峰值时间依赖的可塑性诱导揭示了可分离的补充和前运动运动通路,以自动模仿
Sonia Turrini1, Francesca Fiori1,2, Naomi Bevacqua1,3
1Centro studi e ricerche in Neuroscienze Cognitive, Dipartimento di Psicologia "Renzo Canestrari", Campus di Cesena, Alma Mater Studiorum Università di Bologna, 47521 Cesena, Italy.
概括
这项研究揭示了模仿中大脑路径的独特作用. 加强PMv-to-M1连接增强了自动模仿,而SMA路径控制了电机输出,以防止不适当的行为.
科学领域:
- 神经科学是一个神经科学.
- 发动机控制器的控制器
- 认知神经科学 认知神经科学
背景情况:
- 人类表现出自发的模仿,即使是反作用.
- 动作观察网络 (AON) 参与模仿,但其对初级运动皮层 (M1) 的投射尚未完全理解.
- 在自动模仿中,涉及腹前运动皮层 (PMv) 和补充运动区域 (SMA) 的途径的具体作用尚不清楚.
研究的目的:
- 研究从AON区域 (PMv和SMA) 到M1的皮层-皮层投射在自动和自愿运动模仿中的因果关系.
- 确定这些路径中增强或阻碍有效连接是否对模仿行为产生差异性影响.
主要方法:
- 用皮层-皮层配对关联刺激 (ccPAS) 来诱导在PMv-to-M1和SMA-to-M1通路中的Hebbian尖峰时间依赖可塑性 (STDP).
- 评估了ccPAS对自动模仿和在自愿模仿过程中的干扰的影响.
主要成果:
- 操纵PMv-to-M1连接具有可分离的效果:加强增强自动模仿,而削弱阻碍了它.
- 加强SMA-to-M1连接减少了自动模仿,减少了自愿模仿中无关键线索的干扰.
- 当任务规则与自动模仿倾向竞争时,ccPAS调节了行为.
结论:
- 直接的因果关系证据支持PMv-to-M1预测在自动模仿中的作用,促进对观察到的行为进行反射.
- SMA对M1的投射似乎具有封闭功能,调节电机输出,以防止环境不适当的行为.
- 通过STDP准AON-to-M1路径可以在自动模仿上产生相反的效果,这取决于具体的路径调制.
