丘脑和大脑皮层的相互作用影响感官感知的决定

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信用:CC0公共领域

当我们接收到刺激时,感觉信息通过传入神经传递到丘脑,丘脑又像一个中继,将信息转发到感觉皮层处理并有意识地感知刺激。但是,这些信息是否只在丘脑-皮质的方向上传播?而且,这个旅程是对这个刺激的后续意识感知的决定性因素吗?

为了回答这些问题,UPF的信息和通信技术(DTIC)系的大脑和认知中心(CBC)和墨西哥自治大学的细胞神经生理学小组进行了一项研究,确定了它的影响在丘脑中的神经元和丘脑之间对触觉刺激的感官感知。作者在3月25日发表了他们的工作美国国家科学院院刊

对于研究的实验阶段,研究人员记录了两只猴子同时在丘脑腹侧后外侧核和主要体感区的同一感受区,同时受试者执行振动触觉探测任务。这项任务包括随机展示实验,其中动物的手接受不同强度的触觉振动,和没有振动的实验。在每次试验结束时,动物必须通过按下按钮来指示刺激的存在或不存在。为了将感觉表征和决策现象分离,研究人员在一个控制任务中重复了这些录音,在这个控制任务中,猴子接受了同样的刺激模式,但不需要表明他们的决定。

在这些范式期间,研究人员使用了84对同时的神经元和超过10,000项试验,以估算每个单独的试验中每个区域的神经元(动作潜在列车)的活动与这些相互依赖性如何与实验参数相关的定向相互依赖性刺激幅度和猴子的反应。

结果表明,在刺激接收期间,丘脑 - 皮质方向的神经元相互作用(“馈电”)的水平显着增加,而这不会沿相反方向(“反馈”)。此外,作者表明,“前馈”相互作用的水平与任务的背景和对受试者检测阈值的那些刺激的准确感知有统计相关联。“

作为该工作的第一个作者,AdriàTauste说:“以前,众所周知,这两个区域(丘脑和原发性患者病变区)基本上是感性的,因为它们的神经活动代表关于刺激,无论它们是否被受试者稍后被检测到。我们现在知道,在丘脑 - 皮质方向上每个区域中的神经元建立的功能连接也可以确定猴子在收到的触觉刺激存在上所采取的决定。“

此外,作者已经确定了具有认知相关的第二种相互作用,其表达了两个感官区域的同时同步。他们只表现出的时候出现,必须进行处理以确定其存在。作者Adrià Tauste和Gustavo Deco补充说,“这些交互作用可能反映了第三皮层区域的必要参与,对这两个研究领域产生了“自上而下”的影响,这表明感官感知是一个复杂的神经网络的结果到达大脑。“


进一步探索

阐明了处理感觉知觉的重要大脑网络

更多信息:Adrià Tauste Campo等,感觉丘脑皮层回路的前馈信息和零延迟同步在刺激感知过程中被调制,美国国家科学院院刊(2019)。DOI:10.1073 / PNAS.1819095116
由巴塞罗那庞培法布拉大学提供
引文:丘脑和大脑皮层的相互作用影响感官感知的决定(2019年4月2日),2021年5月18日从//www.pyrotek-europe.com/news/2019-04-thalamus-cerebral-cortex-interactions-decision.html检索
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