Credit: Pixabay/CC0公共领域
想象一下，在你的电脑上工作，输入你多年来用来访问你的电子邮件的密码
按照习惯，你几乎是无意识地执行这个序列
但是，有一天，你偶然发现了一条捷径
速度更快，但需要学习和记忆一组新的击键
在一项对啮齿动物的研究中，西奈山伊坎医学院的科学家发现，传统上被认为控制旧序列分型的大脑部分也可能在学习新序列中发挥关键作用
8月25日发表在《自然通讯》上的研究结果表明，这一过程涉及两个相邻神经回路活动的微妙平衡:一个致力于新动作，另一个致力于旧习惯
“多年来，科学家们认为习惯和学习新的、有益的行为很可能由大脑的不同部分控制
令人惊讶的是，我们发现传统上被认为专门表达旧习惯的大脑区域也可能帮助大脑学习新的动作，”保罗·J
肯尼博士
D
沃德-科尔曼教授，西奈山纳什家族神经科学系主任，该论文的资深作者
“最终，我们希望这些结果能为脑细胞和脑回路提供新的见解，这些脑细胞和脑回路是多种疾病的基础，这些疾病涉及我们行为控制方式的异常，包括帕金森病和药物成瘾
" 这项研究由亚历山大·C
W
史密斯博士
D
肯尼实验室的讲师谢策·琼克曼博士
D
，前西奈山博士后研究员
行动学习发生在做某事时，比如移动一个物体，产生一个好处，比如找到食物或避开一个敌人
在这项研究中，研究人员检查了纹状体在这种学习中的作用
众所周知，纹状体位于大脑深处，参与控制运动和动作
“虽然科学家们假设纹状体参与了动作学习，但很少有人真正测试过这个想法，”博士说
乔克曼
“我们想深入研究可能与动作学习有关的纹状体回路
" 为此，研究人员测试了饥饿啮齿动物寻找食物的能力
在实验的第一天，这些啮齿动物被放入一个特殊的笼子里，训练它们通过按压分配杆来获取食物
每一次实验啮齿动物按下控制杆，它就会收到一个食物颗粒，而对照啮齿动物则没有收到任何食物颗粒
两天后，研究人员通过将啮齿动物放回特殊的笼子来测试学习
一旦被关在笼子里，实验用的啮齿动物会用力地按下控制杆，即使它不再提供食物，这表明它们已经成功地学会了新的动作，而对照用的啮齿动物会四处寻找，只按几次控制杆
在实验的不同时间，研究人员检查了啮齿动物大脑的神经活动
他们发现，训练后，实验啮齿动物纹状体特定区域的神经元比对照组更活跃
这是一个新学习动作的记忆被储存或编码在大脑中以备后用的时期
最值得注意的是，这见于背外侧纹状体、背内侧纹状体后部和伏隔核，表明这些区域在学习中起作用
为了进一步验证这一点，研究人员在每个区域注射了一种药物——茴香霉素，这种药物可以阻止细胞制造长期记忆储存所需的蛋白质
这种药物要么在训练后立即注射，要么在六小时后注射，此时记忆储存所需的新蛋白质应该已经产生
出乎意料的是，研究人员发现，当药物在训练后立即注射到背外侧纹状体时，只会破坏动物记忆新动作的能力
注射到其他领域对学习没有影响
“我们对这些结果感到惊讶
传统上，人们认为动作学习是由背内侧纹状体编码的，而背外侧纹状体只负责习惯
但这不是我们看到的，”博士说
锻工
“相反，我们的结果表明，除了调节习惯之外，背外侧纹状体在学习新动作后还会立即巩固动作学习
" 进一步的实验支持了这个想法
例如，在训练后不久，化学阻断背外侧纹状体神经元的活动也阻止了啮齿动物记得使用杠杆来取回食物
最后，当研究人员更仔细地观察这个区域时，他们发现学习可能由两个相邻的抵消神经回路控制，这两个回路对神经递质多巴胺有反应
在一个回路中，被称为D1受体中等多刺神经元的细胞的活性在训练后立即上升，抑制这些细胞阻碍了学习
相比之下，其他被称为D2受体中等多刺神经元的细胞在训练后会安静下来，阻断它们的活动会增强动物记住新动作的能力
在另一组实验中，研究人员发现，阻断D2神经元活动可以防止啮齿动物表现出以前学过的习惯
“我们的结果表明，新动作学习和旧习惯的表达之间存在微妙的平衡，这是由背外侧纹状体两个不同神经元群体的阴阳活动控制的，”Dr
肯尼
“未来，我们计划研究这种平衡的破坏如何导致大脑紊乱的不适应行为
"
来源：由phyica.com整理转载自PH，转载请保留出处和链接！
