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科学家发现大脑特殊部位 或为大脑清醒睡眠“交换台”

放大字体  缩小字体 发布日期:2017-05-15  来源:无锡企业网  浏览次数:44
8月19日消息,据媒体报道,美国研究人员通过小鼠实验发现,脑中一个特殊部位的功能就像信息“交换台”,能引导来自外部世界和内部记忆中的信号。通常人类脑功能紊乱疾病如精神分裂、自闭症、创伤后应激障碍等都表现为“交换台”混乱。

研究人员用多电极技术记录了丘脑网状核(TRN)区神经元的活动,发现这里就是“交换台”所在。TRN位于前脑,是覆盖着丘脑的薄薄一层神经元,能把来自外界的信息,如视觉信号和来自内部的记忆信息引导到它们正确的目的地:一方面把信息传递到大脑皮层,再由大脑皮层负责高级功能,另一方面向丘脑发送抑制信号,决定哪些信息应被屏蔽。

他们发现,TRN细胞的活动取决于小鼠的睡眠和警觉两种状态。在睡眠中,控制感觉输入的TRN细胞更加活跃,尤其是在快周期脑波短暂爆发期间。在警觉状态,TRN细胞放电非常少。这些神经元在睡眠期间屏蔽了外部信息流,而在小鼠清醒和警觉状态,却能促进信息流。

TRN细胞在睡眠中也能极少放电,降低活跃性,以相反的方式控制内部信息流。已知记忆是在睡眠期间形成的,或许这样能使记忆形成。研究小组用光控基因技术打开和关闭神经元,测试在警觉状态下TRN细胞放电是否影响小鼠的注意力。

研究人员先让小鼠学习把视觉刺激和食物联系在一起,刺激信号出现时,充分休息的小鼠只需一两秒就能发现食物,睡眠剥夺小鼠用的时间更长。打开控制视觉部分的TRN细胞,充分休息的小鼠就会表现得像睡眠剥夺小鼠。关闭这些细胞后,睡眠剥夺小鼠也能很快发现食物。

  

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