Cell:提高学习效率的一类特殊神经元

日期: 2018年02月11日


    

导读:2月8日,Gladstone研究所的科学家在《Cell》发表文章,他们发现了提高这种学习效率的一类特殊神经元。今天,赛业小编为您推荐“Cell:提高学习效率的一类特殊神经元”,详情如下:


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执行这些活动所需的技能早已储存在你脑中,科学家们把它称为“程序性记忆”。 2月8日,Gladstone研究所的科学家在《Cell》发表文章,他们发现了提高这种学习效率的一类特殊神经元

  

意想不到的发现之路
意想不到的发现之路


科学家们最初想了解一种名为“fast-spiking 中间神经元”的脑细胞如何引起运动障碍(如抽动秽语综合症、肌张力障碍和运动障碍)。


基底核(basal ganglia)是一组相互连接的神经元,它们控制着运动和相关的决策和行动选择。项目领导人高级研究员Anatol C. Kreitzer博士试图揭开基底核工作的基本机制。快闪中间神经元(fast-spiking interneurons)仅占基底核内神经元的1%,它们参与电路活动组织。


研究团队最初的猜测是,fast-spiking中间神经元丢失可能与运动障碍有关。“经过两年实验,我们终于说服自己,我们之前的假设是错误的,”Kreitzer说。“中间神经元丢失并不会产生我们认定的症状。”


相反,他们发现中间神经元对学习和记忆更为重要,这类神经元缺陷造成的影响与其说是运动障碍,实际上更接近精神疾病。


Kreitzer团队发现,中间神经元是大脑可塑性的重要影响因素。神经元之间连接能力强弱与大脑可塑性有关,这种变化使大脑能够储存信息和程序记忆。


“我们发现fast-spiking中间神经元的角色像是可塑性的看门人,”Kreitzer实验室的科学家Scott Owen博士说。“它们限制可塑性的发生,这意味着它们可以阻止神经元间连接强度变化,后者对学习和记忆,尤其是让基底核记住如何执行任务至关重要。”


新原则


基于新发现,Kreitzer团队修改了最初的研究目标,转而试图挖掘fast-spiking中间神经元的其他功能。“如今,我们已经确定了一个控制神经元可塑性的新原则,这类神经元可能也是影响大脑其他区域学习的关键,”Kreitzer说。


其他脑区也存在相同的神经元,过去它们被认为是处理感觉输入(例如视觉或处决)的关键,它们的功能障碍与躁郁症和精神分裂症有关。这项新发现证明,fast-spiking中间神经元通过控制学习过程对其他系统的影响,可能是影响疾病的真正原因。


原文检索:Fast-Spiking Interneurons Supply Feedforward Control of Bursting, Calcium, and Plasticity for Efficient Learning


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