İnsan Belleğinin Mimarisi: İnsan Tek Nöron Kayıtlarından İçgörüler

İletişim: Audrey Hu Whatsapp/hp: 0086 13880143964 E-posta:audrey.hu@wecistanche.com

Ueli Rutishauser,1,2,3 Leila Reddy,4,5 Florian Mormann,6 ve Johannes Sarnthein7,8

1 Nöroşirürji Departmanı, Cedars-Sinai Tıp Merkezi, Los Angeles, California 90048,

2 Nöral Bilim ve Tıp Merkezi, Biyomedikal Bilimler Bölümü, Cedars-Sinai Tıp Merkezi, Los Angeles, California 90048,

3 Biyoloji ve Biyoloji Mühendisliği Bölümü, California Teknoloji Enstitüsü, Pasadena, California 91125,

4 Université de Toulouse, Centre de Recherche Cerveau et Cognition, Toulouse, 31052, Fransa,

5 Centre National de la Recherche Scientifique, Toulouse, 31052, Fransa,

6 Epileptoloji Bölümü, Bonn Üniversite Hastanesi, 53105 Bonn, Almanya,

7 Klinik für Neurochirurgie, Universitäts Spital und Universität Zürich, 8091 Zürih, İsviçre ve

8 Nörobilim Merkezi Zürih, Universität Zürich und ETH Zürich, 8057 Zürih, İsviçre

İnsan belleğinin mekanizmalarını deşifre etmek, hem belleğin temel biyolojisi açısından hem de çevirisel önemi açısından sinirbilimin temel amacıdır. Burada, klinik amaçlarla elektrotlarla implante edilen insanlarda nöronlardan alınan kayıtların bu amaca yönelik yaptığı bazı katkıları gözden geçiriyoruz. Hipokampus da dahil olmak üzere medial temporal lobdan alınan kayıtlar, iki hücre sınıfının varlığını ortaya koymaktadır: soyut kavramların oldukça seçici ve değişmez temsillerini kodlayanlar ve aktiviteleri aşinalık ve epizodik geri çağırma ile ilgili olan hafıza seçici hücreler. İnsan davranışlarında bu hücrelerin gözlemlenmesinden elde edilen içgörüler, semantik temsillerin epizodik temsillerden önce etkinleştirildiğini, bellek içeriğinin ve bellek gücünün ayrıldığını ve her iki hücre tipinin aktivitesinin, bildirimsel bellek için bir alt tabakadan beklendiği gibi öznel farkındalıkla ilgili olduğunu içerir. . Görsel olarak seçici hücreler, birkaç saniye boyunca kalıcı olarak aktif kalabilir, böylece insanlarda çalışan hafıza için hücresel bir substrat ortaya çıkar. Kapsamlı bir anlayış, insan hafızasının sinirsel kodunun tek nöron seviyesinde yorumlanabilir olmasıdır. Ortaklaşa, kafa içi kayıt çalışmaları, insan belleğinin yapı taşlarının tek hücre düzeyindeki yönlerini ortaya çıkarmaya başlıyor. Bu çalışma, bir yandan hayvanlarda hücresel düzeyde çalışmaya, diğer yandan insanlarda invaziv olmayan görüntüleme üzerine kapsamlı literatüre bir köprü kurar. Daha geniş anlamda, bu çalışma, insan hafıza bozuklukları için terapiler geliştirmek için gerekli olan insan hafızasının detaylı mekanik anlayışına doğru bir adımdır.

Anahtar Kelimeler: tek nöron; insan hafızası; hipokampus; amigdala; entorinal korteks; Bölümsel hafıza

çöl cistanche faydaları: hafızayı geliştirin

giriiş

Nasıl oluyor da göze çarpan otobiyografik olayları anımsamak, o sırada ne hissettiğimize, ne kokladığımıza ve birinin ne söylediğine dair çok sayıda ilişkili hatıranın eşlik ettiği fenomenolojik "hatırlama" (Tulving, 2002) deneyimiyle sonuçlanıyor. bize? Klinik amaçlar için elektrotlar implante edilen insan hastalardaki tek nöronlardan kayıt yapılarak bu temel sorulara benzersiz bir bakış açısı kazandırılmıştır (Engel ve diğerleri, 2005; Suthana ve Fried, 2012; Johnson ve Knight, 2015; Rutishauser, 2019). Bu teknik, araştırmacıların, insan beyninin bellek için kritik olan alanlarındaki bireysel nöronların aktivitesini gözlemlemelerine olanak tanırken (Fried ve diğerleri, 2014), hastalar, bir yüzün ne kadar güvenle gösterildiğine inandıkları gibi öznel deneyimlerini rapor ettikleri görevleri yerine getirirler. tanıdık. Bu çalışma, insan belleğinin yapı taşlarını ortaya çıkarmaya başlıyor (Quiroga, 2012, 2019; Rutishauser, 2019) ve böylece benzersiz olarak insana ve diğer türlerle paylaşılan diğerlerine ait olabilecek bellek organizasyonunun özelliklerini tanımlıyor, böylece bir köprü kuruyor. daha geniş literatür.

