神经电路操纵的急性非目标效应
Timothy M Otchy1,2, Steffen B E Wolff1, Juliana Y Rhee1
1Center for Brain Science, Harvard University, Cambridge, Massachusetts 02138, USA.
Nature
|December 10, 2015
概括
暂时的脑电路操纵可能会误导研究. 这项研究揭示了对下游电路的间接影响,
科学领域:
- 神经科学
- 行为神经科学
- 系统神经科学
背景情况:
- 快速,可逆的神经操纵是理解大脑功能的关键工具.
- 一个核心假设是观察到的行为直接反映了操纵电路的功能.
- 这种假设忽略了对连接的神经系统的潜在间接影响.
研究的目的:
- 仅基于直接电路操纵来解释行为变化的有效性.
- 探索在短暂的神经失活期间对下游电路的间接影响.
- 了解大脑损伤后自发恢复的机制.
主要方法:
- 在老鼠中暂时失活运动皮质.
- 在歌鸟中,核接口 (Nif) 暂时失活.
- 评估特定任务的运动和歌曲模式,包括永久性损伤后的恢复.
主要成果:
- 尽管HVC (下游核) 仍然完好无损,但歌唱鸟的过渡性Nif无活化严重损害了歌唱.
- 经过短暂的Nif失活后的行为缺陷在几天内消失,反映了永久性病变后的恢复.
- 观察到的恢复与HVC神经活动的恒常调节相关,这表明适应Nif的缺失.
结论:
- 由于间接下游效应,过渡电路操作可能会产生误导性的结果.
- 在大脑损伤后自发的行为恢复可能涉及连接电路中的静态可塑性.
- 重新解释电路操纵研究的结果对于准确理解大脑功能至关重要.


