。cc-by-nc-nd 4.0国际许可证(未经同行评审证明)获得的是作者/资助者,他授予Biorxiv授予Biorxiv的许可,以永久显示预印本。这是该版本的版权持有人,该版本发布于2023年10月5日。 https://doi.org/10.1101/2022.04.24.24.488172 doi:Biorxiv Preprint
先前的研究表明,新皮层记忆ENGRAM的快速形成。虽然复杂的概念激活了大型分布式大脑网络,但我们仍然对形成复杂视觉记忆的各个方面的engrams的方式和何处都缺乏完整的了解。为了解决这个问题,我们专注于已知在早期视觉皮层中处理的基本视觉特征。我们的主要目标是了解我们如何编码和检索记忆,尤其是复杂的视觉记忆中的各个方面。具体来说,我们旨在遵循基本视觉特征(例如颜色和运动)的内存ENGRAM的开发。
冻结是在海马介导的恐惧Engrage重新激活中通常检查的一种防御行为。这些细胞种群如何参与大脑并调节各种环境需求的冻结。为了解决这个问题,我们在雄性小鼠的三种不同背景下,在遗传上重新激活了海马齿状回的恐惧。我们发现,根据发生重新激活的上下文的大小,有差异的光引起的冻结量:在三个上下文中最大的空间限制中,小鼠表现出强大的光引起的冻结,但在最大的情况下没有。然后,我们利用图理论分析来识别在最小和最大的环境中Engram反应期间CFOS表达的脑部范围改变。我们的操纵引起了在对照条件下未观察到的区域间CFOS相关性。此外,在Engram重新激活网络中招募了跨越推定的“恐惧”和“防御”系统的区域。最后,我们将在小环境中的ENGRAM重新激活产生的网络与自然的恐惧记忆检索网络进行了比较。在这里,我们发现了共有的特征,例如模块化组成和集线器区域。通过识别和操纵支持记忆功能的电路及其相应的脑部活动模式,就可以解决介导记忆调节行为状态的能力的系统级生物学机制。
适当的皮质层压对于认知,学习和记忆至关重要。在体感皮质中,以层状特异性方式详细介绍了锥体式神经元,以决定突触伴侣和整体纤维组织。在这里,我们利用男性和雌性小鼠模型,单细胞标记和成像方法来识别层状特异性侧支的内在调节剂,也称为间隙,轴突分支。我们为II/III层锥体神经元的稳健,稀疏,标记开发了新方法,以获得轴突分支形态的单细胞定量评估。,我们将这些方法与细胞自主的功能丧失(LOF)和过表达(OE)在体内候选筛查中结合在一起,以鉴定皮质神经元轴突分支层压板的调节剂。我们将细胞骨架结合蛋白DREBRIN(DBN1)的作用赋予调节II/III层皮质投射神经元(CPN)侧面轴突在体外的调节中的作用。LOF实验表明,DBN1是抑制II/III层CPN侧支轴突分支在IV层中的伸长的必要条件,在其中,通常不存在轴突通过II/III层CPN分支的轴突分支。相反,DBN1 OE产生过量的短轴突突起,让人联想到未能拉长的新生轴突侧支。结构 - 功能分析暗示DBN1 S142磷酸化和DBN1蛋白结构域已知可介导F-肌动蛋白捆绑和微管(MT)耦合,作为DBN1 OE时侧支分支的必要条件。综上所述,这些结果有助于我们理解调节兴奋性CPN中侧支轴突分支的分子机制,这是新皮层回路形成的关键过程。
伦敦城市大学数学神经科学与心理学中心和心理学系,伦敦 EC1V 0HB,英国 pinotsis@mit.edu 关键词:记忆印迹;神经集合;工作记忆;协同学;预测编码;自动编码器;有效连接 致谢。这项工作得到了 UKRI ES/T01279X/1、海军办公室的支持
“普遍的观点认为,记忆的形成和回忆只涉及由某些经历激活的神经元印迹,并保存和检索记忆,”通讯作者本杰明·德尼恩博士说,德尼恩博士是神经外科系教授、罗素·J 博士和玛丽安·K·布拉特纳主席、癌症神经科学中心主任、贝勒大学丹·L·邓肯综合癌症中心成员、简和丹·邓肯神经学研究所首席研究员。
摘要 在数天和数周的时间里,在反复尝试学习任务的过程中,感觉运动皮层中代表动物位置和运动的神经活动被发现不断重新配置或“漂移”,而行为没有明显变化。这挑战了经典理论,经典理论认为稳定的印迹是稳定行为的基础。然而,目前尚不清楚这种漂移是否系统地发生,从而允许下游电路提取一致的信息。通过分析小鼠(Mus musculus)后顶叶皮层的长期钙成像记录,我们发现漂移受到系统性限制,远高于偶然性,从而有助于对行为变量进行线性加权读出。然而,漂移的显著成分不断降低固定读数,这意味着漂移并不局限于零编码空间。我们计算了独立于任何学习规则补偿漂移所需的可塑性量,并发现这在生理上可实现的范围内。我们证明,一个简单的、生物学上合理的局部学习规则可以达到这些界限,准确解码多天的行为。
用于发展以后的运动技能(Blythe,2005; Gallahue等,2006;García-Alix&Quero,2012)。新生儿中的这些早期运动反应是刺激依赖性和非自愿性的。因此,婴儿在开发第一个感知过程和皮质控制之前无法抑制它们,从而使他们能够管理其行为并抑制自动反应(GarcíaMolina等,2009; Ivanovi´c等,2019)。今天,原始的重新流动被认为是复杂的运动模式(García-Alix&Quero,2012年)。在新生儿中,感觉运动皮层是具有高代谢活性的区域。它在生命的第二个和第三个月中生长,朝向视力和听力有关,并在第八个月份朝向额叶皮层(Merlo,2006年)。因此,在生命的第一年中,此过程发生在抑制原始反应的同时,在新生儿的行为中观察到重复的运动活动。从重复的运动序列中,随后发展运动学习。这有助于婴儿的基本运动系统的成熟,提高其运动技能,以及在更高的感知和认知过程中涉及的皮质 - 皮质循环的更复杂功能的发展和组成(Bushnell&Boudreau,1993; Campos等,2012; Diaond; Diaondl。