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小鼠研究對治療神經精神疾病具有重要意義

在試圖完成一項任務時,我們經常被分散注意力的刺激轟炸。大腦如何濾除這些干擾,并使我們專注于手頭的任務?加州大學里弗賽德分校的心理學家做出了一個發現,可能會得出答案。

通過對小鼠進行實驗,他們在大腦中的精確位置上發現了分散注意力的刺激物。阻塞使大腦無法處理這些刺激,從而使人們無法專注于特定任務。

心理學助理教授愛德華·扎哈(Edward Zagha)和他的團隊對小鼠進行了帶有目標和干擾物刺激的感官檢測任務。小鼠學會了對靶場中的快速刺激做出反應,而在相反的干擾物場中忽略了相同的刺激。該團隊使用了一種新穎的成像技術,該技術可以在整個皮質范圍內實現高時空分辨率,從而發現大腦中的干擾物刺激受到阻滯,從而導致皮質內沒有進一步的信號傳輸,因此也就不會觸發運動響應。

“我們在多個感覺和運動皮層區域觀察反應,目標刺激,” Zagha,誰領導說,研究今天公布的Journal of Neuroscience上。“相反,對干擾性刺激的反應在感覺皮層之外被突然抑制了。”

皮質是大腦大腦的外層。它由折疊的灰質組成,在意識中起著重要作用。大腦是大腦的最大部分,具有感覺和運動區域。它充當控制和信息處理中心,負責諸如感覺,知覺,記憶,注意力,語言和高級運動功能等功能。

Zagha說:“我們的發現可能對理解和治療神經精神疾病(如注意力不足過動癥和精神分裂癥)具有重要意義。”“通過研究阻止分散注意力的刺激的機制,我們也許能夠揭示注意力和沖動控制的神經回路。”

Zagha解釋說,盡管當今的科學家對行為和神經元了解很多,但他們對神經元組如何組織以介導有意義的行為的了解還只是初期。

他說:“一項主要挑戰是在動物執行目標任務時,以高時空分辨率記錄神經元的活動。”“第二個主要挑戰是使用正確的計算方法來分析該神經元活動。”

Zagha強調,他們仍然不了解大腦中正在發生的事情,這些事情最終使我們能夠專注于手頭的任務以及如何準確地分心。

他說:“但是現在我們確切地知道在大腦中的什么位置,將來我們將繼續研究這些問題。”“我們知道,當某人極易分散注意力時,他們的皮質就無法充分部署防止分散注意力刺激傳播到工作記憶或觸發行為反應所需的故意信號。這些過程-感覺信號的'守門人'-可以通過只有那些與任務相關的信號。我們相信這個過程是由前額葉皮層精心策劃的;這只是我們將要測試的眾多可能性中的一種。”

Zagha的研究小組以隨機的順序向老鼠的胡須的兩側顯示了相同的觸覺刺激。研究人員關注晶須,因為它們在敏感性和探索性方面都像人的指尖一樣工作。它們的偏轉激活了腦干通路。然后,研究人員訓練小鼠通過舔食僅對一側的觸覺刺激做出反應,而忽略另一側的相同刺激。Zagha和他的同事使用了新培育的轉基因小鼠,它們在皮層神經元中表達了熒光鈣傳感器,從而使研究人員可以使用照相機查看大腦活動,該照相機可以比以前的研究更高的空間精度來定位該過程。

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