サル脳超音波刺激は選択に影響を与えた

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サル脳超音波刺激は選択に影響を与えた
サル脳超音波刺激は選択に影響を与えた
Anonim
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前頭動眼神経野の短期間の超音波刺激の後、サルは視野の反対側の半分に現れる視覚物体を選択しましたが、刺激がない場合、選択は刺激の出現の順序を決定しました。運動皮質の刺激では効果は現れなかった。サイエンス・アドバンシス誌に掲載されたこの研究の著者は、将来、超音波刺激が依存症やその他の精神障害の治療の一部になる可能性があると考えています。

よく知られている経頭蓋磁気刺激法に加えて、彼らは超音波を使用して非侵襲的に脳活動に影響を与えようとしています。このアプローチにより、脳をより高い空間分解能にさらすことができますが、一部の研究者はその有効性に疑問を投げかけています。麻酔下の動物の運動皮質を超音波刺激すると、手足がはっきりと動いたが、大型の動物や人を使った実験ではそのような結果は得られなかった。

超音波刺激が実際に役立つためには、意思決定や選択に影響を与えるなど、明確な行動の変化を誘発する必要があります。この場合、薬は、例えば中毒のある患者の行動を変えるための非侵襲的で薬物を使わない方法を受け取ります。

視覚的選択に対するさまざまなパラメータの影響を研究するために、次のテストが使用されます(脳損傷の認知障害を評価するために使用されます):ボランティアの前のモニターに2つのオブジェクト(左と右)が表示されます。他よりも1秒早く、タスクはそれらの1つに視線を固定することです。通常、人間や他の動物は先に現れるオブジェクトを選択します。前頭眼球運動野の違反の場合、患者は反対側(反対側)の視野を無視し、損傷した領域の側面から位置する物体を見ます。同じ効果は、神経抑制剤ムシモールの局所投与で発生し、反対の効果は、前頭動眼神経野の人工刺激で発生します。

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左前頭動眼神経野は視野の右半分から情報を受け取り、逆もまた同様です。

ユタ大学のJanKubanekが率いる米国のチームは、270キロヘルツの超音波で2頭のマカク(Macaca mulatta)の前頭動眼神経野を刺激しました。このとき、動物は上記の作業を行った。動物の1つは、オブジェクトのいずれかを注視したことで報われ、2つ目は、最初に現れた刺激を選択したときにのみ報われました。追加のコントロールとして、刺激ゾーンを運動皮質に1センチメートル戻しました。このような効果は、視覚の選択に影響を与えないはずです。

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実験計画:サルは画面の中央に視線を固定し、次にその正面の動眼神経野を超音波で300ミリ秒刺激します。刺激の開始から100ミリ秒後、最初のオブジェクトが画面に表示され、さらに0〜130ミリ秒後に2番目のオブジェクトが表示されます。次に、動物は選択を行い、オブジェクトの1つに視線を固定し、強化を受け取ります。

刺激がない場合、サルは標準的な方法で刺激に反応しました。1つのオブジェクトが2番目のオブジェクトに比べて早く現れたほど、動物はそれを見ている可能性が高くなりました。超音波が右前頭動眼神経野に適用されたとき、この関係は左刺激に有利にシフトし、逆もまた同様でした(p <0.0017)。運動皮質の刺激はサルの選択に影響を与えませんでした。研究の著者は、脳の超音波刺激が行動と視覚的選択に影響を与える可能性があると結論付けました。これは、依存症などの選択障害のある患者を支援するために使用できます。

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右と左の刺激が現れるまでの経過時間に応じた、右のオブジェクトの選択の割合。黒-刺激なし、青-超音波刺激あり(左動眼神経野の左刺激、右-右)

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同じ領域が連続して数回刺激されたときの、刺激ゾーンの反対側のオブジェクトの選択(青)。黒-超音波刺激がなかった試み

脳への非侵襲的介入のより研究された方法は、経頭蓋磁気刺激法(TMS)です。磁気インパルスが視覚野に適用され、視覚刺激に対する反応の速度が増加しました。さらに、TMSは医療目的で使用されます。メタアナリシスは、この手順が脳卒中後の筋肉機能の回復に役立つことを示しました。磁気刺激は腫瘍への酸素アクセスを減らし、腫瘍の成長を防ぎます。

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