; Merlo,2006; Murray,2006; Murray; Murray; Murray,2006年。重复的运动序列和运动学习导致电动机系统突触组织的变化,通过增加表示与执行运动的运动的表示,ENGRAM或电动图的数量。皮质皮质菌株被认为是一系列分层组织的模块,以不同级别的一些困难(皮层和/或皮层下的困难)从神经心理学的角度产生了重要的并发症(Heyder等人,2004年)。因此,如果未在生命的第一年中重复运动,则不会发生影响原始振动整合的运动图的突触重新构造(Kleim等,2002)。因此,原始反应保持活跃和刺激依赖性,而不会产生造成膜,并且更复杂的知觉和认知过程的成熟(Blythe,2002; Melillo&Leisman 2010; Thelen,2010年)。诸如Bein-Wierzbinski(2001)之类的研究指出了原始重复和感知过程之间的关系 - 在实施原始的重新抑制计划后,它显示了干预组如何改善与视觉运动功能的关系。在相同的静脉中,在学童中存在原始的反射,并且这些反应如何与降低的胶囊准确性和降低的阅读能力相关联。它还定义了相对于视力的细胞和总体运动发育的损害。存在原始振动的存在与眼睛运动不良,距离距离不良,固定不良,与眼手配位困难和视觉记忆有关(Berne,2006)。最受视觉运动发展影响的原始反应是Moro Re ex,tonic迷宫般的反应,脊柱Galant ref ex,不对称的滋补曲折ex和对称性滋补剂的反应(Berne,2006年)。,Andrich等人的研究。,Andrich等人的研究。(2018)没有发现脊柱Galant Re ex和Moro Ref ex的证据。Black(1995)和Blythe and Hyland(1998)的初步研究表明,神经循环困难的婴儿通过改善其运动和学校技能(Allen&Donald,1995)以及社会能力(Bluechardt等,1995),对体育锻炼计划做出了反应(Allen&Donald,1995)。这些结果已在Blythe(2002),Pica(2015)和Summerford(2001)中得到了证实。The current perspective points out that movement is at the base of the brain structure ( Diamond, 2000; Piek et al., 2004 ), which implies that movement allows for restructuring the brain ( Bernhardsson & Davidson, 1983 ), and that the sensorimotor sys- tem makes the brain learn to organise itself more efficiently than
encoding failure occurs when receiver unable interpret data due incompatible encoding schemes this lead corruption or unreadable data cause usually different computing systems use different encoding methods encoding used represent store communicate digital information example some systems use ascii american standard code for information interchange while others use utf-8 unicode transformation format 8-bit if system attempt send information encoded one method but receiver uses different method then encoding failure occur in addition incompatible coding standards encoding failures can also caused by incorrect character sets or technical errors transmission minor discrepancies sender's receiver's coding standards can cause error fortunately several ways prevent encoding failures most effective ensure both parties use same coding standard before sending data verify all characters message correctly encoded before transmitting default coding standard use unicode accommodate almost all languages character sets Failure in Memory Retention: Causes and Consequences The failure to retain information in长期记忆可能由于各种因素而发生,包括缺乏积极参与,助记符设备的使用不佳,实践检索不足以及对其他记忆的干扰。####编码故障类型的类型有三种主要类型的编码失败:1。