注意力和跑步独立地影响单个脑细胞

神经科学家已经探索了小鼠的单个神经元如何受到两种不同的认知和行为状态——注意力和奔跑——的影响。这两种状态曾经被认为具有共同的机制。然而，在今天发表在《神经元》上的一项新研究中，研究人员发现，空间注意力和跑步会以不同的动态独立影响单个神经元。

当您不注意时，性能会下降。例如，如果您在开车时使用手机，发生车祸的可能性会增加四倍。我们知道大脑状态的差异，例如注意力的变化，会影响感觉处理，但是这些状态如何影响单个脑细胞呢?

伦敦大学学院塞恩斯伯里威康中心的神经科学家探索了小鼠个体神经元如何受到两种不同的认知和行为状态——注意力和跑步的影响。这两种状态曾经被认为具有共同的机制。然而，在今天发表在《神经元》上的一项新研究中，SWC研究人员发现，空间注意力和跑步会以不同的动态独立影响单个神经元。

“先前对小鼠和灵长类动物的研究表明，空间注意力和跑步对感觉处理的影响非常相似。当小鼠跑步或灵长类动物注意特定位置时，神经元的感觉反应会增加。Mrsic-Flogel高级研究员TakahiroKanamori说：SWC实验室和该论文的第一作者。

为了解决这个问题，Kanamori和Mrsic-Flogel设计了一项行为任务，老鼠必须注意计算机显示器上的两个位置之一，并区分分级刺激的方向以获得奖励。该位置可以在一个会话中改变以引起注意力状态的变化，并且在所有试验中，小鼠可以选择是奔跑还是静坐，这使得神经科学家能够比较空间注意力和奔跑对神经反应的影响。Kanamori从初级视觉皮层2/3层的兴奋性神经元中记录下来，因为在灵长类动物研究中，这些神经元在小鼠跑步和空间注意力任务期间表现出更多反应。

“我们发现注意力和奔跑是独立施加在单个神经元上的。将这些信号分开是有意义的，因为即使动物不奔跑，注意力也有望改善视觉处理。当它们奔跑时，它们可能会将视觉注意力转移到环境中不同位置不受跑步影响的干扰。”SWC主任兼该研究的主要作者TomMrsic-Flogel说。

该团队还跟踪了单个神经元是如何被空间注意力调节或跨天运行的。他们发现，即使在几天内，通过跑步进行的调节也相当稳定，而通过空间注意力进行的调节是非常动态的，并且在几天甚至一天内都不可靠。研究人员的下一步是在分子水平上了解这些不同的反应调节可能发生的机制。