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研究人员在大脑基底神经节中发现了一条回路

日本筑波-耳罩的价值是多少?这个简单问题的答案可能取决于。他们是什么牌子的?它们质量好吗?天气看起来怎样?考虑到耳罩和防晒霜之间的选择,大多数人会选择在寒冷的冬天戴耳罩,在阳光明媚的日子在海滩上戴乳液。这种根据环境环境在对象上赋予不同值的能力是我们一直在不加思索或费力的情况下所做的事情。但是它是如何工作的呢?日本筑波大学副教授准国松教授和美国国立眼科研究所(NEI)杰出研究员冲坂彦彦领导的一项新研究发现了使这种学习发生的大脑部分。

Hikosaka博士解释说:“价值和报酬已知是在称为基底神经节的大脑部分编码的。”“我们着手确定基于环境的价值学习的特定神经元回路。”

为了找到答案,研究人员首先教猴子一种“哪里的沃尔多”游戏,他们在猴子的场景中搜索嵌入物体从而获得奖励。视物体而定,根据嵌入物体的背景场景,它们可能会产生大小不同的回报。在猴子们使用许多物体和许多背景学习了这种游戏之后,即使背景场景突然切换,它们也能够例行地眼动大型奖励并避免注视小型奖励。

基底神经节的最终输出控制运动,在这种情况下为眼球运动。研究小组假设某种大脑细胞称为快速爆发神经元,是成功学习游戏的原因。为了验证这一想法,他们在猴子试图了解物体,背景和价值之间的联系时,使用一种药物暂时阻断了这些细胞向基底神经节不同部位的输入。他们发现,当向纹状体尾端(基底神经节的一部分)的输入被阻止时,它阻止了猴子学习新的基于场景的关联,但是并没有阻止它们在获得场景和效果时表现良好。他们已经学习的对象。

这些发现可能会在临床研究中得到应用。国松博士说:“在某些临床情况下,已经观察到来自快速发作的神经元的输入减少,包括图雷特综合症和亨廷顿氏病,这两种疾病都伴随着技能学习不足,这可能与无法学习环境有关基于值。”

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