**编码失败**:当信息未编码为长期内存时,就会发生这种情况,从而无法进行检索。2。**存储衰减**:当信息被编码时,这会发生,但是由于神经元或它们之间的路径损坏而随着时间的流逝而衰减。3。但是,如果此过程被中断怎么办?**检索失败**:这种故障会发生,尽管编码和存储正确并存储了长期记忆,但会发生这种故障。####对编码几个因素的干扰因素可能会妨碍编码,包括:**其他记忆中的干扰**:当项目与其他记忆具有相似之处时,正确编码可能是具有挑战性的。***彩排干扰**:重复自己的头部,而不是试图记住它会使它难以保留。***认知负载**:由于多个任务或分心而导致的过多认知负荷可能会阻碍编码。#### Examples of Retrieval Failure Retrieval failure can manifest in various ways, such as: * Forgetting recent activities * Struggling to recall names or phone numbers * Difficulty accessing information from long-term memory #### Strategies for Overcoming Encoding Failures To improve encoding and retention, consider the following strategies: * Practice active engagement with the material * Utilize mnemonic devices to aid in organization and recall * Engage in regular practice retrieval to加强学习信息基于各种方法(例如它的所见,听到或含义)存储在内存中。编码和解码是将书面符号变成可理解的形式的过程。在编码中,我们使用单个声音来构建单词,而在解码时,我们大声朗读或将书面单词转换为可理解的形式。要阅读,我们将字母解码为它们相应的声音,然后在我们的脑海中构建单词,这对我们大多数人都会自动发生。自我参考效应还通过将信息与自己联系起来有助于记忆。编码有些不同,需要了解单个声音并以正确的顺序将它们放在一起。语义编码涉及将含义附加到信息上并将其连接到相关信息,从而更有效。健忘可能是由压力,抑郁,缺乏睡眠,甲状腺问题或某些药物副作用引起的。如果编码数据不正确,则可能会导致数据的显示或解释方式。可以通过将实际记忆与通过催眠收到的他人收到的建议相结合,或使用照片或其他图像来植入虚假记忆来创建错误的记忆。编码失败,一种心理现象,可能会对我们的日常生活及其他地区产生深远的影响。在当今快节奏的世界中,记忆形成在塑造我们的身份方面起着巨大的作用。这样想:当您学习新知识时,您的大脑会进行精神舞蹈来处理该信息。那是编码故障的地方 - 系统中的一个故障,使我们争先恐后地记住我们从未真正学到的东西。不喜欢忘记您已经知道的东西 - 这更像是从来没有一开始就写下来。想象一下在聚会上遇到一个新人,但他们的名字像手指之间的沙子一样从您身上滑落。那是在您眼前发生的编码失败。我们的大脑不断受到信息的轰炸,这取决于我们专注于真正重要的事情。持续编码失败可能会随着时间的流逝而导致认知能力下降。但是,当我们过于陷入多任务处理或被太多数据所淹没时,我们的大脑可能难以跟上 - 导致那些令人沮丧的遗忘时刻。即使是压力和情感上的东西也可能会阻碍 - 就像当您如此担心某些东西时甚至无法记住放置钥匙的地方。并且不要忘记身体上的因素 - 如果我们在听力或看见(例如听力或看见)中苦苦挣扎,它可能会影响我们学习新信息的程度。编码困难可能源于初始感知,神经系统条件以及影响大脑有效编码新记忆能力的各种其他因素。这可能会带来巨大的后果,影响学术环境中的学习和表现,个人生活中的关系甚至法律程序。诊断编码问题由于其微妙的性质可能是具有挑战性的,但是心理学家和神经科医生使用各种工具和技术,包括认知评估,记忆测试和神经影像学方法,例如功能磁共振成像(fMRI)。自我报告的症状和行为观察在诊断中也起着至关重要的作用。必须将编码失败与其他记忆障碍(例如存储或检索故障)区分开。幸运的是,个人可以采用一些策略来提高其编码能力,包括通过冥想或集中呼吸练习等正念技巧提高注意力和专注。编码故障可能是一个重大问题,但是采用助记符设备和记忆辅助工具(例如基因座方法)可以帮助改善心理联系和保留。生活方式的变化,例如定期运动,均衡饮食和足够的睡眠也会有助于最佳的大脑健康。努力的编码技术,例如总结信息或创建视觉表示形式可以显着改善记忆力保留。在某些情况下,可能需要采取医疗干预措施来解决严重或持续的编码问题。研究人员正在探索新的途径,包括针对记忆形成的脑部计算机界面和基因疗法。对编号和语义编码的研究也是一个激烈研究的领域,旨在开发针对编码故障的针对性干预措施。认识到编码在日常生活中的作用,了解其原因和后果,并采取主动步骤可以改善认知功能和更加联系的生活。编码需要积极的参与和努力;采用诸如详细编码之类的技术可以改善内存形成。在编码失败时对自己友善至关重要,将它们视为学习和成长的机会,而不是使自己殴打。您可以采用根据您的需求量身定制的个性化策略来增强您的编码能力。编码和记忆形成之间的复杂关系揭示了人类认知的复杂性。编码失败是一种普遍现象,但它是增长的机会。通过确认其意义,您可以采取积极的步骤来增强记忆创造的关键方面。您可以利用各种技术,例如正念实践,助记符设备或生活方式修改,以提高编码效率。研究继续提高我们对编码过程的理解,新发现使我们更加接近释放人类记忆的全部潜力。通过好奇和同情心的挑战,您可以将看起来像是一定的机会转变为与人类心理学复杂性更深入地互动的机会。