Bu çalışmaları tanımlarken, davranışsal raporların faydasını da vurguluyoruz. Bildirimsel anılar, içeriği farkındalık düzeyine yükselen, böylece varlıkları "bildirilebilsin", belleğin doğrudan insanlarda incelenebilen bir özelliği olan anılardır. Olaysal bir anıyı (yani, "zihinsel zaman yolculuğu") (Boyer, 2008; Suddendorf ve diğerleri, 2009) geri getirme fenomenolojik deneyiminin insan bilişi için önemi, lezyonlar veya nörodejeneratif nedeniyle kaybının derin etkisi ile fazlasıyla kanıtlanmıştır. bozukluklar. İnsanlardaki tek nöronlardan kayıt yapmak, altta yatan mekanizmaları deşifre etmek için eşsiz bir fırsat sunuyor, böylece sonunda insan zihninin bu korkunç bozuklukları için yeni tedavi yöntemleri geliştirebiliriz.

cistanche sağlık yararları: hafızayı geliştirmek

Epizodik anıların yapı taşları: hafıza seçici hücreler

İnsan MTL'sindeki nöronlar, uyaranların yeni mi yoksa tanıdık mı olduğuna işaret eder (Fried ve diğerleri, 1997; Rutishauser ve diğerleri, 2006, 2008; Viskontas ve diğerleri, 2006), böylece epizodikin bu temel özelliği için bir tek nöronlu substratı ortaya çıkarır. hafıza. Bu nöronları ayrıntılı olarak karakterize etmek, birkaç nedenden dolayı ana odak noktası olmuştur. İlk olarak, belirli bir olay yalnızca bir kez gerçekleşir, bu nedenle hızlı plastisite gerektirir. İkinci olarak, yeniliğin başarılı tespiti, kodlama için bir ön koşuldur, dolayısıyla yenilik sinyallerinin (Knight, 1996) kodlamayı belirten sinyaller olarak hizmet etmesine izin verir. Üçüncüsü, aşinalık derecelendirilir: bir uyaran ya ilişkili niteliklere belli belirsiz aşina olabilir ya da birçok ilişkili niteliklere (hatırlama) oldukça aşina olabilir. Dördüncüsü, bir belleğin bildirimsel olması için öznelerin belleğin varlığını veya yokluğunu bildirebilmesi gerekir. Bu nedenle, nöronal yenilik/aşinalık ile ilgili bir yanıtın, bildirimsel bellekle ilgili olması için farkındalığı veya öznel güveni öngörmesi gerekir. Bu özelliklerin birçoğunun tek nöron bağıntıları artık tanımlanmıştır.

Hafıza seçici hücrelerin tepkisi, yeni ve tanıdık uyaranlar arasında farklılık gösterir. Bu tür hücreler, hipokampus, amigdala, entorinal korteks ve parahipokampal korteks dahil olmak üzere MTL boyunca tanımlanmıştır. İki tip hafıza seçici hücre tanımlanmıştır: sırasıyla yeni ve tanıdık uyaranlara yönelik taban çizgisine göre tepkilerini artıran bir yenilik tipi ve bir aşinalık tipi (Şekil 1A). Bu hücrelerin yanıtları, yukarıda özetlenen dört kriter ile uyumludur. İlk olarak, tek denemeli öğrenmeyi ifade ederler (Rutishauser ve diğerleri, 2006; Kaminski ve diğerleri, 2018). İkincisi, bellek seçici hücrelerin yenilik tipinin teta salınımlarına faz kilitlemesi, kodlama başarısının veya başarısızlığının göstergesidir (Rutishauser ve diğerleri, 2010). Üçüncüsü, yanıtları, yalnızca aşinalığın eşlik ettiği ancak önceden öğrenilmiş bir çağrışımın geri getirilmediği durumlardan daha büyük bir ilişkili uyaranın hem aşinalık hem de başarılı bir şekilde geri getirilmesinin eşlik ettiği yanıtlarla derecelendirilir (Şekil 1D). Bu etki, hem eşleştirilmiş öğelerin ipucuyla hatırlanması için (Staresina ve diğerleri, 2019; Derner ve diğerleri, 2020) hem de ipuçlarıyla uzaysal kaynak hatırlaması için gösterilmiştir (Rutishauser ve diğerleri, 2008). Dördüncüsü, hafıza seçici hücrelerin tepkisi, yüksek veya düşük öznel güvenle alınan aksi takdirde özdeş doğru kararlar arasında farklılık gösterir (Şekil 1B) (Rutishauser ve diğerleri, 2015). Birlikte, bu, insan MTL'sindeki hafıza seçici hücrelerin tepkisinin muhtemelen epizodik hafızanın bir yansıması olduğunu gösterir. Bir sonraki önemli hedef, hafıza seçici hücreler tarafından taşınan sinyalin nasıl hesaplandığını ve bu hücreler tarafından ifade edilen plastisitenin nerede meydana geldiğini belirlemektir.

