了解大脑区域如何交流是神经科学中最古老的问题之一。伦敦大学学院塞恩斯伯里威康中心的研究人员使用因果技术来揭示大脑中的两个新皮质区域如何相互交流，并发现它们对彼此的影响在比以前想象的更快的时间尺度上发生变化。
大脑中有大约 800 亿个神经元和 100 万亿个连接，神经科学家很难解开导致行为的网络。在今天发表在《神经元》杂志上的一项新研究中，SWC 研究人员阐明了大脑皮层中的两个视觉区域，初级视觉皮层(V1) 和外侧内侧区域 (LM) 如何相互影响，以及这种交流如何在快速的时间跨度内发生变化。
“我们想研究区域之间的交流，以了解不同的大脑区域如何协同工作来处理视觉刺激。从经典研究中，我们知道存在具有前馈和反馈通路的视觉区域层次结构。大脑中的第一层次层次结构SWC 研究员、该论文的合著者 Mitra Javadzadeh 说，在灵长类动物中，皮质是 V1，第二级是 V2，相当于 LM。
“我们对 V1 和 LM 之间的解剖学联系的预期是，一个区域的神经元活动对另一个区域的影响将是相对恒定的;然而，我们惊讶地发现它是动态的，并且会随着时间而变化。这些变化可能发生得非常迅速，在几十毫秒内，”SWC 小组负责人、该论文的合著者 Sonja Hofer 说。
从历史上看，科学家们从不同的大脑区域进行记录，并使用统计相关性来推断一个区域如何影响另一个区域。在这项研究中，Javadzadeh 和 Hofer 采用了因果方法，通过使用神经元扰动来研究区域间相互作用随时间的动态。
神经科学家从小鼠 V1 和 LM 的神经元群中记录下来，并使用光遗传学使一个区域的活动短暂沉默，并量化另一个区域的活动如何增加或减少。这向他们展示了第一个区域在塑造第二个区域的发射率方面的贡献。
Javadzadeh 和 Hofer 在这些大脑区域处理视觉信息时随时间测量了这些贡献。令人惊讶的是，他们发现操纵一个区域对另一个区域的活动的影响会随着时间的推移在快速的时间尺度上发生变化。例如，V1 区域的神经元可以在某个时间点响应区域 LM 降低其活动，但在 100 毫秒后不受 LM 活动的影响。此外，如果视觉刺激与动物的行为相关，例如，如果它预测奖励的发生，那么这些影响的变化发生得更快。
标签：
免责声明：本文由用户上传，如有侵权请联系删除！