神秘的“僵尸神經元”解開大腦學習的秘密

研究小鼠學習的科學家無意中在大腦中遇到了“僵尸神經元”——不是吃肉、傳播病毒的怪物，而是即使它們在功能上還活著，也會停止正常互動的細胞。更重要的是，他們為以下方面提供了新的啟示學習過程在大腦中。

來自葡萄牙的一個研究小組發現了這些細胞，作為對大腦的一部分如何調用的調查的一部分小腦從我們周圍的環境中學習。

小腦處理與運動相關的感覺信息。它可以幫助我們走在擁擠的街道上，或者拿起飲料而不會灑出來，這對學習也很重要：所以如果我們撞到什么東西，我們知道如何改進我們的動作，以避免下次發生。這種學習究竟是如何發生的，是這項新研究的主題。

用光遺傳學，其中細胞被光操縱，以及小鼠執行的學習任務，研究人員能夠顯示某些小腦輸入的關鍵作用，稱為攀爬纖維.

“在我們持續刺激攀爬纖維在視覺線索的呈現過程中，小鼠學會了眨眼以響應該線索 - 即使在沒有刺激的情況下，”說神經科學家塔蒂亞娜·席爾瓦（Tatiana Silva），來自尚帕利莫未知中心。

“這證明這些纖維足以驅動這種類型的聯想學習。

它長期以來一直認為攀爬纖維以某種方式參與了學習，這是更多的證據，可能會澄清圍繞它們角色的一些困惑和爭議。以同樣方式操縱的其他類型的腦細胞對小鼠的學習能力沒有相同的影響。

然后研究人員注意到了僵尸神經元效應。光敏蛋白的引入通道視紫紅質-2（ChR2）作為光遺傳學操作的一部分，基本上已經僵尸化了攀爬纖維細胞。

也就是說，從某種意義上說，它們仍然活躍，并且像神經元通常一樣放電，但它們并沒有被傳遞。它們不知何故從其他神經回路中拔出，使小鼠無法學習。

“事實證明，將ChR2引入攀爬纖維會改變它們的自然特性，使它們無法對空氣噴氣等標準感官刺激做出適當的反應，”說來自尚帕利莫未知中心的神經科學家梅根·凱里（Megan Carey）。

“這反過來又完全阻礙了動物的學習能力。

我們現在對學習的運作方式有了更精確的認識在小腦中.鑒于小鼠和人類大腦之間的相似性，可以合理地假設相同的過程在起作用。

大腦的科學，以及它必須學會做的一切，繼續令人著迷。當你考慮到它如何適應和隨時間的變化，當然還有更多關于它的信息幫助我們保護它太。

“這些結果是迄今為止最令人信服的證據，證明攀爬纖維信號對于小腦聯想學習至關重要，”說凱里。

“我們的下一步包括了解為什么ChR2表達會導致神經元的'僵尸化'，并確定我們的發現是否擴展到其他形式的小腦學習。

該研究已發表在自然神經科學.

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