두뇌는 어떻게 결정을 기억합니까?

두뇌는 어떻게 결정을 기억합니까?

인간의 포유 동물을 포함한 포유 동물의 두뇌는 끊임없이 변화하는 세계에서 우리의 좋고 나쁜 결정과 상호 작용을 토대로 인상적인 양의 정보를 저장하고 기억합니다. 존스 홉킨스 의학 (Johns Hopkins Medicine)의 과학자들은 생쥐를 이용한 일련의 새로운 실험에서 그러한 "결정 기반"기억이 뇌의 매우 특정한 부분에 저장된다는 증거를 추가했다.

존스 홉킨스 의과 대학의 신경 과학 조교수 인 예레미아 코헨 (Jeremiah Cohen) 박사는 "동물의 두뇌가 과거의 선택에 대한 정보를 저장하는 장소와 시간을 파악하면 의사 결정 모델을 폭넓게 이해하는 데 도움이 될 것입니다. 결국, 그러한 모델은 결함이 있거나 불규칙한 의사 결정으로 표시되는 중독 및 기타 장애에 대한 더 나은 치료법으로 이어질 수 있다고 그는 말합니다.

이 연구에 대한 설명은 7 월 4 일 Neuron 지에 발표되었습니다 .

실험을 위해 존스 홉킨스 (Johns Hopkins)의 코헨 (Cohen) 연구팀은 핥았을 때 물을 공급하고 컴퓨터가 무작위로 "수도꼭지"를 켜거나 끄는 두 개의 튜브 중에서 선택할 수 있도록 36 마리의 생쥐를 훈련시키기 위해 다양한 냄새를 맡았습니다. 한 튜브가 켜졌을 때 다른 튜브가 꺼지고 스위치가 바뀌 었습니다. 실험은 쥐가 야생에서 물을 마시는 방법을 모방하고 액체를 어디로 되돌려 놓아야하는지 배우도록 고안되었습니다.

생쥐들은 특정 선택을 할 때 물을 받을지 여부를 확실하게 알지 못했다고 코헨은 말한다. 물 보상을 찾으려면 최근의 선택과 결과를 기억해야한다고 그는 설명했다.

코헨 박사는 기대했던 바와 같이 수온을 극대화하여 더 자주 켜는 수관에서 더 자주 핥고 핥았다고 코헨은 말했다. 때로는 물 튜브를 꺼내 꺼내서 잠시 핥아 주기도했습니다. 풍부한 물이 담긴 튜브가 꺼지면 마우스가 새로 켜진 다른 튜브로 바뀌 었다고 코헨은 말한다. 과학자들은 또한 마우스가 최대 30 분 동안 수조 선택을하기를 기다리는 것을 발견했습니다.

Cohen은 지난 10 년간의 이전 연구에서 의사 결정 기억은 전두엽 피질 ( 복잡한 행동, 성격 및 학습의 자리)에 저장되어 있다고 제안했습니다 .

그들의 생쥐가 두뇌에서 수분 기억을 저장 한 곳을 알아 내기 위해 Cohen 팀의 일원 인 Bilal Bari는 미세 전극을 두뇌에 붙여서 소위 말하는 "활동 전위"의 발사 속도를 측정하여 3,000 개 이상의 뉴런 세포를 통과시켰다. 전두엽 피질.

코헨에 따르면, 뉴런 '의 발사 속도 활동 전위 마우스의 두 사이의 선택의 내부인지 추정 나타내는 물 튜브 옵션 - 기본적으로 마우스가있는 튜브에 대해 핥아 생각합니다.

전두엽 피질 뉴런의 기본 행동 잠재 속도는 초당 약 2 ~ 10 스파이크입니다. 그러나 마우스가 한 튜브 선택과 다른 튜브 선택에 대해 생각할 때 과학자들은 전두엽 피질 뉴런의 거의 80 % (2,401 개가 3,073 개)에서 초당 평균 약 20 개의 스파이크를 발견했다.

그들은 또한 마우스 가 2 개의 튜브 사이에서 결정 하는 데 더 오래 걸릴수록 전두엽 피질 뉴런의 활동 전위 속도가 느려지는 것을 발견했다. 튜브를 핥지 않고 15 초가 지나면 활동 잠재 비율은 최고치의 절반까지 떨어졌습니다. 코헨은 "마우스가 특정 환경이 얼마나 중요한지 잊고있는 것일 수 있습니다.

"이러한 데이터는 뉴런이 결정 기반 기억을 저장하는 방법에 대한 창을줍니다."코헨은 말합니다. "우리는 활동 가능성 발화율의 변화를 볼 수있을뿐만 아니라 그것들을 정량화 할 수 있습니다."

연구팀은 또한 마우스 뇌에서 전두엽 피질 뉴런이 뇌 의 다른 부위로 확장되어 어디에서나 구조를 알려주는 위치를 측정했다. 그들은 배쪽 줄무늬 (borsomedial striatum)에 대한 전기적인 신호 전달이 증가한다는 것을 발견했다.

Cohen은 자신의 팀이 뉴런 이 전두엽 피질 에서 운동을 제어하는 ​​뇌의 다른 부분과 연결되는 위치와 방법을 더 연구 할 계획이라고 합니다. 이 정보는 인간을 포함한 동물이 얼마나 빨리 세계에서 경험을 통해 배울 수 있는지에 대해 밝혀 줄 것입니다. "우리는 불안정한 세계에서 빠르게 배워야하고, 뇌가 어떻게 작용하는지 더 알아 내야 그러한 학습이 조정될 수있는 방법에 대한 통찰력을 얻을 수 있습니다"라고 코헨은 말합니다.