每日精选：窥视视觉与大脑决策之间的相互作用
2023-04-20 11:09:31 来源：互联网
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一个由 RIKEN 组成的神经科学家团队已经绘制出小鼠视觉系统中的神经元，这些神经元在决策过程中被选择性激活，并可能直接影响这一过程。为实现这一目标，他们将巧妙设计的行为任务与复杂的神经元成像相结合。
我们做出的选择涉及大脑的不同部分，包括负责认知、运动和其他活动的部分。这种复杂性使得神经科学家很难梳理出哪些神经回路直接协调决策制定。
许多重要的决定都是从对眼前所见做出反应开始的。但是哺乳动物大脑的视觉中心所依赖的信息远远超过仅由眼睛提供的信息。“大部分输入来自大脑内部，”RIKEN 脑科学中心的 Andrea Benucci 说。“而且它们携带着多种多样的非视觉信号。”
这导致 Benucci 假设这些其他数据源可能代表选择引导神经元输入。然而，确认这一点需要设计一个实验，以最大限度地减少与决策过程相交的其他大脑功能的混杂影响。
为了应对这一挑战，Benucci 和他的团队对小鼠进行了一项行为任务，该任务最大限度地减少了记忆、身体运动和对新刺激的反应的参与。这需要训练动物通过调整投影图像的方向以匹配目标图案的方向来获得水奖励。一旦动物掌握了这项任务，研究人员就使用荧光“报告”蛋白来监测动物追求奖励时大脑不同区域神经元的放电。
他们的成像数据揭示了似乎直接参与选择的神经元子集。它们大多位于腹侧视觉流内的大脑区域，腹侧视觉流是一种神经元系统，主要参与识别视觉场景中的特征。这些信号的强度取决于任务的难度和动物注意力集中在定位任务上的程度。
Benucci 及其同事使用基于神经网络的计算模型验证了他们观察到的活动模式，他们使用动物的实际数据对其进行了训练。这项工作发表在《自然通讯》杂志上。
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