关于大脑如何产生认知关键奥秘终于明白了

人类行为通常是解释动机等看不见的实体而言,好奇心,焦虑和自信。所不清楚的是这些精神实体编码是否由特定神经元在大脑的特定区域。

冷泉港实验室亚当Kepecs教授回答了这些问题在新的研究发表在自然。这些发现可能导致更有效的治疗方法的发展强迫症强迫性赌博和其他精神疾病。

研究小组研究了眼窝前额皮质在人类和动物,决策的关键。破坏这大脑地区影响决策。在一个著名的例子中,菲尼亚斯·盖奇,一个铁路工人,幸存下来的极端破坏这个地区当一个铁棒刺穿他的头骨在爆炸。计没活下来,但是,他的个性和决策技能。

Kepecs和他的实验室着手阐明如何在眼窝前额皮质神经元编码等心理变量动机和自信。

“我们想了解神经元编码这些神秘的实体,其背后的逻辑是什么,眼窝前额皮质的架构,“Kepecs说。通过监控神经活动老鼠的大脑中复杂的决策,团队确定了小说,未知的眼窝前额皮质的职能型组织结构。

研究人员试图确定这些神经活动代表的消息。的标准方法是确定哪些功能神经元关心世界(哪些增加他们的活动),这档节目的特点就是他们不敏感(活动)的变化。例如,在视觉皮层神经元调到边缘的面向对象和每个神经元都有偏爱不同的边缘。“当你处理心理变量,问题就变成了,“我怎么定义?”Kepecs说。“我怎么知道,这是自信或价值?”

主要是使用选择行为的数学模型来计算决定的信心。”This approach yielded quite specific predictions about what a representation of confidence looks like in terms of observed variables such as the difficulty of the decision or which choice was made. It turned out that many orbitofrontal neurons were consistent with these predictions, their activity increasing or decreasing with formally defined decision confidence.

眼窝前额皮质的先前的研究已经确定了心理变量相似,但不像在视觉皮层等脑区,没有订单在他们的反应和编码的复杂性是令人困惑的。说:“人们发现一团糟Kepecs,他花了他职业生涯的理解决策的神经基础。

理解这个烂摊子,Kepecs比其他人和他的团队采取了不同的方法。

博士后Hirokawa淳弥,现在京都同志社大学副教授,日本,记录了大量的前额皮质神经元和使用先进的机器学习技术来理解他们的活动模式。研究团队发现神经元落入不同的官能团。和每组神经元编码不同的心理变量,如决定信心或奖励价值,露出一个迄今为止未知的高度结构化的组织。

最后,这些官能团Kepecs怀疑是由专门的解剖结构。这样做,该团队使用工程病毒瞄准特定神经元群,那些发送到纹状体的连接,大脑的一部分重要的更新或重新考虑的价值选择。他们监视这些神经元的活动,发现这些编码为另一个心理变量,奖励价值,增加活动时预期的回报很低。

”是什么,对我们说:“看,有可能是一个解剖的逻辑功能逻辑的一部分,”Kepecs说。

解构之间的逻辑关系如何神经元函数在不同的任务和它们是如何身体大脑结构也可以开放等可能性治疗精神疾病,如更准确地刺激重度抑郁症患者的大脑,帕金森症,和其他类型的疾病。