多样化的生活促进小鼠的大脑连接

小鼠的大脑通过形成增强的神经连接而受益于积极多样的生活方式。

德国的研究人员比较了在不同环境中饲养的小鼠的大脑活动，发现在“富集”环境中饲养的小鼠在其体内有更多的活动。海马体，表明存在更健壮和连接的神经网络。

由于其在学习和记忆中的核心作用，人类海马体经常受到退行性脑疾病的影响，例如阿尔茨海默氏症.

“结果远远超出了我们的预期，”说来自德国神经退行性疾病中心（DZNE）的神经科学家和生物医学工程师Hayder Amin，“简化一下，可以说来自富集环境的小鼠神经元比在标准住房中饲养的神经元更加相互关联。

这些发现基于Amin及其同事的“芯片大脑”技术和计算分析工具，可能有助于支持和预防大脑功能障碍，并导致新的大脑启发。人工智能方法。

“我们已经发现了大量的数据，说明了由丰富的经验塑造的大脑的好处，”说Gerd Kempermann，DZNE的成人神经发生研究员。

科学家们比较了两组12周龄小鼠的脑组织，这些小鼠的经历从六周大开始。一组生活在标准的笼子里，没有特殊功能或有趣的活动可以参加，只有食物、水和筑巢材料。

另一组人在更大的笼子里度过了他们一生的时光，里面有玩具、隧道、成迷宫的塑料管、额外的筑巢材料和小房子，这听起来确实是一个很棒的周末，即使对人类来说也是如此。

研究人员使用一种互补金属氧化物半导体基于（CMOS）的神经芯片具有4，096个电极，可同时记录数千个神经元的放电。

他们能够测量整个海马体和大脑外层之间的连接，该外层控制着一堆认知过程，他们将这些过程分为六个相互连接的海马皮质区域。

“无论我们看哪个参数，更丰富的体验都会促进神经元网络中的连接，”说阿明。“这些发现表明，过着积极多样的生活会在全新的基础上塑造大脑。

一段时间以来，人们一直知道我们的经历留下印记关于我们大脑的连接性，但这证明了这些标记的重要性。

“到目前为止，我们在这个领域所知道的要么来自单电极研究，要么来自成像技术，如磁共振成像，“ 肯珀曼解释.“在这里，我们可以从字面上看到工作到单个电池规模的电路。

Amin，Kempermann和团队的其他成员希望他们的工具可以扩展，以研究社交互动，身体活动和学习过程如何影响大脑的功能，所有这些都对大脑的工作方式产生重大影响。

当然，结果是在小鼠的大脑中看到的，而不是人类，但研究整个海马体可以使它们看到更大规模的功能连接.

科学家们认为映射并了解体验如何变化连接体可以帮助找到导致脑功能障碍的机制，并确定未来更有效治疗的新靶点。

他们的平台可以为假肢装置模仿大脑功能，恢复和改善因衰老或疾病而丧失的记忆能力。

“这为理解可塑性和储备形成在对抗神经退行性疾病中的作用铺平了道路，特别是在新的预防策略方面，”Kempermann说.

“此外，这将有助于深入了解与神经变性相关的疾病过程，例如大脑网络的功能障碍。

该研究已发表在生物传感器和生物电子学.

宝宝起名