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網球暢通員會憑證警戒瞻望敵手擊球后球的軌跡——這是一個典型的瞻望經過。但若敵手打了短球，那她可能速率變招，盡管終末可能如故莫得擊中。這種情況即是"瞻望差錯"，一個咱們大腦中常見但復雜的格局。

最近發表在《當然》雜志上的一項盤考揭示了這也曾過：大腦的新皮層與丘腦密致合營，檢測并貶責咱們對環境的預期與踐諾之間的互異。這些瞻望差錯是通過采選性地增強就怕的感官信息來終了的。這可能匡助咱們更深切地了解大腦中的瞻望貶責經過，還可能為理解孑然癥和精神分裂癥中大腦回路的改換提供視力。

?Furutachi, S., Franklin, A.D., Aldea, A.M. ? et al. ? Cooperative thalamocortical circuit mechanism for sensory prediction errors. ? Nature ? ( 2024 ) . https://doi.org/10.1038/s41586-024-07851-w

倫敦大學學院 Sainsbury Wellcome 中心的科學家們，通過盤考小鼠在編造踐諾環境中的行動，朝著理解大腦中瞻望差錯信號的性質以及它們產生的機制邁出了一步。咱們的大腦不停在瞻望：瞻望周圍寰宇的變化，瞻望咱們行動的效果。當瞻望與踐諾不符時，會導致不同大腦區域的強烈激活，而這種瞻望差錯信號對于匡助咱們從失誤中學習并更新瞻望相配熱切。可是，令東談主訝異的是，對于厚愛在大腦中終了這些信號的神經回路機制，咱們知之甚少。

在這項盤選取，盤考東談主員將小鼠置于編造踐諾環境中，它們不錯在老到的走廊中導航以獲取獎勵。編造環境使團隊能夠精準阻抑視覺輸入并在墻壁上引入就怕圖像。通過使用雙光子鈣成像技藝，盤考東談主員能夠記載來自低級視覺皮層（V1 ) 中第 2/3 層中好多單個神經元的神經算作。低級視覺皮層是大腦新皮層中第一個從眼睛收受視覺信息的區域。

?圖 1：盤考所采樣的實驗想象示意圖。

盤考東談主員發現，與預期的商酌刺激比較，小鼠低級視覺皮層對新穎且就怕的視覺刺激的反應更強，這與之前在東談主類、非東談主類靈長類動物和嚙齒動物中的盤考一致。這種神經反應的互異，不可簡便歸罪于動物的一般行動景象漂移，舉例叫醒或任務參與度的變化。相同，對就怕視覺刺激反應的增多也不可用動物暢通行動的變化來解說，具體來說，反應增多與跑步速率、刺激引起的延緩或瞳孔大小無關。

疇昔的表面覺得，瞻望差錯信號編碼了骨子視覺輸入與預期的互異，但令東談主訝異的是，盤考東談主員莫得發現這一表面的實考據據。相背，他們發現大腦增強了對就怕視覺輸入有最強偏好的神經元的反應。這種發現評釋，咱們不雅察到的差錯信號是這種對視覺信息采選性放大的末端。這意味著咱們的大腦通過檢測瞻望與骨子輸入之間的互異來使就怕事件愈加卓越。

?圖 2：不同實驗條款下，就怕和預期 C2 之間的響應強度互異，與單個 V1 層 2/3 神經元的就怕和預期 C3 響應之間的響應強度互異。

為了厘清瞻望差錯信號的性質，盤考東談主員想象了進一步的實驗來別離不同的選項。這些實驗顯露，至少在 V1 的單個神經元水平上，嗅覺瞻望差錯信號所含的對于骨子輸入與瞻望之間互異的信息，少之又少。

接下來，他們測試了瞻望差錯信號是是徑直響應骨子的視覺輸入，如故抒發了某種非特異性的訝異感或與暢通謀劃的信息。末端標明，大大宗神經元只對其中一種就怕刺激作出了強烈反應，而對另一種則反應平日，顯露出對刺激特征的高度特異性。這揭示了瞻望差錯信號在貶責就怕視覺信息時，不僅識別出了這些信息的特定特征，還放大了對這些特征的響應，從而增強了咱們對未預念念事件的感知。

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此外，盤考東談主員還發現，除了視覺啟動的神經元外，一部分非視覺響應的神經元也被瞻望差錯所招募，這些神經元的反應亦然高度刺激采選性的。

為了理解大腦如安在視覺皮層中產生這種對就怕感官輸入的放大，盤考團隊使用了光遺傳學的技藝來滅活或激活不同組的神經元。他們發現了兩組在視覺皮層中產生瞻望差錯信號相配熱切的神經元：在 V1 中抒發血管活性腸多肽（VIP）的阻攔性中間神經元，和一個稱為丘腦枕的丘腦腦區。丘腦枕整合了來自好多新皮層和皮層下區域的信息，并與 V1 密致連結。

當小鼠面臨新奇而生疏的視覺刺激時，這些 VIP 神經元反應強烈，但跟著商酌刺激的重疊出現，其反應強度漸漸削弱。這種反應的削弱與大腦漸漸罷手產生瞻望差錯信號的經過平行發生，默示著 VIP 神經元的激活與阻攔可能在 V1 中瞻望差錯信號的產糊口在因果關系。

?圖 3：a, 雙光子成像記載的實驗想象；b, 系數記載的 VIP 細胞的單細胞層面臨就怕刺激的響應 e, 實驗想象，記載 VIP 細胞在視覺刺激呈當前刻光遺傳學千里默時 V1 第 2/3 層細胞的鈣活性；f, V1 神經元的頂部、細胞和考試平均反鹵莽呈現的視覺刺激有顯赫反應。

形象地來說，VIP 神經元就像一個交換機：當它們關閉時，丘腦枕會阻攔新皮層的算作，但當 VIP 神經元開啟時，丘腦枕不錯強烈且采選性地增強新皮層中的感官反應。這兩個通路的協同相互作用，介導了視覺皮層中的感官瞻望差錯信號。丘腦枕的這種輸入不僅必不可少，而況在 V1 區域瞻望差錯信號的生成中推崇中樞作用。當使用光遺傳學技藝使 VIP 神經元或丘腦的流暢在 V1 中靜默時，V1 對就怕刺激的反應也會昭著削弱。

該團隊的下一步是探索大腦中動物的瞻望與骨子感官輸入進行比較以規劃感官瞻望差錯的面貌和位置，以及瞻望差錯信號若何啟動學習。他們還在探索他們的發現若何有助于理解孑然癥和精神分裂癥。有東談主提議，這些報復齊不錯用瞻望差錯系統的失衡來解說，盤考東談主員面前正試圖將他們的發現哄騙于模子動物，以盤考這些報復的神經回路基礎。

總體而言，這項盤考不僅揭示了大腦中瞻望差錯信號的產期望制，而況為咱們提供了理解大腦功能和謀劃神經疾病的要道陳跡。跟著科學家們不停深切挖掘這些瞻望差錯信號的狡飾，他們正遲緩構建起一種全新的視角，以此來不雅察并侵擾東談主類大腦的職責面貌。淌若咱們能準確瞻望大腦的差錯反應，并提前介入九玩游戲中心官網，除開矯正失調的神經旅途外，大略寰宇還存在更多新的可能。