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大鼠 VR实验提供了关于神经元如何促进学习的新见解

导读 科学家们早就明白,称为海马体的大脑区域对于记忆、学习和导航很重要。现在,由神经物理学家 Mayank Mehta 领导的加州大学洛杉矶分校实

科学家们早就明白,称为海马体的大脑区域对于记忆、学习和导航很重要。

现在,由神经物理学家 Mayank Mehta 领导的加州大学洛杉矶分校实验室的科学家们正在更深入地了解海马体如何在电路水平上工作——即涉及数百万神经元网络的功能。这些知识可能是开发神经系统疾病治疗方法的重要一步,例如阿尔茨海默病、精神分裂症和癫痫症,所有这些疾病都与海马体功能障碍有关。

在发表在《自然》杂志上的最新研究中,科学家们在虚拟现实迷宫中研究了老鼠。在观察每只动物海马体中大量单个神经元的活动时,科学家们发现这些神经元的反应揭示了一种特定的导航机制。

“海马体是最早受到阿尔茨海默氏症等基于记忆的疾病影响的区域之一,”该研究的主要作者、前加州大学洛杉矶分校博士后学者、现就读于纽约大学的贾森摩尔说。“因此,了解其功能、灵活性和局限性至关重要。”

这项研究可以帮助解释为什么海马体受损的人不仅在所谓的空间任务上挣扎,比如找到回家的路或找到丢失的钥匙,而且还在记忆任务上挣扎,比如回忆他们午餐吃了什么或他们是否服用了日常药物。

该实验使用了 Mehta 实验室开发的一种虚拟现实系统。该技术旨在让动物保持舒适,并避免引起其他 VR 系统可能引发的头晕和其他症状。

在这项研究中,老鼠被放置在一个盒子内的小型跑步机上,迷宫的图像投射到容器的墙壁上。鼓励老鼠穿过迷宫寻找他们的奖励,一滴糖水。为了获得奖励,老鼠需要辨别它们与周围虚拟物体的关系,它们需要去哪里接收奖励以及目的地有多远。

对几只动物进行了多次测试,使研究人员能够观察在大鼠学会在迷宫中导航时神经元的反应如何变化。

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