2022年1月4日整理發(fā)布：如果行為是一種語(yǔ)言，那么 UO 神經(jīng)科學(xué)家 Luca Mazzucato 正在解碼它的語(yǔ)法。
他和他的團(tuán)隊(duì)在一項(xiàng)新研究中表明，大量神經(jīng)元中不同的、協(xié)調(diào)的活動(dòng)可以預(yù)測(cè)大鼠的未來(lái)行為。他們創(chuàng)建了一個(gè)字典，將大腦活動(dòng)模式與簡(jiǎn)單的動(dòng)作聯(lián)系起來(lái)。這一發(fā)現(xiàn)幫助他們了解大腦如何決定未來(lái)行動(dòng)的時(shí)間，并將小行動(dòng)連接成更大的序列。
他和他的團(tuán)隊(duì)于 10 月 29 日在《神經(jīng)元》雜志上報(bào)告了他們的結(jié)果。
“在這篇論文中，我們弄清楚了大腦中創(chuàng)造簡(jiǎn)單行為序列的規(guī)律，”馬祖卡托說(shuō)。
每一個(gè)復(fù)雜的行為都是由一系列更簡(jiǎn)單的動(dòng)作組成的，就像一個(gè)句子可以解構(gòu)成串在一起的單詞的音節(jié)一樣。雖然這些步驟的組合方式具有靈活性，但也有一些規(guī)則來(lái)控制哪些組合有意義，哪些沒(méi)有意義。
例如，穿過(guò)一個(gè)房間。一個(gè)人的步伐可能會(huì)有所不同，但看到連續(xù)兩個(gè)左腳步驟是不尋常的。預(yù)測(cè)復(fù)雜的行為需要理解這種語(yǔ)法——行為受到約束的方式和不受約束的方式。
Mazzucato 想弄清楚是什么讓動(dòng)物決定在特定時(shí)間采取某種行動(dòng)，以及這種選擇在大腦中是如何表現(xiàn)的。
他和他的團(tuán)隊(duì)由博士后 Stefano Recanatesi 和 Ulises Pereira 領(lǐng)導(dǎo)，與葡萄牙里斯本尚帕利莫未知中心的神經(jīng)科學(xué)家 Zachary Mainen 合作。他們進(jìn)行了一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)，訓(xùn)練老鼠將鼻子戳進(jìn)籠子壁上的一個(gè)點(diǎn)，然后移動(dòng)到籠子里的另一個(gè)地方喝水。如果老鼠立即去尋找獎(jiǎng)勵(lì)，它們會(huì)喝一小口;如果他們能等 10 或 20 秒，他們就會(huì)得到更多的水。老鼠的一系列動(dòng)作相對(duì)固定，但每只動(dòng)物都可以選擇時(shí)間。
當(dāng)老鼠四處亂竄時(shí)，研究人員跟蹤了大腦中稱為運(yùn)動(dòng)皮層的部分中大量神經(jīng)元的活動(dòng)，該部分參與規(guī)劃運(yùn)動(dòng)。
研究人員發(fā)現(xiàn)，大鼠的未來(lái)意圖由運(yùn)動(dòng)皮層中大量神經(jīng)元的協(xié)調(diào)活動(dòng)所代表。每個(gè)動(dòng)作都會(huì)在運(yùn)動(dòng)皮層中產(chǎn)生一個(gè)獨(dú)特的特征，一組神經(jīng)元以協(xié)調(diào)一致的方式運(yùn)作。當(dāng)一只老鼠準(zhǔn)備切換到不同的動(dòng)作時(shí)，神經(jīng)信號(hào)突然發(fā)生了變化。
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