科学大家|学习还是出去玩?大脑如何筛JJ比赛注册选出最重要信息

出品 | 新浪科技《科学大家》

撰文 | 朱英杰 中国科学院深圳先进技术研究院研究员

如果有一块香喷喷的奶酪摆在面前,任哪只小老鼠,都会兴致冲冲地奔向美味。但如果奶酪旁冒出一只面露凶相的猫呢,老鼠会做出怎样的选择?食物和生命,哪个更重要?以往,人们认为这种选择理所当然。

我和美国斯坦福大学生物系教授陈晓科合作发现,大脑存在一个动态评估外界信息重要性的关键脑区——丘脑室旁核,该脑区能够在不同环境和生理状态下评估事件的重要性从而帮助我们做出恰当选择。

荧光标记的丘脑室旁核

利用光遗传学技术结合电生理和光纤记录技术,我们首次发现在小鼠大脑中存在一群神经元能够编码外界信息的重要性,这些位于大脑中部PVT脑区的神经元活动能够反映外界刺激的重要性,并且随内在生理状态和外部环境而动态地变化,从而控制学习能力。

判断信息的重要性是一个高级的大脑功能,它能够帮助人们更好地适应多变的环境,也控制着人们的注意力和学习能力。这一发现为人们未来研究如何提高大脑的认知和学习能力奠定了基础,并有望对普通人群和脑疾病患者的认知与治疗做出贡献。

大脑是如何筛选出最JJ比赛注册重要的信息?

我们每时每刻都会接受大量信息的轰炸,为什么你会从海量信息中抽提出对你最重要的信息,并据此做出合适反应?

这是大脑信息处理面临的一个基本问题。此前,我们已经发现大脑中存在可以用于戒除毒瘾的全新神经通路,而本次研究正是针对同一脑区的再次突破,之前国际科学界普遍认为PVT调控负性情绪,我们通过实验论证颠覆性提出PVT动态编码事件重要性的概念。

在研究中,我们首先训练小鼠JJ比赛注册进行嗅觉巴浦洛夫条件性学习,将不同的气味刺激跟奖赏或者惩罚偶联起来,发现位于大脑中部的丘脑室旁核神经元能够被重要的事件所激活,无论是奖赏还是惩罚性刺激都能激活PVT。

另外,我们发现小鼠对气味的反应也很有意思。通过为小鼠呈现了小鼠不喜不厌的中性气味,如果是第一次呈现该气味,则能够激活PVT;但是如果该气味反复出现并且没有伴随任何后果时,PVT反应逐渐消失;当该气味与奖赏或惩罚偶联起来时,PVT又能被激活。此外,PVT被激活的幅度也能反映刺激的强度。两滴水的奖赏比一滴水的奖赏能够更好地激活PVT,强烈的惩罚比微弱的惩罚能够诱发更大的PVT反应。

陈晓科教授表示,这是科学家第一次发现在丘脑中存在能反映外界刺激重要性的神经元。

在活动的动物上进行多通道电生理记录技术,是我们在实验中遇到的第一个难题。2020年实验最开始时,很多技术上的困难需要一一克服,比方说小鼠运动时带来的电噪音太大。为此我跑到其他实验室求教,制作电极、进行电镀、调整参考电极和地线,花了一两个月的时间才解决这个技术难题。

(责任编辑:JJ比赛注册)

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