未开发的神经电路调制内存强度
学习避免消极经验需要两个不同的大脑电路的相互作用,一个是一个解释“yikes!”并驾驶学习,另一个,出乎意料地,拨打了这种记忆力的力量,一个新的水果飞行研究表明。
“这种获得控制可能存在于神经系统的许多层面,在许多生物体中,”斯克里普斯研究中心的神经科学家塞斯·汤姆奇克博士说,他是这项研究的主要作者。
这人类的大脑是由数量惊人的神经元——根据最近的研究,大约有860亿。鉴于这种复杂性,神经科学家正在努力了解学习和记忆工作从简单的模型生物开始。人类和苍蝇在一定程度上有共同的基础生物学特征,包括对昆虫的依赖神经递质多巴胺在学习。
“我们知道,苍蝇和哺乳动物一样,也有神经元参与其中积极加强,有神经元涉及负钢筋 - 价神经元 - 然后有这三个集合,“Tomchik说。”没有人真的知道他们做了什么。“
果蝇脑含有八组产生多巴胺的神经元。其中三个可以在被称为苍蝇的“蘑菇身体”中找到。人类没有精确的类似脑部,但其他大脑区域执行类似的功能。在果蝇的果蝇,又是果蝇的果蝇,蘑菇体是一种高度响应气味的区域。
过去的苍蝇脑研究表明,将其中一种生产的组中的一种突出到蘑菇身体上的诱导诱导的存储器连接到气味。(“MMMM,Rotten Bananas!”)而另一种指导避免与之相关的行为不好的经历.(“哎呀,危险的香蕉味!”)
为了找出第三组PPL2的作用,研究助理兼第一作者塔玛拉·波托博士对果蝇进行了一项实验,将它们暴露在类似水果的气味中,同时给它们一个轻微的电击。
他们的条件反应可以在显微镜下观察到,通过添加一种绿色荧光蛋白,在钙反应时释放光。当神经元交流时,钙离子被释放。在气味实验中,刺激PPL2神经元,当有气味时,荧光的亮度会发生改变,这表明参与学习和记忆的结构改变了反应的程度。
“当我们激活这组PPL2神经元时,它实际上会调节记忆的强度,”Tomchik说。“所以我们看到了多巴胺神经元它对厌恶刺激本身进行编码,然后还有一个额外的装置,可以调高或调低那段记忆的音量。”
Boto补充说,PPL2加强反应的能力是令人惊讶的。
“我认为这是惊人的,即这种生理效果转化为行为效果,”博托说。“多巴胺不太可能自己兴奋,但如果它与刺激这套神经元相配,则反应更大。”
该研究,“离散多巴胺能电路对细胞塑性,记忆强度和果蝇的独立贡献,”在杂志中出现14细胞的报道.
Tomchik说,下一步将探索刺激PPL2神经元的刺激和其活动如何影响存储器网络中的其他神经元。
学习大脑Tomchik说,模型生物中的电路潜在经验,学习和记忆能够提供对我们自己更复杂的大脑,有助于我们理解瘾,可行的,抑郁和神经发作障碍等问题的洞察力。
“我们想更多地了解它们的基本功能是什么,什么类型的刺激在什么条件下激活它们,”他说。“通过中间的神经元,将学习到的信息转化为行为执行,这是我预计未来几年将会有很多发现的地方。”
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