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通过精确控制 研究人员可以根据命令制作鼠标或不唱歌

发布时间:2019-06-17 09:31:25 来源:

杜克大学的研究人员已经在小鼠大脑中分离出一组神经元,这些神经元对于制作雄性小鼠在寻找潜在配偶时产生的吱吱作响的超声波“歌曲”至关重要。

事实上,他们现在能够很好地理解这些神经元,以便能够使鼠标按指令唱歌或使其静音,使其无法唱歌,即使它想要给伴侣留下深刻的印象。

这种理解和控制水平是持续寻找允许人类形成语音和其他通信声音的机制的关键进步。研究人员对大脑的语音产生广泛感兴趣,并与鸣禽和老鼠一起作为人类的模型。

“我们有兴趣了解老鼠如何制作这些'情歌',正如我们在实验室中所说的那样,”Katherine Tschida说道,他在Duke神经生物学的Richard Mooney和Fan Wang实验室担任博士后研究员。 。

在这项研究中,Tschida和她的同事们专注于中脑的一部分,称为导水管周围灰质,或简称PAG,因为他们从其他人的先前工作中知道它将是发声回路中的关键角色,她说。

利用Wang实验室开发的技术,他们能够定位和分离PAG电路中涉及的特定神经元,然后对它们进行实验。

通过一种名为光遗传学的光学方法选择性地转动神经元,研究人员发现它们可以让老鼠立即开始唱歌,即使它是独自一人。

另一方面,沉默PAG神经元的活动使得追逐雄性老鼠无法唱歌,即使它们坚持所有其他求爱行为。

女性对沉默类型的兴趣不大,这也表明歌唱行为是小鼠生存的关键。

Tschida说,这两项实验都确定了这种“稳定而独特的神经元群体”是行为和声音交流之间的关键渠道。这项工作将出现在8月7日的Neuron版本中,但是在6月中旬在网上发布。

“这些神经元是发声的基础。但它们并不能确定歌曲的各个部分,”Tschida说。“这是发声的'门'。”

将于明年加入康奈尔大学的Tschida表示,该研究现在将追踪PAG与下游神经元的连接,例如与语音盒,肺和嘴通信。他们会向上游的行为中心努力,告诉老鼠有一个女性礼物,他应该开始唱歌。

研究人员希望能够更全面地了解为什么老鼠会在不同的环境中产生不同的音节。“我们知道他们这样做,但不知道大脑的哪些部分会驱使这种行为,”Tschida说

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