Bellek seçici hücrelerin yanıt özellikleri, taşıdıkları sinyalin nasıl hesaplanabileceği konusunda kısıtlamalar sağlar. Birincisi, tepki gecikme süreleri uzundur: tepkileri, uyaranın başlangıcından 450 ms sonra başlayan yeni ve tanıdık uyaranlar arasında farklılık gösterir. Duyusal neokorteksteki nöronların tepki gecikmelerine göre, bu yavaştır ve temel kategorizasyon gibi bazı davranışlar için çok geç (Thorpe ve diğerleri, 1996). Bunun yerine, bu uzun gecikme, hafıza seçici hücreler tarafından taşınan sinyalin, daha yavaş bir zaman ölçeğinde çalışan bildirimsel hafıza ile ilgili olduğunu gösterir. Bu görüşü destekleyen, deklaratif bellekle (örn., N400 veya geç negatif bileşen) ilgili kafa derisi EEG'si ile kaydedilen uyarılmış potansiyeller, benzer şekilde uzun gecikmelerle meydana gelir (Mormann ve ark., 2005). İkincisi, MTL'de aşinalık/yenilik tepkilerine sahip çoğu nöron, hafıza içeriğine ayarlanmamıştır (Şekil 1C).

Tanıma belleğinde yeniliğin/aşiliğin kodlanmasına ek olarak, çağrışımsal bellek görevlerinde ipucu alma sırasında bellek seçici yanıtlar da gözlenmiştir (Şekil 1D). Bu görevde, bir ipucu ile ilişkili bir uyaranın geri getirilip getirilmediğini belirten, ancak alınan öğenin kimliğinin ne olduğunu bildirmeyen bir tür hafıza seçici hücre tanımlandı (Staresina ve diğerleri, 2019). Bu kayıtlardan elde edilen genel bir sonuç, insan MTL'sinin bellek içeriği ve aşinalık için ortogonal bir kod içerdiğidir (Rutishauser ve diğerleri, 2015; Staresina ve diğerleri, 2019; Derner ve diğerleri, 2020).

cistanche kapsülleri: hafıza geliştirme

Epizodik anıların yapı taşları: anlamsal olarak değişmeyen kavram hücreleri

İnsan amigdala, hipokampus, entorinal korteks ve parahipokampal korteksteki birçok nöronun tepkisi, uyaranların üst düzey görsel yorumuyla ilgilidir. Bu tür hücrelerin bir sürekliliği keşfedilmiştir (örneğin, bkz. Şekil 2A–C), nispeten geniş ayarlanmış kategori hücrelerinden, anlamsal kavramları işaret eden daha seyrek ayarlanmış hücrelere, son derece seyrek ve değişmez kavramlara kadar, her ne zaman yanıt veren hücrelere kadar. resim belirli bir kişiyi gösterir. Bu tür hücrelere birlikte "görsel olarak seçici" diyoruz, ancak bu, bu hücrelerin diğer modalitelere de yanıt vermediği anlamına gelmez (Quiroga ve diğerleri, 2009). Görsel olarak seçici hücrelerin en geniş şekilde ayarlanmış türü, belirli bir geniş görsel kategoriye ait bir görüntü her gösterildiğinde yanıt veren kategori nöronlarıdır (Şekil 2C). Kategori nöronlarının örnekleri, yüzlere yanıt veren nöronlardır (Minxha ve diğerleri, 2017), hayvanlar (Mormann ve diğerleri, 2011), dış mekan sahneleri (Mormann ve diğerleri, 2017), meyveler (Minxha ve diğerleri, 2020) ve diğer çeşitli nesne kategorileri (Reber ve diğerleri, 2019). Kategori hücrelerinin tepkisi, bir uyaranın yeni veya tanıdık olup olmadığına ve ayrıca bir uyaranın yüksek veya düşük güvenle alınıp alınmadığına karşı duyarsızdır (Rutishauser ve diğerleri, 2015); bu, kısa süreli tekrar baskılanmasını hariç tutmaz (Pedreira ve diğerleri, 2010; Minxha ve diğerleri, 2020). Seçicilik ve değişmezliğin diğer ucunda, yalnızca belirli bir üst düzey kavram gösterildiğinde kısa süreliğine aktif hale gelen "kavram hücreleri" vardır (Quiroga ve diğerleri, 2005). Bu tür hücreler, denek tarafından önceden bilinmeyen deneycilere yanıt veren hücreler tarafından gösterildiği gibi nispeten hızlı bir şekilde gelişebilir (Şekil 2B). Çoğu kavram hücresi, nöronun kaydedildiği kişinin kişisel olarak bildiği kavramlara yanıt verir (Viskontas ve diğerleri, 2009). Konsept hücrelerinin yanıtı seyrek olsa da, bu hücreler nadir değildir: 2-5 milyon MTL hücresinin belirli bir konsepte yanıt verdiği tahmin edilmektedir (Waydo ve diğerleri, 2006).

