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蝙蝠大脑回声定位的共同进化适应性机制

放大字体  缩小字体 时间:2020-04-08 05:21:31  阅读:6570+ 作者:责任编辑。王凤仪0768

图源:pulse.embs.org

1,情境对概率决议计划的影响

许多决议计划取决于个别怎么评价潜在成果并估量其相应的发作概率。因为遭到内部偏好的影响,因而成果评价是片面的,并且对环境十分灵敏。相较之下,概率估量需求个别从环境中提取统计数据,因而给决议计划者带来了共同的应战。

本研讨发现概率估量与成果评价相同,受情境影响,导致概率估量违背同一情境中其他事情。可是,与估值不同,这些情境效应的巨细受估量的不确定性的影响,在中等不确定性下是最大的。

血氧依靠水平(BOLD)成像成果显现,背侧扣带前回(dACC)、腹内侧前额叶皮质(VMPFC)和顶内沟(IPS)中的多体素激活形式能猜测情境对概率估量影响的个别差异。这些成果确立了VMPFC作为评价和概率猜测中同享的神经核算的根底。此外,这些成果还强调了dACC和IPS的额定参加只归因于概率估量。因为概率估量是个别从感官推理到更高认知的核算进程中的必要组成部分,因而本文发现的情境效应可能会影响很多的认知核算。

2,额叶-纹状体网络中的神经振动能猜测蝙蝠的声响输出

脊椎动物普遍存在发声的才能,可是现在对发声操控的神经网络依然知之甚少。本研讨一起记录了蝙蝠在宣布回声定位脉冲和彼此沟通进程中其额叶皮层和背侧纹状体(尾状核,CN)的神经信号,这种办法可以评价哺乳动物声响发生的一般进程以及蝙蝠回声定位的共同进化适应性。咱们的多个方面数据显现,发声之前蝙蝠额叶皮层和背侧纹状体的high-gamma(50–80 Hz)和beta(12–30 Hz)活动都先发作了明显的改变。这种精密的神经振动的调谐能使动物挑选性地激活发生回声定位或通讯发声所需的运动程序。此外,额叶和纹状体区域之间的功用耦合发作在θ振动带(4–8 Hz),并依据动物是否处于导航形式(即宣布回声定位脉冲)或交际通讯形式(宣布通讯呼叫),在毫秒级的水平上出现明显不同的功用耦合。整体而言,这项研讨标明额叶-纹状体振动可认为蝙蝠的声带操控供给神经相关依据。

3,前期的视觉运动体会刻画了方向挑选性神经节细胞之间的间隙连接

神经元之间的间隙连接在神经体系的发育中起要害效果。可是,关于要害期内由感觉体会驱动的可塑性的研讨很少重视该进程中是否有细胞间隙连接的参加。在整个发育进程中,小鼠视网膜中具有向上运动偏好的ON-OFF方向挑选性神经节细胞(ooDSGC)是经过细胞间隙连接的。本文提醒了,将小鼠从张开眼到芳华期内一向露出于以向上运动为主的视觉环境之后,具有向上运动偏好的ooDSGCs 放电的同步性增强,而向下运动练习则具有相反的效果。这种效果是长时间的,在练习后能继续至少三个月。练习进程中的相关活动与该效应严密相关:在遭到诱发更高程度的活动相关性的影响练习后,细胞显现出更强的间隙连接,而遭到发生十分低的活动相关性的影响练习之后,细胞具有更弱的间隙连接。对向上运动偏好的ooDSGC之间的间隙连接的直接研讨标明,ooDSGC之间电耦合的百分比和耦合的强度都遭到视觉运动练习的影响。咱们的研讨成果标明,在归于周围感觉体系的视网膜中,间隙连接在发育进程中可以终究靠经历来刻画。

4,神经元活动触发体内造血细胞外囊泡的吸取

与造血体系的沟通是调理健康和疾病大脑功用的重要组成部分。传统上,进行这种神经免疫沟通的首要途径是经过单个分子(例如血液所带着的细胞因子),或经过神经传递,或在更严峻的病理学中经过外围免疫细胞进入大脑。此外,来自外周血的功用性mRNA可以终究靠细胞外囊泡(EVs)直接搬运到神经元,可是决议其吸取的参数尚不清楚。

经过由外周炎症、光遗传学和多巴胺能(DA)神经元的挑选性蛋白酶体按捺等影响神经元活动的多种动物模型,咱们提醒了EVs从血液中的搬运是由活体内的神经元活动触发的。重要的是,这种搬运不只发作在病理影响中,并且还发作在由异物放置的生理影响引起的神经元激活中。这一发现标明,EVs在病理条件下以及在健康大脑的惯例认知使命中都有继续效果。

作者信息

编译作者:Aleah-jing(brainnews创造团队)

校审:Freya(brainnews编辑部)

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