神经学家发现神经元电路控制听觉感官知觉
一个神经科学家团队在贝克曼研究所先进的科学和技术,由呸易卜拉欣博士丹尼尔大草原,发表了一项研究eLife加强我们理解大脑如何感知日常感官输入。
“有一种传统观念,我们体验世界的方式有点像电影在一个投影仪。所有的感官信息被打我们大脑皮层这就是我们看到和听到事情,”贝克曼大草原说研究员和分子和综合生理学系的副教授伊利诺伊大学香槟分校。
然而,相当多的研究多年来挑战这个传统的观点我们感知世界的方式。这些研究提出一个新的模型:而不是预测到的信息皮质,丘脑可能选择的信息已经存在于大脑皮层,根据我们的学习经验。
使用一个独特的鼠标大脑片,保留了三个不同的大脑区域之间的连接(中脑、丘脑和大脑皮层),易卜拉欣和他的同事们进行了一系列的实验,涉及复杂的电生理技术,光遗传学、计算机建模。
易卜拉欣看出信号传送到大脑皮层的神经元控制cortico-thalamic神经元,通过丘脑网状核。这些神经元来自丘脑皮层,占人口的神经元不是经常谈论,但仍然是负责控制信息传递给大脑皮层。
这个研究的意义是深远的。从这个研究可以分辨,在一个名副其实的海洋的感官输入,大脑使用这些cortico-thalamic神经元选择感官输入传递到大脑皮层通过“非线性反应。”This results in humans paying attention to only those sensory inputs that are being relayed to the cortex. Hence, this publication brings to light the neuronal circuitry that is involved in perception-specific感觉信息。
“之前我们做这个研究,其他研究显示这些非线性反应的存在在皮层在其他感官系统,视觉系统。因此,我怀疑,我们发现在听觉系统可能是一个通用的机制,将跨感官系统除嗅觉外,“说大草原。
“学习如何正确有效地执行所有这些技术得到可靠的数据是最具挑战性的研究的一部分,”易卜拉欣说。
易卜拉欣,大草原的实验室的博士后研究员,来自一个药理科学背景和先前没有被训练在执行电生理技术。这提出了独特的挑战。
这项研究最终回避了问题的实质关于日常感官知觉是否内部的混合模型的世界,我们的大脑是选择基于认知需求和输入流流动与外界的联系。这将是一个非常不同的方式理解感官知觉而不是传统教学。清晰的概念是理解的基础认识这些过程的出错的情况下,即幻觉。
贝克曼研究所最近收购的最先进的多光子显微镜下呈现一系列广泛的可能性研究向前移动。这个显微镜将允许科学家形象活在细胞水平上大脑。这将允许大草原和他的同事们研究现存动物的大脑皮层细胞水平上,进一步让他们研究数以百计的神经元,和沉默的特定人群神经元看看变化的响应。
本研究是另一个一步理解无限复杂的器官,是我们的大脑。
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