Görsel olarak seçici hücrelerin tepkisi, subjektif raporda belirtildiği gibi, belirli bir uyaranın konunun bilinçli farkındalığına girip girmediğinin göstergesidir (Kreiman ve diğerleri, 2002; Quiroga ve diğerleri, 2008, 2014; Rey ve diğerleri, 2014; Reber ve diğerleri, 2017). Bir kavram hücresi MTL'de ne kadar önde yer alırsa, aktivitesinin farkındalıkla birlikte değişme olasılığı o kadar yüksektir (Reber ve diğerleri, 2017; Fu ve Rutishauser, 2018). Görsel olarak seçici hücrelerin tepkilerinin mevcut farkındalık içeriğiyle ilgili olduğu görüşü, yoğun sahnelerde kategori hücrelerinin o anda izlenen uyaranın kategorik kimliğini işaret ettiği bulgusu ile desteklenir; bu hem açık hem de gizli için geçerli olan bir bulgudur. dikkat (Minxha ve diğerleri, 2017). Bu nedenle, görsel olarak seçici hücreler, farkındalığa yükselen anılar olan bildirimsel anıları kodlamak için çok uygun görünüyor.

Bir uyaranın başlangıcı ile görsel olarak seçici hücrelerin farklı tepkisi arasında geçen süre; 300 ms'dir (Mormann ve diğerleri, 2008; Rutishauser ve diğerleri, 2015). Tek bir hücre yanıt vermeye başlayana kadar olan gecikme, daha seçici yanıtların daha sonra ortaya çıkmasıyla, seçiciliği ile ters orantılıdır (Mormann ve diğerleri, 2008). Bu, benzer teknikler kullanılarak ölçülen duyusal alanlardaki tepkilerle karşılaştırıldığında geç bir durumdur (Self ve diğerleri, 2016), ancak hafıza seçici hücrelerden daha erkendir (yukarıda tartışılmıştır). Ayrıca, bu uzun gecikme, farkındalığa yükselen bir uyarıcıdan beklenen şeydir (Mashour ve diğerleri, 2020) ve bellekle ilgili ERP'lerin bilinen yanıt gecikmeleriyle uyumludur (Mormann ve diğerleri, 2005).

