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视感知：对光遗传学脑刺激的感知
摘要：动物如何体验大脑操纵？光遗传学使我们能够选择性地操纵和探究健康和疾病状态下大脑功能的神经回路。然而，目前尚不清楚小鼠除了诱发的生理功能外，是否还能感知任意的光遗传刺激。为了解决这个问题，小鼠被训练报告光遗传刺激作为获得奖励和避免惩罚的线索。研究发现，无论调节的大脑区域、奖励效应或谷氨酸能、GABA 能和多巴胺能细胞类型的刺激如何，小鼠都能感知光遗传操纵。我们将这种现象命名为视感受。利用视感受，小鼠可以学会根据激光频率执行两组不同的指令。重要的是，视感受可以通过激活或沉默单个细胞类型来发生。我们的研究结果表明，小鼠的大脑能够“监控”它们的自我活动，尽管是间接的，可能是通过内感受或作为一种辨别刺激，这开辟了一种将信息引入大脑和控制脑机接口的新方法。
视感知：对光遗传学大脑扰动的感知
动物是如何体验大脑操控的？光遗传学使我们能够选择性地操控和探究健康和疾病状态下大脑功能的神经回路。然而，对于小鼠是否能够检测和学习来自广泛大脑区域的任意光遗传学扰动以指导行为，我们知之甚少。为了解决这个问题，小鼠被训练报告光遗传学大脑扰动以获得奖励和避免惩罚。在这里，我们发现小鼠可以感知光遗传学操控，无论扰动的大脑区域、奖励效应或谷氨酸能、GABA 能和多巴胺能细胞类型的刺激如何。我们将这种现象命名为视感受，即一种由扰动大脑内部产生的可感知信号，就像内感受一样。利用视感受，小鼠可以学会根据激光频率执行两组不同的指令。重要的是，视感受可以通过激活或沉默单个细胞类型来发生。此外，刺激一只老鼠的两个脑区发现，一个脑区引起的视感知不一定会转移到另一个之前没有受到刺激的区域，这表明每个部位都会产生不同的感觉。学习后，它们可以模糊地使用来自两个脑区的随机交错扰动来指导行为。总的来说，我们的研究结果表明，老鼠的大脑可以“监控”自身活动的扰动，尽管是间接的，可能是通过内感受或作为一种辨别性刺激，这为向大脑引入信息和控制脑机接口开辟了一条新途径。