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基底神经节中的粒状神经元在学习中起关键作用

令人惊喜的惊喜或令人讨厌的震惊很可能是令人难忘的经历。例如,如果您触摸热烤箱,您很快就会学会不要再这样做。

通过试错法学习会产生积极或消极的后果,被称为强化学习。个人可以通过探索和记忆会导致好或坏结果的感觉线索或动作来学习陌生环境中的新行为。

神经科学家知道前脑的一部分称为基底神经节在强化学习中起着重要作用。基底神经节的主要部分,纹状体,由两种类型的组织拼凑而成:纹状体和基质。然而,即使它们是在三十年前被发现的,这些地区所扮演的独特角色仍然是一个谜。

现在,来自冲绳科技大学研究生院(OIST)的神经计算部门的研究人员已经使用最新的光学神经成像技术来分离和记录核糖体中神经元的活性,从而阐明了核糖体神经元的作用。在强化学习中。他们的工作最近在eNeuro杂志上发表。

长期以来,神经科学家一直认为,核糖体的神经元参与预测刺激结果何时为阳性的过程,这一过程称为奖励预测。这是因为这些神经元连接到中脑中的神经元,这些神经元产生一种称为多巴胺的重要信号化学物质,该物质调节脊椎动物大脑中奖励动机的行为。

“计算奖励对我们的日常生活很重要,”神经计算部门负责人Kenji Doya教授说,“例如,当您在显示器或菜单上找到自己喜欢的菜时,甚至在实际食用它之前都会感到兴奋。做出相应的选择。”OIST神经计算部门的吉泽智彦(左)和土屋贤二(右)站在OIST的空中步道上。纹状体神经元在奖励预测中的作用尚未得到证实,因为它们在大脑中的组织使得很难区分它们并记录其活动。OIST技术人员,该论文的第一作者吉泽智彦解释说:“纹状体神经元仅占纹状体的15%,它们散布在其中,很难隔离。”

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