Bu veriler, görsel olarak seçici hücrelerin semantik anıları temsil ettiği hipotezine yol açmıştır (Rutishauser, 2019), bu da epizodik anıların yapı taşlarıdır (Quiroga, 2012). Bu öneri için daha fazla kanıt, geniş bir tek nöron setinin popülasyon düzeyinde analizi ile sağlanır (Reber ve diğerleri, 2019). Bu analiz, görsel olarak seçici hücrelerin tepkisinin belirli bir anlamsal kavramın örnekleri arasında genelleştiğini ortaya çıkardı. Hücreler tarafından temsil edilen bazı anlamsal kavramlar nispeten geniş ("gıda maddeleri") iken, diğerleri daha dardı ("peynir", bkz. Şekil 2A). Gerçekten de, belirli bir hücrenin belirli bir uyarana yanıt verip vermediği, bir uyaranın anlamsal etiketinden yüksek doğrulukla tahmin edilebilir (Şekil 2A). Özellikle, hücrelerin tepkisi "ya hep ya hiç" değildi. Bunun yerine, yanıt en iyi, belirli bir anlamsal kategoriden farklı örneklere (uyaranlara) dereceli yanıtlarla anlamsal uzayda bir ayarlama eğrisi olarak tanımlandı (örneğin, bir şort ve kırmızı ceket resmine farklı bir büyüklükle yanıt veren bir hücre; bkz. Şekil 2A, üst sıra). Bu, görsel olarak seçici hücrelerin anlamsal anıları temsil ettiği ve dolayısıyla engramın temel bir parçası olduğu hipotezini destekleyen kritik bir yeni anlayıştır. Bununla birlikte, bu görüş, kavram nöronlarının farklı kişisel kimliklere verdiği yanıtları dereceli değil ikili olarak tanımlayan iki yeni çalışma tarafından sorgulanmaktadır (Rey ve diğerleri, 2018, 2020). Görsel olarak seçici hücre tepkilerinin ikili ve dereceli olarak kavramsallaştırılabileceği rejimlerin, özellikle bunların işlevsel olarak farklı hücre alt gruplarını oluşturup oluşturmadığı ve bu iki hücre tipinin bildirimde farklı bir rolü olup olmadığının daha iyi anlaşılması için gelecekteki çalışmalara ihtiyaç vardır. hafıza.

hafızayı geliştirmek: cistanche tubulosa takviyesi

ilişkilendirmelerin kodlanması

Bellek, deneyimin farklı yönlerini birbiriyle ilişkilendirir. Örneğin, epizodik bir anı, Z Zamanında Y Yerinde X Kişisiyle tanıştığım olabilir. Görsel olarak seçici hücreler kendi başlarına bir çağrışım kodlamasını temsil eder: eğer iki uyaran kavramsal olarak ilişkiliyse, aynı hücreyi aktive ederler (yani, ilgili tüm uyaranlar). aynı anlamsal konsepte). Bu özellik aynı zamanda daha seyrek ayarlanmış hücreler için de geçerlidir: böyle bir hücre, görünüşte alakasız birkaç uyarana (örneğin, aynı takımda oynayan iki farklı basketbol oyuncusu) tepki verdiğinde, bu uyaranlar gerçekten de kavramsal olarak ilişkilidir. iki anlamsal kavram birlikte ortaya çıkar (De Falco ve diğerleri, 2016). Ayarlamanın bu genişlemesi deneysel olarak indüklenebilir: Duyarlı ve tepkisiz bir kavramın tekrarlanan eşleştirilmesi, öğrenmenin bir sonucu olarak tepki vermeyen kavrama da yanıt vermeye başlayan tek bir hücrenin ayarının genişlemesine yol açar (Ison). et al., 2015). İlişkisel kodlama, zamansal alanda da gözlemlenmiştir: eğer bir özne, Konsept X'in bir resmini her zaman Konsept Y'ninkinin izlediğini öğrenirse, Y'ye yanıt veren hücre, Görüntü Y'nin ortaya çıkmasından önceki gecikme periyodunda zaten ateşlemeye başlar (Reddy ve ark. ., 2015). Unutulmamalıdır ki, yukarıda tartışılan verilerdeki plastisite zaman ölçeği nispeten uzundur (birkaç deneme). Böylece, bu değişiklikler, tek denemeli öğrenmeye dayanan, epizodik değil, semantik belleklerden beklenen zamansal ölçekte meydana gelir. Birlikte, bu veriler, görsel olarak seçici hücreler tarafından oluşturulan temsillerin, epizodik belleği destekleyen anlamsal bir temsilden beklendiği gibi plastik olduğunu göstermektedir.

Araştırılan ikinci çağrışımsal bellek biçimi, ipucu almadır: çiftleri (örneğin, yüz-isim çiftlerini) öğrendikten sonra, öğelerden biri (yani, yüz) gösterilir ve denek, eşleştirilmiş uyaranı (yani, isim). Entorinal korteksteki kayıtlar (Staresina ve diğerleri, 2019), alınan uyarıcının içeriğini (yukarıdaki örnekteki isim) işaret eden hücreleri ortaya çıkarır (Şekil 2D, E). İşaret gösterildikten sonra alınan bellek içeriğinin eski haline döndürülmesi, hatırlanan belleğin kodunun çözülmesine izin vermek için yeterince güçlüdür. Gerçekten de, daha önceki çalışmalar, eski haline getirmenin, özellikle alınan hafıza içeriğine ayarlanmış nöronların ötesine geçtiğini ortaya koydu: kodlama sırasında mevcut olan nöral durum ("sinirsel bağlam"), başarılı hatırlama sırasında eski haline getirilme eğilimindedir (Jang ve diğerleri, 2017). Folkerts ve diğerleri, 2018. Birlikte, bu çalışma grubu, eski haline getirmenin tek nöronlu bir bağıntısını ortaya koyuyor, böylece olaysal belleğin nasıl organize edildiğine dair anahtar bir teori için ampirik bir temel sağlıyor (Howard ve diğerleri, 2005; Polyn ve diğerleri, 2009).

