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一个意料之外的大脑区域,居然影响“价值观”
发布时间:2019-05-13   点击次数:694次

加利福尼亚大学圣地亚哥分校的神经生物学家已经确定了负责根据过去经验做出价值决策的大脑区域。

  

小鼠脑内决定价值的神经元

 Ryoma Hattori (左) 和Takaki Komiyama

通讯作者Takaki Komiyama说,来自数万个神经元的数据显示,大脑一个叫压后皮质(retrosplenial cortex,RSC)的区域(这一区域以前并不以“基于价值的决策”著称)在精神分裂症、痴呆和成瘾等神经疾病中受损。

这种决策不是我们生活中遇到的那些,例如决定我们汽车驾驶决策的外部信号——交通指示灯。与其他研究不同的是,文章一作作者Ryoma Hattori、Komiyama和同事们发现,RSC是决定我们早上在哪里购买咖啡的主要脑区——当我们进入一家咖啡店时,我们的“价值观”会根据我们在RSC中的经验进行更新,在RSC中,价值会一直保持到下一次我们出去喝咖啡为止。

这项研究发表在5月9日的《Cell》杂志上。

加州大学圣地亚哥分校生物科学和医学院的神经科学教授Komiyama说:“当你有两个咖啡馆可供选择时,没有人告诉你该去哪一个——你要依靠内在价值观来选择一个而不是另一个。大脑如何维护这些价值信息——以及在健康和疾病状态下它可能有什么不同——可能与临床应用有关。”

研究小组同时在小鼠的6个大脑区域中成像了500多个神经元。由此产生的超过45000份记录的数据使他们能够比较每个大脑区域中与价值相关的信息是如何处理的。这一庞大的数据集将他们带领导到了大脑皮层,一个位于大脑外层的连接一系列大脑网络和功能的区域。

“我们发现,以前从来没有在基于价值决策环境中研究过的RSC,随着时间的推移,这里显示出的价值观念信息。这些都是独特的特征,”Komiyama说。

为了确认RSC中的价值信息是否用于决策,研究人员使用一种称为光遗传学的技术使RSC失活,这种技术使用光激活蛋白质来操纵神经活动。结果表明,这些小鼠不记得以前的经历。

Hattori说:“基本上,我们通过灭活这个特殊的RSC区域,让小鼠忘记了近的历史。”

研究人员现在正在研究RSC如何与其他大脑系统相互作用,以建立和维持基于价值的活动模式。

Komiyama的实验室每天产生近1兆字节的数据,他说科学近记录和研究大量数据集的能力为我们理解基本的神经功能打开了新的窗口。

“以前,这些类型的实验一次只使用一个神经元,这很容易分析,”Komiyama说。“技术的进步使得新的实验能够对成千上万的神经元活动进行记录,这些记录可能与行为的各种特征有关。我敢肯定,我们仍然只是触及这些复杂数据的表面,因此下一个新的挑战是大数据分析。”

原文检索:Area-Specificity and Plasticity of History-Dependent Value Coding During Learning

(生物通:伍松)

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