可測量時(shí)間的大腦神經(jīng)元
近日,來自明尼蘇達(dá)州大學(xué)磁共振研究中心(CMRR)的研究人員發(fā)現(xiàn)了一組可以測定時(shí)間的神經(jīng)元,神經(jīng)元測定時(shí)間的過程很難在實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行,相關(guān)研究成果刊登于國際雜志PLoS Biology上。
這項(xiàng)研究中,研究者讓猴子只依賴內(nèi)部感官來感知時(shí)間的流逝,這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)可以消除所有可以作為外部“時(shí)鐘”的線索。研究者訓(xùn)練猴子,讓其在沒有任何外部提示或者獎(jiǎng)勵(lì)的情況下,眼睛以固定的時(shí)間間隔進(jìn)行移動(dòng)。研究者發(fā)現(xiàn)盡管缺少感覺信息,猴子依然可以準(zhǔn)確持續(xù)地進(jìn)行這種行為,猴子這種持續(xù)性行為的存在或許因?yàn)榇竽X中特殊區(qū)域-側(cè)頂葉(LIP)的活性而致。更有意思的是,研究人員發(fā)現(xiàn),猴子在任務(wù)期間大腦LIP的活性與處于外部有提示或者獎(jiǎng)勵(lì)的情況下大腦中的LIP的水平不同。
研究者Geoffrey Ghose博士說,我們的研究發(fā)現(xiàn)了LIP的活動(dòng)可以在計(jì)時(shí)過程中以持續(xù)的比率降低,更重要的是,隨著動(dòng)物神經(jīng)元的多少,動(dòng)物的計(jì)時(shí)情況都會(huì)改變。這就好比是這些神經(jīng)元的活動(dòng)相當(dāng)于一個(gè)沙漏一樣進(jìn)行工作。
通過開發(fā)一種模型來幫助研究者解釋定時(shí)信號的差別,這項(xiàng)研究揭示了在大腦中并沒有中央時(shí)鐘來進(jìn)行所有的任務(wù),包括計(jì)時(shí)。對于不同的活動(dòng),大腦所表現(xiàn)出的回路都可以獨(dú)立地產(chǎn)生一種準(zhǔn)確的計(jì)時(shí)信號。
未來研究中,研究者準(zhǔn)備去研究如此精確的定時(shí)信號是如何以練習(xí)和學(xué)習(xí)來作為結(jié)果的,以及這種信號是否、何時(shí)會(huì)發(fā)生改變。