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FM脑科学新闻 | 高效学习者的思维方式有何不同?科学家成功为小鼠植入人造记忆

脑人言 脑人言 2022-06-09

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Nature史上最全的线虫神经图谱


研究动物行为学的神经基础不仅要了解细胞结构和神经回路,还要了解神经回路是如何引起适应性的行为,所以构建生物的完整神经连接图谱成为了热门的研究项目。

秀丽隐杆线虫(Caenorhabditis elegans)作为著名的模型生物自然不会被放过。这种线虫分为雌雄同体和雄性两种性别,其中雄性的神经连接图谱还不完整

Steven J. Cook等人加入了雄性头部的成像结果后重新分析了已有的线虫电子显微照片。他们首先在照片中标注出神经突触的位置,然后将照片横断层作为y轴,突触在线虫纵轴上的位置作为x轴,最终合成线虫的神经连接图谱随后他们比较了两性线虫的神经连接,发现雄性线虫尾部有特殊的神经回路,而尾部运动则与交配行为有关。(导读 陈璐雯)。

图片来源:https://www.cdstm.cn/frontier/twdl/201704/t20170428_484010.html

文章来源:https://www.nature.com/articles/s41586-019-1352-7



Neuron暴饮暴食与酗酒吸毒机制的新发现


对于食物与毒品 ,大脑处理二者的“奖赏机制”一样吗?

来自宾夕法尼亚大学的Alhadeff 等人证明,进食产生的饱腹感信号借助于迷走神经的传递,来调节下丘脑的刺激进食的AgRP等神经元;而毒品(包括酒)产生的信号不依赖迷走神经的传递,直接作用于下丘脑AgRP等神经元。

因此当分别摄入食物和毒品时,信号从外周向下丘脑传递的途径是不同的下丘脑AgRP神经元与中脑多巴胺回路之间相互作用,使人在进食或者吸毒后获得满足,产生愉悦感,从而导致暴饮暴食或者酗酒吸毒。

这项工作为理解动机性行为的调节机制提供了新视角,也为减肥和成瘾治疗提供了一个新思路。(导读 刘迎湘)

图片来源:https://www.freepik.com/free-icon/drug-abuse-symbol_739517.htm

原文链接:https://doi.org/10.1016/j.neuron.2019.05.050



Nature Neuroscience高效学习者的思维方式有何不同?



不少人一定都好奇过 ,学习新事物快的人是否有独特的大脑活动方式。最近宾夕法尼亚大学的研究人员通过行为学实验和fMRI扫描得出,在进行物体和数值匹配的学习任务时,学习高效的被试存在一定的神经活动特点

学习更迅速的被试对于物体图像刺激有更高维度的神经活动,也意味着在任务范式中,他们的脑活动拥有更多的特征,这种现象在全脑和脑区内部均存在。

他们进一步发现,对这种高维度神经活动贡献最大的脑区为左海马区 (Left Hippocampus) 和 右颞叶(Right Temporal Pole),这两个区域很可能与实验中的学习任务相关。

这项结果说明了学习时的神经活动存在一定的空间结构特征,并提供了一种量化高维度认知活动编码效率的指标。(导读 Wendy)

文章链接:https://www.nature.com/articles/s41593-019-0400-9

图片来源:http://www.theediscoveryblog.com/2014/05/15/predictive-coding-tell-guide/



Nature Neuroscience病毒后大脑经历了什么?



寨卡病毒(Zika virus, ZIKV)和西尼罗河病毒(West Nile Virus, WNV)具有很强的嗜神经性质,即使在病毒清除以后,患者的神经系统功能仍会受到损害。

可是明明病原体已经清除了,为什么这些损害还会持续不减呢?

Garber等人基于ZIKV和WNV模型的研究发现,在病毒消除以后,留在大脑的T细胞和T细胞所释放的干扰素因子(IFN-γ)便是引起神经系统功能障碍的始作俑者。

接收IFN-γ信号的小胶质细胞会持续清除突触,最终导致长期的认知改变和其他神经系统功能病变。T细胞不再是当初“单纯的”T细胞,T细胞“黑化”会让大脑“不得安宁”,对T细胞进行“悬崖勒马”式的“感化”将会成为治疗相关大脑疾病的新方向。(导读 Effie Liu)

文章链接:https://www.nature.com/articles/s41593-019-0427-y

图片来源:https://www.redbubble.com/people/immy/works/25813199-rory-the-microglia-on-patrol?p=art-print


JAMA Neurology锻炼大脑,远离痴呆



作为一种不可逆的中枢神经系统病变,以阿尔兹海默症为主的痴呆对老年人的生活质量带来了毁灭性的打击。面对近几年阿尔兹海默治疗药物相继宣告失败的现状,科学家尝试从减少发病率的角度来攻克这个临床问题。

来自我国天津医科大学的研究者们探讨了“脑功能储备”这一新兴概念与老年痴呆发病率之间的关联,在纳入1602位志愿者,随访最长20年后,该研究团队发现终身性的教育以及精神刺激性活动(例如学习、读书和晚年社会活动等)能够促进认知功能储备,从而有效预防痴呆。所以,为了远离痴呆,平时多进行有效的阅读,比如定期逛逛脑人言,不失为一个好办法。(导读 恋空)

图片来源:https://oxyfresh.com/6-ways-keep-brain-healthy/

文章来源:https://jamanetwork.com/journals/jamaneurology/article-abstract/2738336



Nature Neuroscience科幻照进现实——科学家成功为小鼠植入人造记忆

人为操纵记忆一直以来都是众多科幻作品所钟爱的桥段。未来世界里,科学家有能力将主人公的某段记忆擦除或修改,甚至为他们植入完全虚假的人生经历,重置其身份与人格。

这些情节在现阶段听起来似是天方夜谭,但前日,来自加拿大与美国的科学家团队让科幻照进现实——他们仅对脑进行光遗传刺激,让小鼠对一种从未真正接触过的气味产生了“记忆”。

团队采取了经典条件作用的研究范式,同时刺激嗅小球和腹侧被盖区奖赏/厌恶投射通路,将“人造”苯乙酮气味与奖赏/厌恶刺激配对。结果证明,这样产生的人造记忆和真实感官记忆一样,让小鼠对本无先天好恶的真实苯乙酮气味产生了后续接近/规避行为。(导读 王丹绮)

图片来源:darling-in-the-franxx.fandom.com

文章链接:https://www.nature.com/articles/s41593-019-0389-0



END

导读: 陈璐雯、刘迎湘、Wendy、Effie Liu、恋空、王丹绮

责编:Soma

主播:傻子周

排版:小箱子

封面: http://www.theediscoveryblog.com/2014/05/15/predictive-coding-tell-guide/

背景音乐:Ascended Viberation



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