实验揭示了电路在大脑学会响应新条件时如何进入

实验揭示了电路在大脑学会响应新条件时如何进入

发布:2021年6月21日
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实验揭示了电路在大脑学会响应新条件时如何进入“title=2021年6月21日星期一

有些人比其他人适应新情况,但随着情况的变化,迅速采用新的行动方案的能力是根本基于脑的能力,植根于我们物种的演变。当它受到损害时,我们都不是无数的其他物种,必须适应飞行以取得成功,可以茁壮成长。

在一个开放式的过程中,从我们出生的那一刻起,我们就在学习如何行为和回应周围的世界。难以从新的经验中学习或改变既定的行为模式是一种认知僵化,影响着一系列精神疾病患者。尽管表现方式各不相同,但认知僵硬可能是疾病的一个特征,如强迫症自闭症谱系障碍创伤后应激障碍上瘾,精神分裂症

研究人员试图了解对新颖性的反应的生物学支撑,希望确定目标并制定治疗策略,以促进无法有效应对变化条件的个人的适应性学习。

一个团队,由Alan J. Park博士他最近发表了啮齿动物实验的结果,表明暴露在新环境中如何准备或“启动”特定的大脑回路,以促进认知灵活性。

该团队包括其他五个BBRF被授权人,其中包括BBRF科学理事会成员和2003年和2001年年轻的调查员约书亚·戈登,医学博士,博士他是美国国立卫生研究院(NIH)国家心理健康研究所所长。

“认知挑战往往需要更新旧程序,”研究人员在纸质中出现在杂志中自然.他们测试了啮齿类动物修改通过行为条件反射学习到的现有策略的能力。行为条件反射是一项涉及到在迷宫中向左边或向右边获得食物奖励的任务。

每当我们遇到新信息时,必须将该信息合并为稳定,持久的内存,以供以后召回。该存储器整合过程中的一个关键机制是基于最近的活动模式来强化神经连接。这种加强可能是持久的 - 它在引导单一决定时,它就不会消失。但它也不能永久,或者我们无法更新内存以适应新信息。换句话说,我们要记住新经验并向他们学习的能力取决于编码持久的信息灵活的。

在一系列涉及小鼠的实验中,学习如何在特定情况下获得奖励,然后在各种方式改变环境,公园和他的团队能够表现出对新奇的接触重置神经电路,将两个部分联系起来脑 - 腹侧海马(VHPC)和内侧前额叶皮质(MPFC)。

这是这个电路“重置”,使小鼠能够克服他们之前学会采用的策略 - 并修改该策略。值得注意的是,数据也表明,这两种策略都保留在记忆中 - 以便在未来采取新形势中获得的知识,但只有情况判断恰当是合适的。如果情况恢复到原始条件,“旧”策略仍然是可能的选择。

实验表明,电路复位涉及到电路中神经元之间连接的减弱。其他实验揭示了调节这种弱化的机制:神经递质多巴胺的细胞受体D1受体的激活。当研究人员在适当的大脑区域人为地阻断受体时,动物无法适应新鲜事物。

“我们的研究表明,新颖性是触发促进小鼠学习的电路重置的一种方法,”Park博士说。“下一步是建立在这些发现中,并探索新奇在人类记忆和学习中的作用。“

研究团队还包括:Joseph a . Gogos,医学博士、博士,2017年BBRF杰出研究员,2006年和2003年青年研究员;Christoph Kellendonk博士,2019年BBRF马尔茨奖获得者,2008年和2002年青年研究员;Athier I. Abbas,医学博士,博士,2016年BBRF青年研究员;Alexander Z. Harris, m.d., Ph.D., 2018 BBRF青年研究员。