科学家定位大脑中做出价值决定的区域
加州大学圣地亚哥分校的神经生物学家已经确定了大脑中负责基于过去经验做出价值决定的区域。
资深作者Takaki Komiyama说,来自成千上万个神经元的数据揭示了大脑中一个叫做“脑区”的区域retrosplenial皮层RSC之前并不以“基于价值的决策”而闻名,这是一种基本的动物行为,在精神分裂症、痴呆和成瘾等神经疾病中会受到损害。
这样的决策不是我们遇到的那种,例如,当我们穿过红绿灯时,红绿灯是决定我们开车决策的外部线索。相反,小宫山、主要作者服部龙马和他们的同事们发现,RSC是我们做出决定的大本营,比如我们在哪里买早上的咖啡。当我们参观咖啡店,我们对商店的主观价值会根据我们在RSC中的经验进行更新,该价值会一直保持到我们下次出去喝咖啡时。
这项研究发表在5月9日的杂志上细胞.
“当你有两家咖啡店可供选择时,没有人会告诉你去哪一家——你只能依靠内在价值来选择其中一家,”加州大学圣地亚哥分校生物科学部和医学院的神经科学教授小宫山说。lu数据科学研究所。“大脑如何保持这些有价值的信息,以及它在健康和疾病状态下的不同之处,可能与临床应用有关。”
研究小组同时对小鼠大脑六个区域的500多个神经元进行了成像。超过45000份记录的结果数据宝库使他们能够比较与价值相关的信息在每个大脑区域是如何处理的。这个庞大的数据集让他们找到了RSC,这是大脑外层的一个区域,被称为皮层,它连接着一系列的大脑网络和功能。
“我们发现,以前没有在基于价值的背景下研究过的RSC决策,随着时间的推移,最持久地显示出最强的价值信息。这些都是独特的特征。”
为了确认RSC中的价值信息是否用于决策,研究人员使用一种称为光遗传学的技术使RSC失活,该技术使用光激活蛋白进行操作神经活动.结果显示,这些老鼠不记得以前经历过什么。
服部说:“基本上,我们通过使这个特定的RSC区域失活,让老鼠忘记了最近的历史。”
研究人员目前正在研究RSC如何与其他细胞相互作用大脑建立和维护基于价值的活动模式的系统。
Komiyama的实验室每天产生近1tb的数据,他说科学最近记录和研究大量数据集的能力为我们理解基本神经功能打开了新的窗口。
小宫山说:“以前这些类型的实验一次只研究一个神经元,分析起来很简单。”“技术进步正在允许新的实验,有成千上万的神经元活动记录,这些记录可能与各种行为特征有关。我敢肯定,我们还只是触及了这些复杂数据的表面,所以下一个新的挑战是大数据分析。”