小脑位于大脑后部，是大脑中的一个结构，它在我们的学习方式中起着关键作用，可以根据过去的经验调整我们的行为。
然而，这种学习的具体方式仍有待确定。尚帕利莫基金会团队领导的一项研究为这场争论带来了新的清晰解释，他们偶然发现了所谓的“僵尸神经元”。这些神经元虽然活着，但功能发生了改变，有助于我们加深对小脑关键教学信号的理解。
“小脑”一词的意思是“小脑”，尽管它容纳了大脑一半以上的神经元。小脑对于协调运动和平衡至关重要，可帮助您顺利完成日常任务，例如在拥挤的街道上行走或运动。
这对于学习过程也至关重要，它让你能够将感官线索与特定动作联系起来。每次你拿起一个杯子而不洒出里面的东西，根据容器的重量和杯子的满度毫不费力地调整你施加的力量，你正在体验小脑将视觉信号与相应的运动反应联系起来的能力所带来的后果。
大脑的“教学信号”
为了进行学习，小脑会持续监测外部 手机号码数据 世界以及我们在其中进行的动作的结果。当我们犯错时，有关错误的信息可用于调整大脑连接的强度，随着时间的推移，导致我们对特定线索的行为反应发生变化。
然而，目前尚不清楚这些“错误”或“教学信号”在大脑中是如何表现的，以推动习得行为的改变。Champalimaud 基金会 Carey 实验室的最新研究发表在《自然神经科学》杂志上，提供了令人信服的证据，表明小脑中一种特定类型的输入（称为攀爬纤维）的活动对于联想学习的发生绝对必不可少。
为了研究攀爬纤维及其目标小脑浦肯野细胞在学习中的作用，研究人员设计了一个涉及小鼠的实验。他们使用了一种常见的学习任务，称为眨眼条件反射。在这个任务中，小鼠学会在事件发生之前对某种信号（例如光）做出眨眼反应，这种信号通常是朝着它的眼睛轻轻吹出的一股气。然后，这些动物表现出联想学习，学会将感官信号与自适应运动反应（在本例中为眨眼）联系起来。
攀爬纤维呈常春缠绕着浦肯野细胞状树的树枝，这幅图位于老鼠聚集的学校的庭院中。该图展示了攀爬纤维作为小脑联想学习教学信号的重要作用。图片来源：丽塔·菲利克斯
“在我们的实验中，”该研 僵尸神经元和我们大脑纠错码的秘密 究的第一作者 Tatiana Silva 博士解释说，“我们使用了一种称为光遗传学的技术。这种方法就像一个高度精确的脑细胞遥控器，利用光在极其特定的时间打开或关闭某些感兴趣的细胞。” Silva 继续说道，“爬行纤维通常会对感官刺激做出反应，比如一股气流吹向眼睛。通过用光遗传学精确激活这些纤维，我们能够欺骗老鼠，让它以为它收到了一股气流，而事实上并没有。在我们不断刺激爬行纤维的同时呈现视觉提示，老鼠学会了眨眼来响应该提示——即使在没有刺激的情况下。这证明了这些纤维足以驱动这种类型的联想学习。”
作者进一步证明，爬行纤维对于联想学习也是必不可少的。“当我们使用光遗传学在呈现实际气流期间选择性地抑制爬行纤维时，”Silva 透露，“小鼠完全没有学会在视觉提示下眨眼。”Carey 的团队同样操纵了小脑内许多其他类型的脑细胞，但发现它们都无法提供如此可靠的学习教学信号。
“僵尸神经元”的出现
研究人员仔细研究了部分数据后，发现了adb 目录 意想不到的转折。为了利用光遗传学操纵攀爬纤维活动，他们利用基因工具在这些神经元中表达一种名为通道视紫红质-2 (ChR2) 的光敏蛋白。令人惊讶的是，他们发现，当他们尝试使用传统的吹气方法教表达 ChR2 的小鼠时，这些动物完全无法学习。正如 Carey 解释的那样，在系统地记录了这些小鼠小脑的神经活动后，“结果表明，将 ChR2 引入攀爬纤维会改变它们的自然属性，阻止它们对吹气等标准感官刺激做出适当反应。这反过来又完全阻碍了动物的学习能力”。
“令人惊奇的是，”席尔瓦说，“当我们将攀爬纤维刺激与视觉提示相结合时，这些老鼠的学习效果非常好，而不是用吹气。”无意中，该团队实现了神经科学领域的一个长期目标：在不完全关闭神经元通信的情况下调节特定神经元内的特定活动模式，从而以更自然的方式干预以阐明它们的因果作用。换句话说，尽管攀爬纤维仍然自发活跃，并且显然具有其他功能，但它们对感官刺激的编码改变使动物完全无法学习这项任务。这让席尔瓦将它们称为“僵尸神经元”：功能上活着，但无法像往常一样与大脑回路互动。
由于 ChR2 在爬行纤维中表达的意外影响非常微妙，Megan Carey 博士说：“这些结果是迄今为止最有力的证据，表明爬行纤维信号对于小脑联想学习至关重要。我们下一步将了解 ChR2 表达为何会导致神经元‘僵尸化’，并确定我们的发现是否适用于小脑学习的其他形式。” 似乎即使是亡灵也能教给我们一些关于活人世界的知识。
