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无脑记忆使脊髓比以前想象的更聪明
脊髓学习如何引导肢体肌肉以避免厌恶感,并使用单独的神经回路回忆记忆。哦,没有大脑!文章 无脑记忆使脊髓比以前想象的更聪明首先出现在 It Ain't Magic 上。
来源:这不是魔术科学家们早就知道,即使没有大脑,脊髓的运动输出也可以通过练习进行调整。这在无头昆虫身上表现得最为明显,它们的腿仍然可以接受训练以避开外部提示。到目前为止,还没有人弄清楚这是如何实现的,如果没有这种理解,这种现象只不过是一个奇怪的事实。正如 Takeoka 所解释的那样,“如果我们想了解健康人运动自动化的基础,并利用这些知识改善脊髓损伤后的恢复,那么深入了解潜在机制至关重要。”
在进入神经回路之前,研究人员首先开发了一个实验装置,使他们能够在没有大脑输入的情况下研究小鼠脊髓的适应性,包括学习和回忆。每个测试都有一只实验小鼠和一只后腿自由悬垂的对照小鼠。如果实验小鼠的后腿下垂过多,它会受到电刺激,模拟小鼠想要避免的事情。对照小鼠在同一时间接受相同的刺激,但与自己的后腿位置无关。
在这项研究中,将肢体位置与不愉快经历联系起来的脊髓(左)在仅仅 10 分钟后就学会了重新定位肢体,并在第二天保留了记忆。 接受随机不愉快经历的脊髓(右)没有学习。
因此,在脊髓中建立了即时学习和记忆后,研究小组开始研究使两者成为可能的神经回路。 他们使用了六种类型的转基因小鼠,每种小鼠都有一组不同的脊髓神经元被禁用,并测试了它们的运动学习和学习逆转。 他们发现,在脊髓顶部的神经元被禁用后,小鼠的后肢无法适应避免电击,尤其是那些表达基因 Ptf1a 的神经元。