Çalışan bellek (WM) için bir mekanizma olarak kalıcı etkinlik

Bazı MTL hücreleri, denekler, WM'de hücrenin tercih edilen uyaranı aktif olarak tutarken, birkaç saniye boyunca kalıcı olarak aktif kalabilir; bu, ilk olarak 2017'de iki grup tarafından bağımsız olarak bildirilen bir bulgudur (Kaminski ve diğerleri, 2017; Kornblith ve diğerleri, 2017). Bu tür kalıcı olarak aktif hücrelerden kod çözme, WM içeriğinin kodunun çözülmesine izin verir (Kaminski ve diğerleri, 2020). Ayrıca, kısa süreli hafızanın bir temsilinden beklendiği gibi, hücrelerin aktivitesi hafıza yükünün bir fonksiyonu olarak azalır (Kaminski ve diğerleri, 2017) ve onların tepki gücü hafızanın daha sonra başarılı bir şekilde geri alınıp alınmayacağını tahmin eder (Kornblith ve diğerleri). ., 2017). Bu aktivasyon modeli, bu hücrelerin uyaranın başlangıcından 500 ms sonra geçici aktivasyon gösterdiği tipik bir deneyde görülenden farklıdır. WM görevleri sırasında, kalıcı olarak aktif görsel olarak seçici hücreler, seçiciliklerini ve tercihlerini korurlar, öyle ki, uyaran sunumu sırasında seçici oldukları uyaran, bakım sırasında hiçbir görüntü gösterilmediğinde birkaç saniye boyunca aynı kalır (Şekil 3A–C). Konsept hücrelerinin yaklaşık yüzde 50'si bu tür sürekli içerik seçici aktivasyon sergiler. İkinci tip kalıcı olarak aktif hücre hipokampusta keşfedilmiştir: kalıcı aktivitesi yükün bir fonksiyonu olarak artan, ancak başka türlü içerik seçici olmayan hücreler (Şekil 3D). Birlikte, bu çalışmalar, uzun süreli bellekler için alt tabakanın WM'yi de destekleyebileceğini ortaya koymaktadır. Daha geniş olarak, bu çalışma, insan WM'si için hücresel bir substratı ortaya çıkarır: kalıcı olarak aktif hücrelerinki. Bu insan hücrelerinin elektrofizyolojik özellikleri, makak ön lobunda (Fuster ve Alexander, 1971) veya son zamanlarda kemirgen MTL'de (Masuda ve diğerleri, 2020) yapılan bu tür en erken çalışmalardan beri bildirilenlere çok benzer görünmektedir, ancak burada bunların ayarlanması uzamsal konumlardan ziyade üst düzey anlamsal kavramlar.

MTL, WM için kesinlikle gerekli olmadığından, insan MTL'sindeki hücrelerin WM'yi desteklemesi paradoksal görünebilir. Bu, birçok görev için geçerli olsa da (Squire ve diğerleri, 2004), dikkat dağıtıcıların müdahalesi veya yüksek bellek yükü gibi daha zorlu koşullar altında, MTL lezyonları olan insanlar WM açıkları sergiler (Jeneson ve Squire, 2012). Ayrıca, MTL'nin, WM'de nesneler arasındaki görsel-uzaysal ilişkilerin yeterli düzeyde hassasiyetle sürdürülmesini destekleyebileceğine dair kanıtlar vardır (Alvarez ve Cavanagh, 2004). MTL'nin WM bakımındaki rolüne ilişkin kanıtlar, alan potansiyel seviyesinde de görülebilir: WM bakımı sırasında MTL'de hem MTL'de sürekli teta-bandı aktivitesi hem de teta-aracılı PFC-MTL etkileşimleri belirgindir (Johnson ve ark. , 2018). Buna dayanarak, insanlarda kalıcı olarak aktif MTL hücrelerinin, tamamen duyusal temsillerin artık bir hafızayı sürdürmek için yeterli olmadığı bu daha zorlu koşullar altında WM'yi desteklediğini varsayıyoruz. MTL görsel olarak seçici hücre aktivitesinin bilinçli farkındalık ile ilişkisi, başka bir hipoteze izin verir: bu hücrelerin, şu anda farkındalıkta aktif olan WM içeriğini temsil ettiği, uzun zamandır diğer WM formlarından farklı olduğu kabul edilen aktif bir WM formudur. WM'nin teorik modellerinde aktifleştirilmiş uzun süreli hafıza (Cowan, 1988; Kaminski ve Rutishauser, 2020). Bu ilişkinin birçok yönü araştırılmaya devam ederken, semantik olarak seçici olan WM'nin hücresel bir alt tabakasının bu tanımlanması, bu önemli bilişsel modelleri doğrudan test etmek ve geliştirmek için birçok fırsat sunar.

