大鼠 VR實(shí)驗(yàn)提供了關(guān)于神經(jīng)元如何促進(jìn)學(xué)習(xí)的新見解

科學(xué)家們?cè)缇兔靼?，稱為海馬體的大腦區(qū)域?qū)τ谟洃?、學(xué)習(xí)和導(dǎo)航很重要。

現(xiàn)在，由神經(jīng)物理學(xué)家 Mayank Mehta 領(lǐng)導(dǎo)的加州大學(xué)洛杉磯分校實(shí)驗(yàn)室的科學(xué)家們正在更深入地了解海馬體如何在電路水平上工作——即涉及數(shù)百萬神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)的功能。這些知識(shí)可能是開發(fā)神經(jīng)系統(tǒng)疾病治療方法的重要一步，例如阿爾茨海默病、精神分裂癥和癲癇癥，所有這些疾病都與海馬體功能障礙有關(guān)。

在發(fā)表在《自然》雜志上的最新研究中，科學(xué)家們?cè)谔摂M現(xiàn)實(shí)迷宮中研究了老鼠。在觀察每只動(dòng)物海馬體中大量單個(gè)神經(jīng)元的活動(dòng)時(shí)，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)這些神經(jīng)元的反應(yīng)揭示了一種特定的導(dǎo)航機(jī)制。

“海馬體是最早受到阿爾茨海默氏癥等基于記憶的疾病影響的區(qū)域之一，”該研究的主要作者、前加州大學(xué)洛杉磯分校博士后學(xué)者、現(xiàn)就讀于紐約大學(xué)的賈森摩爾說。“因此，了解其功能、靈活性和局限性至關(guān)重要。”

這項(xiàng)研究可以幫助解釋為什么海馬體受損的人不僅在所謂的空間任務(wù)上掙扎，比如找到回家的路或找到丟失的鑰匙，而且還在記憶任務(wù)上掙扎，比如回憶他們午餐吃了什么或他們是否服用了日常藥物。

該實(shí)驗(yàn)使用了 Mehta 實(shí)驗(yàn)室開發(fā)的一種虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)。該技術(shù)旨在讓動(dòng)物保持舒適，并避免引起其他 VR 系統(tǒng)可能引發(fā)的頭暈和其他癥狀。

在這項(xiàng)研究中，老鼠被放置在一個(gè)盒子內(nèi)的小型跑步機(jī)上，迷宮的圖像投射到容器的墻壁上。鼓勵(lì)老鼠穿過迷宮尋找他們的獎(jiǎng)勵(lì)，一滴糖水。為了獲得獎(jiǎng)勵(lì)，老鼠需要辨別它們與周圍虛擬物體的關(guān)系，它們需要去哪里接收獎(jiǎng)勵(lì)以及目的地有多遠(yuǎn)。

對(duì)幾只動(dòng)物進(jìn)行了多次測(cè)試，使研究人員能夠觀察在大鼠學(xué)會(huì)在迷宮中導(dǎo)航時(shí)神經(jīng)元的反應(yīng)如何變化。

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