Nat Neurosci:電腦模型揭示大腦如何管理短期記憶

2021-01-07 生物谷

2020年10月20日訊/生物谷BIOON/---工作記憶對我們的日常生活而言是十分重要的,這種短期的記憶召回方式是人們如何解決問題或執行任務的關鍵。然而,大腦如何管理工作記憶卻一直是個謎。

現在,Salk科學家開發了一種新的計算模型,該模型顯示了大腦如何使用特定類型的神經元在短期內維持信息。他們的發現發表在2020年12月7日的《nature Neuroscience》上,可以幫助闡明為什麼在包括精神分裂症在內的多種神經精神疾病以及正常衰老中會損害工作記憶。


(圖片來源:Www.pixabay.com)

Salk計算神經生物學實驗室負責人兼高級作者Terrence Sejnowski表示:「大多數有關工作記憶的研究都集中在皮層中的興奮性神經元,這些興奮性神經元數量眾多且存在廣泛連接,與抑制性神經元有本質區別。」

在新論文中,Salk和加州大學聖地牙哥分校的Sejnowski博士和Robert Kim開發了前額葉皮層的計算機模型(前額葉皮層是已知的管理工作記憶的區域)。研究人員使用學習算法來教他們的模型進行通常用於評估靈長類動物工作記憶的測試-動物必須確定屏幕上彩色正方形的圖案是否與幾秒鐘前看到的圖案匹配。

Sejnowski和Kim分析了他們的模型如何能夠高精度地執行此任務,然後將其與猴子執行任務時看到的大腦活動模式的現有數據進行了比較。在這兩個測試中,參與工作記憶的真實和模擬神經元的運行時間均比其他神經元慢。

Kim和Sejnowski發現,良好的工作記憶既需要長期使用的神經元,又需要抑制大腦活動的抑制性神經元之間的聯繫。當他們改變模型中這些抑制性神經元之間的連接強度時,研究人員可以改變模型在工作記憶測試中的表現以及相關神經元的時間尺度。

研究人員說,新發現指出抑制性神經元的重要性,並可能激發有關這些細胞在工作記憶中作用的未來研究。他們還可以為一些精神分裂症和自閉症等神經精神疾病患者在工作記憶上掙扎的研究提供信息。(生物谷 Bioon.com)

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    大腦記憶規則被「改寫」短期記憶與長期記憶同時形成無先後 來源:科技日報   發布者:左麗媛   日期:2017-04-12   今日/總瀏覽:2/3745
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