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新的研究揭示了大脑中感觉输入转换为运动的位置

引用这
,(2021年1月29日)。新的研究揭示了大脑中感觉输入转换为运动的位置。认知心理学Psychreg.//www.mums-channel.com/brain-sensory-input/
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当我们看到前方有红灯,踩下汽车刹车时,一系列的事件在脑海中展开大脑以闪电般的速度。

交通灯的图像从我们的眼睛传输到视觉皮层,视觉皮层又与前运动皮层沟通,前运动皮层是大脑中参与准备和执行肢体运动的部分。然后一个信号被发送到我们的脚踩刹车。然而,帮助身体从“看”到“走”的大脑区域仍然是一个谜,令神经科学家和心理学家感到沮丧。

为了解开这个“黑盒子”,加州大学河滨分校的一组神经科学家在老鼠身上进行了实验,以确定在感觉编码和运动编码之外运作的大脑区域,这可能为研究感觉运动转换的细胞和电路机制开辟了新的方向。研究人员报告说,在小鼠中,一个传统上被定义为胡须运动皮层的皮质区域与转化过程最直接相关。

在实验室里,研究人员训练老鼠感知胡须一侧的轻微偏斜,并通过舔水口来报告它们是否感知到这一点。

“我们记录了一些大脑区域的神经元活动,这些区域可能通过‘神经元语言’,即老鼠在执行刺激检测任务时产生的电信号,来传达这种感觉运动转换。Zhaoran张他是该校的研究生神经科学研究生课程同时也是研究论文发表在eNeuro《神经科学》是神经科学学会的开放获取期刊。

将核技术Zareian他是该校的研究生心理学系该研究论文的共同第一作者解释说,该团队使用简单但直观的数学工具将神经元的电活动转换为数字,这些数字描述了神经元对感官输入的感知程度,它们在多大程度上反映了即将到来的运动输出,以及它们在多大程度上预测了感官信息是否能够成功地转化为正确的行为。

“我们发现了一个传统上被定义为胡须运动皮层的大脑区域,以前人们认为它会影响老鼠如何移动胡须,”扎雷安补充说:“我们发现这个皮层区域能够将感觉输入从胡须偏转转化为更普遍的运动动作——在这种情况下是舔,而不仅仅是移动胡须。”

相应的作者爱德华Zagha心理学助理教授和该团队的首席研究员解释说,寻找操作感觉运动转换的大脑区域的一个困难是,尽管科学家可以在实验室中轻松测量与感觉和运动相关的大脑活动,但在大脑中进行感觉运动转换的内部过程是难以捉摸的,很难量化。

扎格说:“我们的大脑在多个地方表达感觉和运动信息,而且通常以冗余的方式用于多种目的,比如微调未来的动作、增强感知或记忆存储。”“因此,科学家们现在能够区分转换的位置和仅反映感官或运动信息的区域。”这可以极大地改善对感觉和运动相关脑缺陷患者的靶向治疗。”

接下来,该团队计划将研究重点放在胡须运动皮层上,以展示该区域内发生了什么,从而实现转化过程。

扎格说:“有趣的是,每个皮层区域都由多层和多个神经元亚型组成,比如有待研究的兴奋性神经元和抑制性神经元。”“因此,这扩展了我们对进行感觉运动转换的神经生物回路的了解,并确定了潜在的治疗干预位点,以调节这些大脑功能。”


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