大脑内神秘的卷须可能控制我们对时间的感知
人类纤毛的插图。 (Sciepro/科学图片库/盖蒂图片社)
曾经被认为是我们古代遗留下来的微小天线状细胞器似乎美国加州大学欧文分校 (UCI) 的研究人员最近对老鼠进行的一项研究表明,大脑在记录时间方面发挥着至关重要的作用。
作为。。而被知道纤毛,微管投射可以在生命之树的更复杂的分支中找到,包括在我们自己的许多细胞上。
它们经常在运动中发挥作用,要么推动细胞,要么移动靠近其表面的材料,大多数是在人体中? 描述为初级纤毛? 不能活动。
一个多世纪前的初步调查认为这些类型的结构是退化的。 今天,许多初级纤毛被认为是信号枢纽系统使身体保持适当的适应和反应。
虽然初级纤毛在接收和响应感觉信息方面发挥着各种作用已成立,人们对这些细胞器如何适应大脑中发生的高阶认知功能知之甚少。
大脑区域的一部分工作称为纹状体就是充当这个中央时钟,协调运动、学习、计划和决策。 它对于管理工作记忆和保持注意力也很重要。
在他们的研究中,研究人员使用基因操作技术去除小鼠的纹状体纤毛,这产生了显着的效果。
虽然小鼠仍然可以保持长期记忆和习惯性或已经学会的运动技能,但在去除纤毛后观察到了各种负面影响。
事实证明,啮齿动物无法学习新的运动任务,并表现出重复的运动行为以及做出决策的明显延迟。 他们快速回忆位置和方向信息的能力以及过滤掉不相关的环境感官信息的能力受到了负面影响。
为了得出这些结论,我们对小鼠进行了各种测试和练习,包括让它们穿过迷宫并测试它们识别物体和位置的能力。
“工作记忆、注意力、决策和执行功能的成功发挥需要准确而精确的时间判断,通常在毫秒到一分钟之内,”说加州大学尔湾分校神经科学家阿迈勒·阿拉奇卡。
“当这种能力受损时,就意味着失去快速调整行为以应对外部刺激变化的能力,并且无法维持适当的、以目标为导向的运动反应。”
很明显,纤毛去除的所有影响都有一个共同的特征:丧失在适当的时间范围内快速改变行为以响应环境变化的能力。
这项研究的结果与人类有何关系尚不完全清楚,但人脑纤毛的工作方式很可能与小鼠相似。 研究人员已经开始进行后续研究,以更密切地分析纤毛和时间感知之间的关系。
这一发现不仅提高了我们对世界感知方式的理解,而且可以帮助我们在时间观念出现问题时纠正它。
时间感知受损和对时间的错误判断是许多精神和神经疾病的一个特征,包括,疾病、抽动秽语综合征、, 和亨廷顿氏病。
“我们的结果可能为通过纤毛靶向疗法进行有效干预开辟新途径,”阿拉奇卡尔说。
“我们正在进行的工作旨在了解纤毛调节时间感知的机制,并开发有针对性的疗法来改善行为缺陷。”
该研究发表于分子神经生物学。