十一月5,2018

横向抑制使类似的记忆分开

当您将车停在办公室停车场时,通常一天结束后再找车都没有问题。第二天,您可能会在更远的地方停车。但是,即使两天的记忆都非常相似,到了晚上,您仍然可以找到自己的车。您之所以找到您的汽车,是因为我们的大脑能够在称为模式分离的过程中将非常相似的事件的记忆存储为不同的记忆。奥地利科学技术研究院(IST Austria)的研究人员正在研究大脑如何计算称为齿状回的大脑区域中的这种模式分离。他们的工作结果今天在 自然通讯.

彼得·乔纳斯(Peter Jonas)及其团队,包括第一作者和博士学位。学生Claudia Espinoza,Jose Guzman和Xiaomin Zhang试图了解神经元之间神经元之间的联系 ,海马的一部分,使小鼠的模式分离。

在齿状回中,两种类型的神经元发送信号:主要神经元发送兴奋性信号,而中间神经元发送抑制性信号。研究人员试图破译它们之间的连通性规则,即哪些神经元相互发送信号,神经元之间的连接是否互易以及是否有许多神经元会聚以将信号发送给一个主要神经元。他们记录了神经元之间的信号传导,以了解神经元如何连接以及局部回路如何工作以支持神经元。 分离。 Espinoza进行了八倍的全细胞记录,在该记录中,她刺激了一部分齿状回中的一个神经元,并记录了其他七个神经元的反应。通过标记所有受刺激的神经元,她便可以重建电路的形态。

研究人员发现表达小白蛋白的中间神经元仅在齿状回中以特定方式连接。在齿状回中,表达小白蛋白的中间神经元主要抑制附近的活性。 在一个叫做横向抑制的过程中其他 ,例如新皮层,表达小白蛋白的中间神经元不是以这种方式连接的。 “我们认为表达小白蛋白的中间神经元建立的独特连通性规则,例如侧向抑制,代表了电路对这种特定网络功能的适应 克劳迪娅·埃斯皮诺萨(Claudia Espinoza)说,“我们的实验数据支持这样一种观点,即模式分离通过一种称为“赢者通吃”的机制起作用,这种机制是通过齿状回的横向抑制而实现的。但是,这尚未得到证明。我们需要我们正在努力的行为数据和计算模型。”

在齿状回分开相似的记忆以避免它们之间的重叠之后,海马的CA3区域随后存储这些记忆。在上一篇文章中发表 科学 在2016年,彼得·乔纳斯(Peter Jonas)和何塞·古兹曼(Jose Guzman)证明,海马CA3区的连通性旨在通过称为模式完成的过程来调用存储的内存信息。 Espinoza说:“从生物学的角度来看,我们的小组发现了支持大脑区域计算功能的连通性规则,我们的工作有助于展示如何针对大脑区域的特定功能优化局部电路。到达齿状回很重要,然后齿状回计算这些信息以实现模式分离的方法至关重要。”

Claudia Espinoza是一名博士学位。彼得·乔纳斯(Peter Jonas)小组的学生。在加入IST Austria攻读博士学位之前。在2013年的研究中,她曾与神经系统疾病患者合作。这种经历促使Espinoza攻读博士学位。在神经科学领域:“我意识到我作为治疗师的工作非常有限,因为我们可以为患者提供的治疗非常稀少,而且实际上大多数可用的治疗都是姑息性而非治愈性的。主要原因是可用的信息关于神经系统运作的方式非常有限,远远超出了大多数人的想象。这个事实激发了我最大的动力,将我的职业从治疗师转变为研究人员。间接地帮助人们。”



更多信息: 克劳迪娅·埃斯皮诺萨(Claudia Espinoza)等人,小白蛋白+中神经元遵循独特的连通性规则,并在齿状回中建立了强大的侧向抑制微电路, 自然通讯 (2018)。 DOI:10.1038 / s41467-018-06899-3

S.J.Guzman等。海马CA3网络中模式完成的突触机制, 科学 (2016)。 DOI:10.1126 / science.aaf1836

期刊信息: 自然通讯 , 科学

引文: 横向抑制使类似的记忆分开(2018年11月5日) 2020年11月12日检索 from //xasqxhb.com/news/2018-11-lateral-inhibition-similar-memories.html
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