神秘的“僵尸神经元”解开了大脑学习的秘密

研究老鼠学习能力的科学家无意中在大脑中遇到了“僵尸神经元” —— 这可不是食肉、传播病毒的怪物，而是功能上是活着的，但停止了正常相互作用的细胞。更重要的是，它们为大脑的学习过程提供了新的视角。

来自葡萄牙的一个研究小组，在研究大脑中小脑如何从周围环境中学习时发现了这些细胞。

小脑处理与运动有关的感觉信息。它帮助我们在拥挤的街道上顺利行走，或者拿起一杯饮料而不洒出来，它对学习也很重要：所以如果我们撞到什么东西，我们知道如何改进我们的动作，以避免下一次发生这种情况。这项新研究的主题是这种学习究竟是如何发生的。

利用光遗传学，细胞被光操纵，再加上老鼠的学习任务，研究人员能够展示小脑输入的关键作用，这种输入被称为“攀爬纤维”。

来自尚帕里莫未知研究中心的神经科学家塔蒂亚娜·席尔瓦（Tatiana Silva）说：“当我们在呈现视觉提示时持续刺激攀爬纤维后，老鼠学会了对该提示做出反应 —— 即使在没有刺激的情况下也是如此。”

“这证明了这些纤维足以驱动这种类型的联想学习。”

长期以来，人们一直认为攀爬纤维在某种程度上与学习有关，这是更多的证据，可能会澄清围绕它们的作用的一些困惑和争议。以同样方式操作的其他类型的脑细胞，对小鼠的学习能力没有同样的影响。

然后，研究人员注意到僵尸神经元效应。引入光敏蛋白通道视紫红质-2（ChR2）作为光遗传学操作的一部分，基本上使攀爬纤维细胞僵尸化。

也就是说，从某种意义上说，它们是活着的，它们仍然活跃，像神经元通常那样放电 —— 但这些信息没有被传递出去。它们不知何故与其他神经回路断开了连接，阻止了老鼠的学习能力。

来自钱帕里莫未知研究中心的神经学家梅根·凯里（Megan Carey）说：“事实证明，在攀爬纤维中引入ChR2改变了它们的自然属性，使它们无法对标准的感觉刺激做出适当反应，比如吹气。”

“这反过来又完全阻碍了动物的学习能力。”

我们现在对小脑的学习机制有了更精确的认识。考虑到老鼠和人类大脑之间的相似之处，我们有理由假设它们的工作过程是相同的。

关于大脑的科学，以及它所需要学习的一切，继续让人着迷。当你考虑到它如何随着时间的推移而适应和变化时，它就更令人印象深刻了，当然，更多地了解它也有助于我们保护它。

凯里说：“这些结果是迄今为止最令人信服的证据，证明攀登纤维信号对小脑联想学习至关重要。”

“我们的下一步包括理解为什么ChR2表达会导致神经元的‘僵尸化’，并确定我们的发现是否适用于其他形式的小脑学习。”

这项研究发表在《自然神经科学》杂志上。

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