摘要 记忆的形成和存储依赖于多个相互连接的大脑区域,这些区域的贡献在记忆巩固过程中会有所不同。传统上认为内侧前额叶皮层,特别是前额叶皮层 (PL) 参与了远程记忆的存储,但最近的证据表明它也与早期记忆巩固有关。然而,控制这些动态的 PL 输入仍然未知。在这里,我们首先对雄性小鼠在情境恐惧记忆形成过程中激活的 PL 印迹细胞进行了全脑、基于狂犬病的逆行追踪筛选,以确定相关的 PL 输入区域。接下来,我们评估了这些输入在记忆巩固的不同阶段(从恐惧记忆编码到近期和远期记忆回忆)的特定活动模式。然后,我们使用投射特异性化学遗传抑制测试了它们在记忆巩固中的功能作用,结果揭示了隔膜在编码时对 PL 输入的贡献,以及岛叶皮层在近期记忆回忆时对 PL 输入的贡献。这两种输入都进一步影响了 PL 印迹细胞在记忆回忆时如何被重新激活,证明了它们对于在 PL 中建立记忆痕迹的重要性。总的来说,这些数据确定了 PL 输入的时空变化,这对于早期记忆巩固很重要,从而有助于完善记忆形成的工作模型。
配对的联想刺激(PAS)通过使用与周围神经刺激配对的经颅磁刺激(TMS)促进运动皮层可塑性的希望。但是,PA的有效性通常受其短寿命增强作用的限制。最近的研究表明,呼吸节奏会影响皮质兴奋性,这表明一种潜在的方法来提高PAS功效。这项研究调查了与呼吸相跃迁同步PA的影响 - 具体来说,从灵感到有效期(I -E)的过渡以及到启发(E -I)对运动皮质可塑性的影响。我们对21-45岁的18岁健康志愿者(13名女性,5名男性)进行了实验,评估了由TMS应用于左运动皮层的TMS引起的运动诱发电位(MEP)。参与者进行了PAS会话,在I-E或E-I转变或随机间隔内交付了配对的刺激。MEP在基线,立即在PAS后以及刺激后10、20和30分钟记录。结果表明,在I-E转变处触发的PA显着增加了MEP振幅,在I-E和其他条件之间,PAS 20分钟后的MEP振幅显着差异。这突出了定时PA的好处,以增强运动皮质可塑性的I-E转变。这些发现强调了将呼吸节律整合到神经调节技术中以改善治疗结果的潜力。将PAS与自然呼吸阶段同步可以增强运动恢复策略,并为治疗干预提供了精致的方法。这种方法可能与中风康复特别相关,在这种康复中,增强运动皮质可塑性对于恢复至关重要。
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摘要 群体受体场 (pRF) 建模是一种流行的 fMRI 方法,用于映射人脑的视网膜主题组织。虽然基于 fMRI 的 pRF 图在质量上与侵入性记录的动物单细胞受体场相似,但它们代表什么神经元信号仍不清楚。我们在清醒的非人类灵长类动物中通过比较全脑 fMRI 和视觉皮层 V1 和 V4 区域的大规模神经生理记录来解决这个问题。我们检查了基于 fMRI 血氧水平依赖性 (BOLD) 信号、多单位脉冲活动 (MUA) 和不同频带的局部场电位 (LFP) 功率的几种 pRF 模型的拟合度。我们发现从 BOLD-fMRI 得出的 pRF 与 V1 和 V4 中的 MUA-pRF 最相似,而基于 LFP 伽马功率的 pRF 也给出了很好的近似值。因此,基于 fMRI 的 pRF 可靠地反映了灵长类动物大脑中的神经元受体场特性。除了我们在 V1 和 V4 中的结果之外,全脑 fMRI 测量还揭示了许多其他皮质和皮质下区域的视网膜定位调节,其 pRF 大小随着偏心率的增加而持续增加,以及默认模式网络节点的视网膜定位特异性失活,类似于先前在人类中观察到的情况。
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对环境施加灵活的工具控制的能力是适应性决策的决定性特征。在这里,我们研究了调节对具有更大工具分歧的环境的偏好的神经基础,工具分歧是与替代行动相关的结果概率分布之间的距离。作为代理的正式指标,工具分歧允许有机体随着偏好的变化灵活地获得当前最期望的结果。因此,它可能具有内在效用,引导决策走向最大化工具力量的环境。与此观点一致,我们发现,将工具分歧视为奖励替代品的预期价值测量比仅对金钱奖励敏感的传统模型更好地解释了男性和女性人类参与者的选择偏好。使用基于模型的 fMRI,我们发现前额外侧和腹内侧 PFC 中的活动(分别与抽象认知推理和主观价值计算相关)随基于分歧的预期价值解释而缩放。讨论了信息理论和动机变量的神经共同货币的含义。
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Bhattacharjee, S.、Kashyap, R.、Abualait, T.、Chen, A. S. H.、Yoo, W.‑K. 和 Bashir, S. (2021)。初级运动皮层的作用:不仅仅是运动执行。《运动行为杂志》53(2),258‑274。doi:10.1080/00222895.2020.1738992
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