研究人員識(shí)別出像指南針一樣計(jì)算的獨(dú)特神經(jīng)元

當(dāng)您離開(kāi)工作的停車(chē)場(chǎng)時(shí)已是下午 5 點(diǎn)，但您發(fā)現(xiàn)自己不知道該走哪條路回家。你知道你在哪里，你的房子在哪條街上——只是你不記得怎么去那里。

這就是大腦中稱為脾后皮質(zhì)的部分受損的患者所發(fā)生的情況，脾后皮質(zhì)是涉及器官內(nèi)部羅盤(pán)的關(guān)鍵區(qū)域。盡管它對(duì)導(dǎo)航很重要，但神經(jīng)元但它用來(lái)幫助人們從辦公室回家

通過(guò)記錄來(lái)自小鼠大腦中單個(gè)神經(jīng)元的信號(hào)信號(hào)，密歇根大學(xué)的研究人員在壓后皮質(zhì)中發(fā)現(xiàn)了一個(gè)獨(dú)特的興奮性神經(jīng)元。該神經(jīng)元的特性非常適合長(zhǎng)時(shí)間編碼與方向相關(guān)的信息，例如指南針。

“大腦皮層中的常規(guī)神經(jīng)元只在你移動(dòng)頭部時(shí)擅長(zhǎng)編碼方向信息，但當(dāng)你的頭部靜止時(shí)會(huì)發(fā)生什么?你仍然需要知道你面對(duì)的方向，以便你可以使用這些信息來(lái)規(guī)劃你的路線”，心理學(xué)、神經(jīng)科學(xué)和生物醫(yī)學(xué)工程助理教授、發(fā)表在《細(xì)胞報(bào)告》雜志上的這項(xiàng)研究的主要作者奧馬爾·艾哈邁德說(shuō)。

“理想情況下，你需要另一種神經(jīng)元——一種即使你的頭不動(dòng)也能在很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)連續(xù)編碼你的方向的神經(jīng)元。”

典型的興奮性神經(jīng)元相當(dāng)快地減慢了它們的放電速度。相比之下，新發(fā)現(xiàn)的神經(jīng)元可以在很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)繼續(xù)以高速率發(fā)射它們的信號(hào)——它們是持久且快速的。

第二個(gè)區(qū)別在于它們對(duì)輸入做出反應(yīng)的能力——這些獨(dú)特的神經(jīng)元，稱為低流變基神經(jīng)元——是過(guò)度興奮的，這意味著它們幾乎不需要輸入就能被激活。

“正如我的同學(xué)所建議的，這個(gè)小而頑強(qiáng)的小神經(jīng)元的一個(gè)更簡(jiǎn)單的名字是‘The Little Neuron That Could’，”識(shí)別這些獨(dú)特神經(jīng)元的研究生 Ellen Brennan 說(shuō)。“這是一個(gè)完美的名字，因?yàn)樗怀隽耸顾鼈冏钸m合編碼持續(xù)方向的持久性。相比之下，這里其他典型的興奮性神經(jīng)元緩慢而頑固。”

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