中國基因網您的位置:首頁 >人物 >

上下養成習慣對大腦如何養成習慣的新見解

每天,人類和動物都依靠習慣來完成日常任務,例如進食和睡覺。隨著新習慣的養成,這使我們無需思考即可自動做事。隨著大腦開始養成新的習慣,在短短的半秒內,大腦的一個區域即背外側紋狀體就會短暫活動。隨著習慣的增強,這種活動的爆發性增加。達特茅斯的一項研究表明,如何根據背外側紋狀體的活躍程度來控制習慣。研究結果發表在《神經科學雜志》上。

在麻省理工學院的先前研究中,這位資深作者發現背側紋狀體中腦活動的爆發與大鼠進行迷宮任務的習慣性程度有關。發現該活動在迷宮運行的開始和結束時都加重了。

對于這項研究,研究人員試圖使用一種稱為光遺傳學的方法來操縱大鼠大腦活動的這種爆發。用這種方法,可以用光激發或抑制已發現與形成習慣有關的背外側紋狀體中的神經元(腦細胞)。光遺傳學使腦細胞能夠表達對光敏感且無痛的受體。閃爍的藍光激發大腦細胞,而閃爍的黃光則抑制并關閉它們。

使用迷宮奔跑任務,訓練了大鼠在十字形迷宮中奔跑。(一次只有一只老鼠在迷宮中)。大鼠從兩個起跑臂之一開始,從十字架的一端跑到中心決策點。他們受過訓練,可以左右轉彎,一直跑到終點,糖粒獎勵正在等待;獎勵只吸引了一只十字架的手臂。一旦動物開始迷宮奔跑并朝著獎勵所處位置的正確方向轉動,它們就會獲得糖丸獎勵。

迷宮的卡通。在此示例中,動物從南臂開始。然后打開一扇門,讓動物跑到中心并向左轉以尋找獎勵。信用:研究合著者

在大鼠學習了迷宮訓練后,就加入了使用閃爍的彩色光操縱背外側紋狀體活動的光遺傳學成分。當大鼠開始奔跑時,背外側紋狀體中的細胞僅興奮了半秒鐘,則大鼠會在整個迷宮中更加有力和習慣地奔跑。的習慣已經形成,一旦大鼠跑到十字形迷宮的中心,并立即朝其中獎勵所在的方向轉動。一旦它們知道要走的路,這些動物將不再停在中心四處張望。

相反,當細胞被抑制時,大鼠變慢并且似乎完全失去了習慣。一旦他們到達了十字形迷宮的中心,他們便停了下來,轉過身來像是在深思熟慮,然后才最終做出選擇。更驚人的是,研究人員還通過將美味獎勵更改為不美味的東西來測試動物的習慣性。在這種情況下,興奮使大鼠繼續按習性奔跑,以獲得現在不愉快的結果,而這種抑制作用使大鼠在沒有從中獲得獎勵時基本上拒絕奔跑。

當研究人員在第二天的跑步中途進行燈光操縱時,幾乎沒有效果。一旦大鼠已經開始運動,就可以按照其完整的動作順序進行運行,轉動和停止,這種習慣似乎決定了他們的動作,就好像他們在自動駕駛一樣。

背外側紋狀體。紅細胞都是神經元。綠色細胞是表達視紫紅質的神經元,視紫紅質是光遺傳激發的受體。信用:研究合著者

高級作者Kyle S解釋說:“我們的發現說明了習慣在剛開始運動時如何在一個很小的時間窗口內對其進行控制。在此窗口內,大腦活動的強度決定了整個行為是否成為一種習慣。”史密斯(Smith)是達特茅斯(Dartmouth)心理學和腦科學系的副教授兼研究生院主任,他的實驗室致力于獎勵和行動的神經科學。他補充說:“結果表明,形成習慣后,背側紋狀體的活動如何真正控制習慣性動物的行為,從而提供因果關系的證據。”

更好地了解背外側紋狀體在習慣記憶和其他行為中的特定作用至關重要。已發現對該大腦區域的損害與帕金森氏病有關,帕金森氏病是一種經常影響人體運動的神經退行性疾病。在這項研究中,研究人員解釋了如何在“設計針對具有抗治療強迫行為的人類的干預策略”中利用針對習慣形成時間的時間窗口。

鄭重聲明:本文版權歸原作者所有,轉載文章僅為傳播更多信息之目的,如有侵權行為,請第一時間聯系我們修改或刪除,多謝。
194比分直播