运动活动通过增强视觉-前额叶通讯提升环境表征
Locomotor activity enhances environmental representation by boosting visuo-frontal communication
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自由探索环境时,运动是否会缩短观看自然场景的时间,以及大脑如何补偿尚不清楚。研究在猕猴自由活动和跑步机双足行走时,无线记录眼动事件并采集视觉皮层与前额叶皮层神经元群体放电,发现运动期间及之后两区间通讯增强,前额叶而非视觉皮层神经元的视觉诱发反应和群体编码准确性提高,运动后的视觉检测任务表现也随之改善;电刺激进一步显示运动时区间突触效能升高。材料仅为摘要。
在自由活动与跑步机行走的猕猴中同步无线记录眼动和视觉、前额叶神经元群体放电,结合电刺激比较运动前后视前额叶通讯与检测表现。
在环境探索过程中,我们快速获取视觉信息以识别感兴趣的目标。在此,我们发现,在自由探索期间,移动速度限制了自然场景被观看的时长。大脑是否已发展出补偿机制,以确保在移动期间和移动之后感觉信息被准确地传递到下游区域,目前尚不清楚。我们通过在猕猴自由移动探索环境或进行跑台双足行走时,记录视觉皮层和前额叶皮层神经元群体的放电活动,并结合眼动事件的无線记录,来研究这一问题。在移动期间和移动之后,视觉-前额叶皮层区域之间的通讯增强,从而提高了前额叶(而非视觉)皮层神经元的视觉诱发反应和群体编码准确性。这反过来又改善了移动之后在自由移动视觉检测任务中的行为表现。电刺激进一步揭示了在移动活动期间区域间突触效能升高。移动通过增强视觉-前额叶通讯来提高前额叶皮层的刺激编码准确性和行为表现的这一机制,在环境探索中当传入刺激快速变化且知觉决策的时间窗口受到时间限制时,具有功能上的益处。
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来源:bioRxiv · Neuroscience · biorxiv.org