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利用光重新编程大脑的 GPS

伦敦大学学院的神经科学家使用激光束“打开”小鼠的神经元,为了解记忆的隐藏运作提供了新的见解,并展示了记忆如何支撑大脑内部 GPS 系统。

这项发表在《细胞》杂志上的研究解释了研究人员如何利用双激光器的“全光学”方法,在小鼠在虚拟现实中导航时同时读取和写入小鼠“位置细胞”(一种神经元)的活动环境。

值得注意的是,通过刺激位置细胞,科学家们能够重新激活(或检索)小鼠获得奖励的位置的记忆,这反过来又“精神传送”小鼠,使它们表现得好像它们处于奖励中一样。地方。

这项新研究建立在 John O'Keefe 教授(伦敦大学学院细胞与发育生物学)的开创性工作的基础上,他因发现位置细胞而于 2014 年获得诺贝尔奖。这些细胞存在于称为海马体的大脑区域中,只有当动物进入环境中的特定位置时才会变得活跃。

位置细胞被认为代表了环境的认知地图(就像内部 GPS)并保留位置记忆。伦敦大学学院的新研究首次直接表明位置细胞活动是大脑导航能力的基础。

这些结果让人们对记忆的存储方式有了更深入的了解,伦敦大学学院的科学家相信,这些发现最终可以帮助我们开发新的疗法,治疗影响记忆的痴呆症和阿尔茨海默病等疾病。

第一作者 Nick Robinson 博士(伦敦大学学院沃尔夫森生物医学研究所)说:“这些结果提供了直接的因果证据,表明小鼠利用位置细胞活动所代表的信息来指导它们的行为。换句话说,位置细胞确实告诉小鼠在哪里确实如此,小鼠在做出决定时实际上会‘倾听’它们的位置细胞。这提供了关于记忆如何存储在大脑中的新见解,以及操纵这些记忆以影响行为的新工具。”

他补充道:“记忆障碍,例如痴呆症和阿尔茨海默氏症,给社会带来了巨大的损失。这项工作最终可能会导致人们更好地了解这些疾病,并为治疗干预找到新的目标。”

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