2023年1月27日功能
这项研究揭示了老鼠视觉皮层中声音诱发活动的起源
最近的研究发现,以前被认为只处理特定类型感官刺激的大脑区域,如视觉皮层,也会受到其他感官刺激的影响。这可能表明这些大脑区域实际上是多感官的,这意味着它们可以处理不同的感官刺激。
伦敦大学学院的研究人员最近进行了一项研究,旨在进一步探索这一假设,特别是观察大脑中的声音诱发活动视觉皮层即老鼠大脑的V1区域。他们的研究结果发表在自然神经科学,精确定位由听觉刺激引起的V1活动的可能起源。
“越来越多的证据表明,视觉皮质正在被声音激活,因此也是‘听觉的’,”Célian进行这项研究的研究人员之一宾巴德告诉《医学快报》。bob游戏“该领域正在试图理解为什么这些信号会在这里,以及它们来自哪里。人们相信它们是遗传自听觉皮层大脑会向视觉皮层发送投影。在我们的研究中,我们挑战了这一共识:我们测试了这样一个假设,即这些信号实际上来自于声音引起的动物内部状态和行为的变化。”
过去的神经科学研究一致表明,声音有时会触发身体动作.近年来,一些研究发现,这些无意识的身体运动可以引发整个大脑的广泛活动。
作为他们研究的一部分,宾巴德和他的同事们测试了一个假设,即视觉皮层的“听觉”反应实际上有一个行为起源。他们的预测是,这些反应在神经元之间是相似的大脑区域它们独立于听觉皮层的输入,并且很容易与他们正在实验的老鼠的行为联系起来。
“为了验证这一假设,我们向被动倾听的老鼠播放声音,同时监测它们的身体运动并记录它们的声音大脑的活动用高密度的神经像素探针,”宾巴德解释说。“我们看到视觉皮层神经元的反应彼此都非常相似,甚至看起来像来自大脑的另一个区域,即接受很少听觉输入的海马体。”
随后,研究人员还对小鼠进行了横切,切断了从听觉皮层到视觉皮层的纤维。有趣的是,他们发现,即使通过手术切断了与听觉皮层的联系,老鼠视觉皮层的声音诱发反应仍然存在。
最终,宾巴德和他的同事们建立了一系列模型,预测了视觉皮层中声音诱发反应的来源(即,它是直接来自声音,还是来自老鼠的行为/运动,还是两者的结合)。他们发现,老鼠的行为本身就能完全解释所有这些反应。
宾巴德说:“我们的研究重点是视觉皮层的听觉反应,但它可能适用于许多其他情况。”“在先前研究的基础上,我们的结果表明,要了解大脑中的神经元在做什么,我们需要后退一步,总是看看它们周围的整个大脑和身体可能在做什么。这种研究途径既打开了方法论途径(即,行为应该被小心地监测),也打开了概念性问题(即,这些具象表征对大脑和行为重要吗?它们是否支持任何感知或一般认知的计算?”
总的来说,这组研究人员最近的研究表明,视觉皮层本身并不对听觉刺激做出反应,而是对这些刺激引发的不自主行为和运动做出反应刺激.换句话说,视觉皮层似乎没有在处理听觉刺激.相反,它似乎是对与动物内部状态和行为相关的低维信号做出反应。
“我们研究的下一步将是了解这些与行为相关的信号来自哪里,以及它们如何与当地相互作用大脑宾巴德补充道。
更多信息:Célian Bimbard等人,小鼠视觉皮层声音诱发活动的行为来源,自然神经科学(2023)。DOI: 10.1038 / s41593 - 022 - 01227 - x.
Giuliano Iurilli等,声音驱动的初级视觉皮层突触抑制,神经元(2012)。DOI: 10.1016 / j.neuron.2011.12.026.
Carsen Stringer等人,自发行为驱动多维的全脑活动,科学(2019)。DOI: 10.1126 / science.aav7893.
Simon Musall等人,单次试验神经动力学由多种多样的运动主导,自然神经科学(2019)。DOI: 10.1038 / s41593 - 019 - 0502 - 4.
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