神经科学家说明大脑细胞“导航”在光明与黑暗

导航成功地在一个环境中,你需要不断追踪你的头的速度和方向,甚至在黑暗中。Sainsbury康中心伦敦大学学院的研究人员已经发现有个人和网络细胞在大脑的一个区域称为retrosplenial皮层编码这角头运动小鼠,使导航白天与夜晚。

“当你坐在一个移动的火车,世界通过你的窗口在马车的速度运动,但外部世界中的对象也移动相对于另一个。我们实验室的一个主要目的是了解大脑如何使用内部和外部信息来区分非自我中心的,egocentric-based运动。本文是在帮助我们了解的第一步单个细胞实际上访问自动和,当可用时,合成外部视觉运动信号”特洛伊Margrie说,塞恩斯伯里康中心副主任和相应的作者在纸上。

在这项研究中,在今天公布神经元SWC研究者发现retrosplenial皮质使用前庭信号编码的速度和方向头。然而,亮灯的时候,头部运动的编码是更准确的。

“亮灯的时候,视觉地标可以更好地估计自己的速度(在移动你的头)。如果你不能非常可靠地编码你的头转动的速度,然后你很快失去方向感。这也许可以解释为什么,特别是在小说的环境中,我们变得更糟在导航灯都证明,一旦“特洛伊Margrie说。

理解大脑如何使导航有或没有视觉线索,研究人员记录了从retrosplenial皮层的神经元在所有层大竞技场周围的动物可以自由翱翔。这使神经科学家识别大脑神经元称为角头速度(AHV)细胞,这跟踪的速度和方向。

高级研究员Sepiedeh Keshavarzi Margrie实验室,和该论文的第一作者,也从这些AHV然后记录神经元在head-fixed条件允许特定的感觉/运动信息的删除。通过比较非常精确的角头在黑暗中旋转,在存在视觉线索(垂直光栅),与自由移动的状态,结果Sepiedeh独自能够确定在前庭的输入可以生成头角速度信号,他们对头部运动速度的敏感性大大改善了视觉信息可用时。

“虽然已经知道retrosplenial皮层参与编码的空间定位和自动制导导航,这项研究让我们看看集成在一个网络和细胞水平。我们表明,单个细胞可以看到两种信号:前庭和视觉。同样至关重要的是行为的发展任务,使我们能够确定小鼠改善自己的头角速度估计当一个视觉提示。很引人注目,头部运动的编码和鼠标的运动估计的速度显著提高,当视觉线索,“特洛伊Margrie评论。

接下来的步骤将是探索途径,使前庭和视觉信息retrosplenial皮层和这些信号可能会被传送到。我们现在知道,例如,一个强大的反馈回路与初级视觉皮层也收到汽车信号与运行速度。未来实验设计的分离和处理特定类型的神经活动会通知我们如何皮层避免自动生成信号非自我中心的人,一个至关重要的过程如何浏览一个复杂的视觉世界。

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