本文關(guān)鍵詞：大鼠前額葉神經(jīng)元在刺激導向的行為決策中的反應(yīng)研究　出處：《華東師范大學》2017年碩士論文　論文類型：學位論文

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【摘要】：我們通過感知視覺、聽覺、觸覺等信息以及它們的組合來認識外部世界。而面對這些紛雜的信息時,只有我們的大腦對這些信息做出正確的編碼,才能高效和正確的做出反應(yīng)。為了對外界的物體或事件做出更為精確的感知和決策,大腦通常必須對這些感知到的信息進行合成加工,這個過程稱為感覺信息編碼。這一信息處理過程對于我們的行為、學習和社交有著極為重要的作用。在一個動態(tài)的、包含有多種感覺信息的環(huán)境時,大腦如何策略性地對不同的刺激進行辨識并依此做出決策,是神經(jīng)科學研究領(lǐng)域需要回答的一個基本問題,但是目前我們對這一問題仍然知之甚少。內(nèi)側(cè)前額葉皮層(Medial Prefrontal Cortex,mPFC)是大腦的高級皮層,在感覺信息編碼、學習記憶和行為決策中有著很重要的作用,接受來自于所有感覺皮層的投射。在這項研究中,我們以大鼠為實驗動物,設(shè)計了一個較為新穎的行為學任務(wù),即訓練大鼠學會對不同單感覺刺激(3KHz純音、1OKHz純音、光)和對不同多感覺刺激(3KHz+光、10KHZ+光)的分辨,當大鼠把頭伸入到中間洞時(見圖2),可觸發(fā)其中的一個刺激,如果刺激是3KHz純音,動物到右邊就可以得到水獎勵,如果10KHZ+光,到左邊可以得到水獎勵,其它刺激沒有獎勵。當動物學會這個任務(wù)后,在mPFC區(qū)移植多通道電極,記錄動物在完成任務(wù)的過程中神經(jīng)元如何對感覺刺激和行為學選擇進行編碼,并對數(shù)據(jù)進行深入分析。實驗共在8只大鼠上進行,經(jīng)過4-6個月的訓練,總共有8只大鼠能夠很好的完成這個任務(wù),行為任務(wù)正確率可以達到75%以上。我們隨后的神經(jīng)元記錄主要在這8只大鼠上完成,共記錄到了 408個神經(jīng)元,其中有328個神經(jīng)元的反應(yīng)與行為任務(wù)密切相關(guān);108個神經(jīng)元對感覺刺激起反應(yīng),其中74個神經(jīng)元對聽和視-聽刺激有較強的放電反應(yīng),其余34個神經(jīng)元對視、聽以及視-聽刺激均有反應(yīng);而更多的神經(jīng)元則表現(xiàn)為對行為選擇的編碼,而沒有對感覺刺激表現(xiàn)出明顯的反應(yīng)。74個對聽、視-聽刺激起反應(yīng)的神經(jīng)元對不同的感覺刺激具有較強的分辨能力,總的表現(xiàn)為對與獎勵相關(guān)的刺激有較強的放電反應(yīng),即對3KHz純音和1OKHz純音+光的反應(yīng)要高于對1OKHz純音和3KHz純音+光;排除飲水獎勵和行為選擇等因素,我們發(fā)現(xiàn)神經(jīng)元并未對視-聽刺激表現(xiàn)出更強的整合反應(yīng),相反,大部分神經(jīng)元對10KHZ+光的反應(yīng)要弱于對3KHz純音的反應(yīng),在行為任務(wù)狀態(tài)下,神經(jīng)元對多感覺刺激的編碼不同于我們傳統(tǒng)上的認識。與之形成鮮明對比是,34個對三種不同類型的感覺刺激均有反應(yīng)的神經(jīng)元,它們對感覺刺激的辨識度比較差,對聽、視、視-聽刺激的反應(yīng)差異性較小。對140個與行為決策相關(guān)的神經(jīng)元的反應(yīng)進行深入分析,發(fā)現(xiàn)這些神經(jīng)元對左和右的方向選擇具有較強的辨識性,同時我們還發(fā)現(xiàn)這些神經(jīng)元對多感覺刺激形成決策指令的時間要早于對單感覺刺激,提前大約100ms時間,這一結(jié)果與以前在動物上開展的行為學研究和在人上所開展的心理物理研究相似。本文所述的實驗結(jié)果初步探究了大腦高級皮層如何在行為任務(wù)狀態(tài)下,對不同類型和具有不同意義的感覺刺激以及相應(yīng)的行為選擇進行編碼,在理論上豐富了我們對大腦處理外界復雜信息的認識,也部分的揭示了大腦在面對動態(tài)刺激時動態(tài)的改變選擇策略的神經(jīng)機制。前額葉皮層作為高級皮層,我們很多對于外界的認識和行為決策均由其控制,如果部分受損會影響人或動物的認知和行為,因此我們的研究結(jié)果為由于前額葉受損而引起的疾病提供理論上的認識。
[Abstract]:In order to make more accurate perception and decision - making of different stimuli ( 3 KHz pure tone , 1OKHz pure tone , light ) and different multiple sensory stimuli ( 3KHz + light , 10KHZ + light ) , the brain usually has a very important role in identifying different stimuli ( 3KHz pure tone , 1OKHz pure tone , light ) and different multiple sensory stimuli ( 3KHz + light , 10KHZ + light ) . We found that the response of neurons to auditory stimuli was much higher than that of pure tone of 1OKHz and pure tone of 3KHz .

【學位授予單位】：華東師范大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：Q42

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1 徐秉p，

本文編號：1407778