cistanche tubulosa özü

Anılardan kararlara

MTL'deki anıların temsilleri karar vermek için nasıl kullanılır? Nörogörüntüleme, medial frontal korteks (MFC) ve sol posterior parietal korteks (Wagner ve diğerleri, 2005); buradaki odak noktamız MFC'dir (PPC ile ilgili sonuçlar için bkz. Rutishauser ve diğerleri, 2018). Kemirgenlerde, MFC, hipokampal nöronlardan monosinaptik bağlantılar alır ve bu bağlantılar, mekansal navigasyon sırasında hafızaya dayalı kararlar vermek için nedensel olarak ilgilidir (Spellman ve diğerleri, 2015; Tamura ve diğerleri, 2017).

İnsan ön-tamamlayıcı motor alanı ve dorsal ACC içindeki nöronlar, bir uyaranın bir tanıma belleği görevinde yeni veya tanıdık olup olmadığına ilişkin kararları verir (Minxha ve diğerleri, 2020), bilişsel kontrolde MFC'nin geleneksel olarak çalışılan rolünden farklı bir rol ve performans izleme (Fu ve diğerleri, 2019). Nöronlar, bu kararları motor çıktı modalitesinden bağımsız olarak soyut bir formatta sinyallediler, bu da tepkilerinin motor eylemlerden ziyade soyut bir seçim temsilinin bir yansıması olduğunu gösteriyor. Hafızaya dayalı kararları işaret eden nöronlar, algısal kararları işaret edenlerden büyük ölçüde farklıydı. Ayrıca, hafızaya dayalı seçim sinyalleri taşıyan nöronlar, hipokampal teta salınımlarıyla faz kilitlemelerini esnek bir şekilde ayarladılar: faz kilitlemelerini yalnızca bir karar belleğe erişim gerektirdiğinde artırdılar. Son olarak, belleğe dayalı seçim hücreleri, belleğin kendisinden ziyade bellek hakkındaki kararı işaret eder: hata durumlarında, hücrelerin etkinliği, doğru ya da yanlış olup olmadığına bakılmaksızın deneğin seçimini tahmin eder. Birlikte, bu çalışma, kortikal karar süreçlerinin MTL ile esnek bir şekilde etkileşime girdiği bir mekanizma ortaya koymaktadır.

Görünüm: insan tek nöronlarını kaydetmek için yeni teknoloji mi?

Yukarıda tartışılan kayıtlar, epilepsili hastalarda nöbet odaklarının lokalizasyonu için derinlik elektrotlarının yerleştirilmesi için mikro tellerden kayıt yapılmasına izin veren hibrit elektrotlara dayanmaktadır (Cash ve Hochberg, 2015). Çalışmaların çoğu, yıllardır rutin kullanımda olan Behnke-Fried elektrotunun (Fried ve diğerleri, 1999) varyantlarını kullanır. Bu elektrot, bir derinlik elektrotunun ucundan çıkıntı yapan 8 veya 9 mikrotelden oluşur. Bu teller taşıyıcıdan kontrolsüz bir şekilde çıkar, böylece ani sıralamayı iyileştirmek veya mevcut kaynak yoğunluğunu hesaplamak için tetrodes olarak kullanılmalarını önler. Bu yönde kayda değer bir gelişme, insanlarda daha iyi verim ve izolasyon kalitesi vaat eden tetrodlardır (Despouy ve diğerleri, 2020). Bir sonraki önemli kilometre taşı, yüzlerce veya binlerce nörondan aynı anda kayıt yapmayı mümkün kılacak daha yeni yüksek yoğunluklu kayıt yöntemlerini uyarlamak ve güvenli bir şekilde dağıtmak olacaktır (Juavinett ve diğerleri, 2019). Bu büyük adımı atmak, bu teknolojinin insan kullanımı için güvenliğini göstermek için gereken büyük çaba nedeniyle saha için önemli bir zorluktur.

