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2009年2月27日星期五

英国科学家阐明制定决策的神经学机制

人们作出的决定基于从过去的经历中学到的东西,但同时也会考虑其他人的建议;如果这些建议被证明是错误的,我们便学会了有保留地采纳别人的建议。这两种形式的认知过程被认为具有不同的神经学基础,然而英国科学家指出,基于回报的学习和社交学习背后都具有相同的神经学机制。
在这项研究中,牛津大学的Timothy E. J. Behrens等让受试者躺在一台功能核磁共振成像(fMRI)扫描仪中参与一项决策制定的试验。在每次试验中,面对之前试验得到的信息以及一个“同伴”在试验之前提供的建议,他们必须指出自己认为上述两种选择中的哪一个是正确的。受试者因此需要评估基于从前行为结果——基于回报的学习——的特定响应是正确的可能性,以及基于同伴信息——社交学习——的响应是正确的可能性。重要的是,这两种信息来源的可靠性有时是稳定的,而有时则是快速变化的(不稳定的)。
为了搞清回报以及社交信息是否都通过类似的途径在大脑中进行处理,研究人员分析了与回报预测错误和社交预测错误相关的fMRI信号,它们分别反映了实际结果是否区别于基于回报和社交信息的预测结果。研究人员同时确定了与这两种信息来源的不稳定性有关的fMRI信号,它们反映了用于学习的信息的价值。回报预测错误与腹侧纹体、腹内侧前额皮层(VMPFC)和前环沟(ACCs)的活性有关,而社交预测错误则由背内侧前额叶、颞中回和颞上沟所编码。无论如何,与这两种预测错误相关的活化颞模式都惊人地相似,这意味着社交和回报预测错误都是在不同的大脑区域进行了类似的处理过程。
研究人员发现,回报和社交信息的不稳定性都是在大脑前扣带皮层(ACC)的邻近区域,也就是分别在ACCs和ACC脑回(ACCg)进行编码的。与这一发现一致的是,ACCs活性有很大改变的受试者的决定更强烈地受到回报历史的影响,而那些具有很大ACCg活性变化的受试者则更多受到同伴建议的影响。
最后,研究人员估算了如果仅仅使用回报信息或只使用社交信息,在每次试验中作出正确选择的概率。他们发现,VMPFC活性与这两种概率有关,这表明VMPFC可能也进行了这种预测,因此,来自这两种信息源的信息在决策过程中在VMPFC得到了整合。
这项研究表明,在作出一项决定之前,大脑通过相同的方式、以平行的途径从社交与回报信息中学习,并最终在VMPFC汇聚。这意味着该区域负责估算一个决定的预期值。这些发现驳斥了社交学习的机制不同于其他学习形式,或是调整了其他学习形式的观点。看起来好像是对社交和基于经验的信息的处理被统一到同一个大脑区域,但是人们在用一种或其他信息资源支配他们行为的程度上却存在差异。( 生物谷 Bioon.com)

2009年2月25日星期三

PNAS:封闭受损神经元小孔有助于阻止神经元死亡

两种新发现的化合物可能通过封闭受损神经元的小孔从而有助于阻止阿兹海默病典型的神经元损伤。
被称为淀粉样缩氨酸原纤维的小蛋白质在患有阿兹海默症的人们的大脑中聚集,并导致了神经元死亡。尽管神经死亡的准确方式还不清楚,科学家发现这些原纤维在神经元的外层制造出了小的通道,这可以让钙进入并导致细胞死亡。
Harvey Pollard及其同事发现了两种小分子阻滞剂,它们可以通过封闭这些通道并防止钙的进入从而防止细胞死亡。这组科学家证明了这两种化合物都可以在类似的浓度下阻断这些通道,而且效果几乎是100%。然而,其中一种化合物能不可逆地阻断通道,而另一种的效果很容易逆转。这组作者得出结论说,这两种化合物都有潜力用于治疗阿兹海默症,而且可能代表了一种治疗该病的新方法。( 生物谷 Bioon.com)
生物谷推荐原始出处:
PNAS Published online before print February 9, 2009, doi: 10.1073/pnas.0813355106
Small molecule blockers of the Alzheimer Aβ calcium channel potently protect neurons from Aβ cytotoxicity
Juan Carlos Diaza,1, Olga Simakovaa,1, Kenneth A. Jacobsonb, Nelson Arispea and Harvey B. Pollarda,2
aDepartment of Anatomy, Physiology and Genetics, Uniformed Services University School of Medicine, Bethesda, MD 20814; andbMolecular Recognition Section, Laboratory of Biooganic Chemistry, National Institute of Diabetes and Digestive and Kidney Diseases, National Institutes of Health, Bethesda, MD 20892
Abstract
Alzheimer's disease (AD) is a common, chronic neurodegenerative disease that is thought to be caused by the neurotoxic effect of the Amyloid beta peptides (Aβ). We have hypothesized that the intrinsic Aβ calcium channel activity of the oligomeric Aβ polymer may be responsible for the neurotoxic properties of Aβ, and that Aβ channel blockers may be candidate AD therapeutics. As a consequence of a rational search paradigm based on the model structure of the Aβ channel, we have identified two compounds of interest: MRS2481 and an enatiomeric species, MRS2485. These are amphiphilic pyridinium salts that both potently block the Aβ channel and protect neurons from Aβ toxicity. Both block the Aβ channel with similar potency (≈500 nM) and efficacy (100%). However, we find that inhibition by MRS2481 is easily reversible, whereas inhibition by MRS2485 is virtually irreversible. We suggest that both species deserve consideration as candidates for Alzheimer's disease drug discovery.