2020年11月12日

研究表明学习和识别模式时感觉皮层会发生什么

萨塞克斯大学的科学家进行的一项研究正在挑战关于哺乳动物大脑如何工作的共识。

该研究发表于 当前生物学,表明感觉皮层中的神经元不只是检测到 ,但实际上也可以解读含义并调节身体反应。

这些发现可能对理解知觉学习如何工作或我们如何解释具有重大意义。 在...的背景下 -机器接口,例如假肢。

神经科学教授Miguel Maravall和他的团队正在研究“序列学习”的概念,使用鼠标了解当我们学习一首新歌或一段语音时我们大脑中可能发生的事情。

Maravall博士解释说:“在这种情况下,使我们能够学习和识别歌曲的不仅是单个音符,还包括它们的顺序,节奏或样式。”

研究人员训练小鼠识别一种传递到动物胡须上的感觉的序列,对我们来说,这就像指尖在振动一样。然后,当小鼠通过舔赏获得感觉到的学习顺序时,他们会报告。

马拉瓦尔博士说:“ 是哺乳动物大脑的一部分,我们在其中了解新物体并将它们与动作和记忆联系起来。

“我们认为,在小鼠大脑皮层感觉部分的某个地方,将会有一组神经元处理这些振动序列。然后,也许其他地方的另一组神经元会促使动物在目标序列出现时做出反应被提出,这将是动物报告序列的基础。

“但是,我们发现了一些更有趣的东西。即使在皮质的最感觉区域,我们也观察到了将学习到的序列与动物运动反应直接相关的神经元。一些神经元甚至对动物是否获得了预期的回报或做出了反应。不。”

研究结果表明,感觉皮层不仅像以前认为的那样感觉。 Maravall博士的研究不仅对我们周围的刺激做出反应,还建议感觉神经元也参与处理刺激的含义,并计划随后的行为反应。

这意味着学习识别特定的模式或序列并处理随后的动作和结果,无论是新歌还是演说,都涉及整个皮质的神经元。这从根本上挑战了关于我们的大脑如何工作的基本思想。

他解释说:“我们可以将这项研究与在广播中听过很多次的歌曲进行比较。在短短的几个音符中,我们可能会决定调高音量或关闭广播。

“教科书说,发生在大脑中的第一件事是感觉部分的神经元对歌曲进行处理并识别它。然后,这些信息会传递给更高的决策中心。然后,他们决定选择其中一个转动音量旋钮或按下电源按钮的动作,然后将其发送到电机命令中心,依此类推。

“我们的发现挑战了这一过程。相反,我们已经看到各种信息进入了感觉皮层, 甚至可以预测动物的反应并报告其后果-几乎就像我刚才解释的正常决策过程一样。

“令人兴奋的是,我们从多个实验室中看到了相似的结果。感觉皮层中的神经元所做的事情比我们最初想象的要多。动物似乎并没有感觉到需要感知的世界。为了引导行为。

“如果感觉与任务本身联系在一起,那么这将影响我们如何思考 被组织起来,以及如何受到疾病的影响。”

在人类相同的大脑区域也有类似的结果报道,尽管尚未发表在正式的同行评审期刊上。由于有创记录技术,此类研究很少见,但结果的相似性对苏塞克斯团队是有希望的,表明小鼠是研究大脑这种特殊性质的有效模型。

展望未来,Maravall博士及其团队现在将研究这些非 是连接并连接到大脑其余部分的-如果它们是驱动身体反应的关键。



更多信息: 序列学习可诱导对小鼠体感皮层中多个任务参数的选择性, 当前生物学 (2020)。 DOI:10.1016 / j.cub.2020.10.059
期刊信息: 当前生物学

Provided 通过 萨塞克斯大学
引文: 研究表明,当学习和识别模式时,感觉皮层会发生什么(2020年11月12日) 2021年1月10日检索 from //xasqxhb.com/news/2020-11-sensory-cortex-recognising-patterns.html
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