Sonuç olarak, bu derlemede, insan MTL'sindeki iki geniş hücre sınıfını tartıştık: belirli uyaran alt kümelerine seçici olarak yanıt verenler ve belleğin farklı yönleri arasında ayrım yapanlar. İkinci grup içerik seçici değildir: örneğin, bir uyaranın yeni mi yoksa tanıdık mı olduğunu veya ilişkili bir özelliğin alınıp alınmadığını gösterirler. Bu hücrelerin aktivitesi, tek bir maruziyetten sonra değişir ve güven ve hatırlama deneyimi gibi beyan edilen öznel insan deneyimlerinin yönlerini tahmin eder. Bildirimsel bellek modellerinde (Yonelinas, 2001; Wixted, 2007), aksi takdirde içerikten bağımsız olan "bellek gücü" sinyalini veren karar değişkenleri yaygın bir varsayımdır. MTL'de hafıza seçici hücreler tarafından taşınan sinyaller, bu tür modeller tarafından tahmin edilen özelliklerin çoğunu paylaşır, böylece teori ve devre seviyesindeki deneyler arasında yakın bir etkileşim sağlar.

İnsan MTL'sindeki görsel olarak seçici hücreler, anlamsal anılarımızın oluşturduğu bilişsel alanda bir tür "yer hücresi" (kemirgenlerde olduğu gibi) midir (Lisman ve diğerleri, 2017)? Pek çok çarpıcı benzerlik olsa da (ayrıntılar için bkz. Quiroga, 2012), bu benzetmeyi sorgulayan belirgin farklılıklar da vardır. İnsanlarda görsel olarak seçici hücrelerin dikkate değer bir özelliği, yeni bir uyarana ilk maruz kalma sırasında aktif olmaları da dahil olmak üzere bağlamdan bağımsız olmalarıdır. Bu, kemirgenlerdeki ve insan olmayan primatlardaki, bağlam ve davranışa büyük ölçüde bağımlı olan yer hücrelerinden farklıdır (Anderson ve Jeffery, 2003; Courellis ve diğerleri, 2019). Örneğin, hücre ateşlemesi, hareketin yönüne bağlıdır ve çevrenin veya görev hedeflerinin modifikasyonları, yeniden haritalandırmanın tamamlanmasına yol açabilir. Bu soru daha sistematik bir çalışmaya ihtiyaç duysa da, bu iki hücre tipinin özellikleri arasında kritik farklılıklar vardır.

Tüm beyin fMRI çalışmaları, insan korteksini döşeyen dikkate değer anlamsal ayarlama kalıplarını ortaya çıkardı (Huth ve diğerleri, 2016). Bu modeller, görsel olarak seçici hücrelerin anlamsal kavramlara nasıl tepki verdiğini hatırlatan farklı anlamsal soyutlama seviyelerinde görülür. Merak uyandıran bir açık soru, çok farklı gözlem ölçeklerinde yapılan bu iki bulgunun aynı fenomenin bir ifadesi olup olmadığıdır. MTL'de semantik olarak ayarlanmış bir hücrenin yanıt verdiği denemelerin, fMRI tarafından değerlendirildiği gibi korteksin karşılık gelen bölümlerinin aktif hale geldiği denemelerle aynı olup olmadığını belirlemek için gelecekteki çalışmalara ihtiyaç vardır. Eğer öyleyse, bu, MTL'deki semantik olarak ayarlanmış VS hücrelerinin, hafıza içeriğini temsil eden kortikal aktivite modellerini "endeksleyen" veya "işaret eden" hücreler olduğunu gösterebilir, hipokampal operasyonun uzun süredir teorize edilmiş bir modu (Teyler ve Rudy, 2007) .

Son olarak, hayvan modellerinde gerçekleştirilen çalışma olmadan, insanlardan istilacı olarak kayıt yapmak için nadir ve seçkin fırsatların (burada tartışılan tüm sonuçlara yol açan) anlamlı bir şekilde kullanılamayacağını belirtmek zorunludur. Aslında, bu iki yaklaşım birbirini tamamlar: insan istilacı deneylerinin kilit rolü, belirli fenomenlerin insan hafızası, davranışı ve hastalığı ile ilişkisini kurarak türler arasında bir köprü kurmaktır. Bu tür bağlantıların bir sonucu olarak, tanımlanan mekanizmalar daha sonra, insanlarda imkansız veya etik olmayan, ancak aynı zamanda, model hayvanlarda moleküler ve hücresel seviyelerde ayrıntılı olarak yatırım yapılabilir (Kandel ve diğerleri, 2014). türler arasında kurulan bağlantılar nedeniyle doğrudan ilgilidir.

cistanche satın al: cistanche takviyeleri