研究人员通过大脑活动预测老鼠的行为

2022年1月4日整理发布：如果行为是一种语言，那么 UO 神经科学家 Luca Mazzucato 正在解码它的语法。

他和他的团队在一项新研究中表明，大量神经元中不同的、协调的活动可以预测大鼠的未来行为。他们创建了一个字典，将大脑活动模式与简单的动作联系起来。这一发现帮助他们了解大脑如何决定未来行动的时间，并将小行动连接成更大的序列。

他和他的团队于 10 月 29 日在《神经元》杂志上报告了他们的结果。

“在这篇论文中，我们弄清楚了大脑中创造简单行为序列的规律，”马祖卡托说。

每一个复杂的行为都是由一系列更简单的动作组成的，就像一个句子可以解构成串在一起的单词的音节一样。虽然这些步骤的组合方式具有灵活性，但也有一些规则来控制哪些组合有意义，哪些没有意义。

例如，穿过一个房间。一个人的步伐可能会有所不同，但看到连续两个左脚步骤是不寻常的。预测复杂的行为需要理解这种语法——行为受到约束的方式和不受约束的方式。

Mazzucato 想弄清楚是什么让动物决定在特定时间采取某种行动，以及这种选择在大脑中是如何表现的。

他和他的团队由博士后 Stefano Recanatesi 和 Ulises Pereira 领导，与葡萄牙里斯本尚帕利莫未知中心的神经科学家 Zachary Mainen 合作。他们进行了一项实验，训练老鼠将鼻子戳进笼子壁上的一个点，然后移动到笼子里的另一个地方喝水。如果老鼠立即去寻找奖励，它们会喝一小口;如果他们能等 10 或 20 秒，他们就会得到更多的水。老鼠的一系列动作相对固定，但每只动物都可以选择时间。

当老鼠四处乱窜时，研究人员跟踪了大脑中称为运动皮层的部分中大量神经元的活动，该部分参与规划运动。

研究人员发现，大鼠的未来意图由运动皮层中大量神经元的协调活动所代表。每个动作都会在运动皮层中产生一个独特的特征，一组神经元以协调一致的方式运作。当一只老鼠准备切换到不同的动作时，神经信号突然发生了变化。

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