調査は学習およびメモリ作りの新しいライトを取除きます

Published on January 28, 2013 at 4:40 AM · No Comments

小さいゴーグルと準備されるラットの実験では科学者は言います中心のリレー視覚刺激だけ処理する頭脳の最初の視野がまた時間間隔を 「学び」、未来の報酬のとりわけ時限予想を作成できることを学んだことを。 学習の研究は、およびマサチューセッツ工科大学ジョーンズ・ホプキンス大学の医科大学院のチーム、小屋の新しいライトおよびメモリ作りによって、調査官言い、近況を覚えているアルツハイマー病の人々に問題がなぜのあるか説明を助けることができます。

調査の結果は、ジャーナルニューロンで、視野処理の中心の神経細胞ネットワーク内の接続が報酬が受け取られた後分泌すると頭脳が考えられる神経化学アセチルコリン (ACh) によって増強することができることを提案します。 最近ゴーグルを通して提供されるライトのフラッシュによって刺激される神経細胞ネットワークだけそれからそれらの神経ネットワークが報酬と視覚手掛りを関連付けるようにする ACh によって影響されます。 頭脳の構造がほ乳類で非常に節約されるので、調査結果に人間で多分平行がありますと、言います。

「私達は動物が有意義な結果をどのように予測することを学ぶか頭脳、一次視覚皮質のこの部分の神経細胞がジョーンズ・ホプキンス大学の医科大学院で基本的な生物医学科学のための協会で、私達を理解する助ける分子メモリを開発」言うマーシャル Hussain Shuler、 Ph.D を。、神経科学の助教授ようであることを検出しました。

存続を最大化するためには、動物の頭脳は報酬を高め、災難を減らすためにどんな手掛りが肯定的か否定的なイベントに先行するか覚えなければなり、動作を変えるように動物がします。 Hopkins MIT 調査では、研究者は頭脳が時間および報酬についてのより複雑な情報に視覚情報をどのようにについてのリンクするか明快さを追求しました。

司会理論、この接続が 「高レベル」処理に、学習およびメモリのために重要であるために知られている前頭皮質のように捧げられた領域でなされたと Hussain Shuler は言います仮定される。 一次視覚皮質は頭脳の意志決定部品へそれを示す前に目および 「再部分」から情報を視覚世界単に一緒に受け取ったようです。

視野報酬の接続プロセスを監視するためには、チームはどちらかの前に研究者のフラッシュをライト彼らの左右どちらかの目可能にした特別なゴーグルとラットに合いました。 ゴーグルを持つのどが渇いたラットはテスト区域の中の水口へのアクセスを与えられました。 彼らが水口に近づいたときに、短い視覚手掛りは 1 つの目に示されました。

ライトが左の目に送られたら、水口は水がラットに来た前に数回舐められなければなりません; ライトが右の目に送られたら、ラットは水が来た前にもっとたくさんの時を舐めなければなりません。 」調節するそのような物 「の少数の毎日セッションの後で (ない Pavlov の有名な犬鐘報酬の実験とは違って)、ラットはどの位水報酬をか得る前に舐めなければならないか学びました。 期待された時間の報酬を得なかったら、あきらめ、口を残します。

ラットの頭脳の個々の神経細胞によって放たれた電気的信号のパターンを監視して研究者はシグナルの 「スパイク」がどうしても単独で視覚手掛りを反映していなかったことが分りました。 むしろ、シグナルは変えられた打ちつけるパターンを通して期待された報酬配達の時を中継で送ったようです。 彼らはまた多くの神経細胞が 1 つのまたは他の視覚手掛り報酬間隔を報告したようである両方ことを見ませんでした。 左の目にフラッシュによって刺激されたセルでは電気的信号は水報酬のタイミングと同期して短い遅延の後でベースラインに、戻りました; 右の目への手掛りは報酬と同期して長時間の遅延に、また関連しました。 研究者に従って、休息州に戻った神経細胞が頭脳の 「時限予想をセットアップする方法が」。だった前に渡った時間

基底の forebrain が学習ことをで関係することを確認して、研究者は観察が ACh をからの視野処理の中心に神経によって渡す基底の forebrain 説明できるかどうか知りたいと思いました。 同等化からそれらの神経細胞を除去するためには、その 「自動誘導装置」によって神経毒を基底の forebrain から来るニューロンを ACh 解放するただターゲット組み合わせました。 彼らはそれから神経毒を受け取ったと繰り返し、神経細胞のシグナルがその ACh および前に博学な時間情報を表現するために基底の forebrain が必要ではなかったことを提案する昔間隔を中継で送り続けたことが分りましたそれらの彼らの実験をトレインされたラット。

次の研究者は神経細胞が新しい時間の遅れを学ぶことができるように ACh が必要であるかどうか尋ねるのにそれらの同じラットを使用しました。 それをするためには、彼らは左の目のフラッシュが長時間の遅延を意味しのは、右の目の 1 つが短い 1 を意味した視覚手掛りを切替えたからです。 ACh 配達がそのまま残っていたラットの神経細胞を視野処理することは新しい連合に彼らのシグナルを適応させました; しかしもはや ACh を受け取らなかったラットのそれらは ACh が新しい連合を作って必要中継で送りであるしかし古い物を続けましたことを提案する古い連合を表現し。

報酬が受け取られるとき Shuler が、 「、 ACh 説明する Hussain は頭脳全体送られ、最近アクティブだったそれらの神経細胞の接続だけ補強します。 調節のプロセスは頭脳の報酬の時限予想をもたらすこれらの神経接続を増強し続けます」。

Hussain Shuler に従って、調査は Alzheimer の患者に ACh の低水準があり、問題が新しいメモリを形作ることをあることを示しました。 薬物が ACh を上げるかもしれないけれども徴候の緩和は限られています。 「私達の研究その限定を説明します」はと彼は言います。 「治療上、私達は問題が ACh のちょうど低水準ではないことを予測します - ACh 配達のタイミングはですキー」。

ソース: Johns Hopkins の薬

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