Micro-rewiring as a substrate for learning.
Micro-rewiring as a substrate for learning.
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DOI：
10.1016/j.tins.2008.08.006
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发表时间：
2008-11
影响因子：
15.9
通讯作者：
DeBello, William M.
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
DeBello, William M.
大脑如何编码生活经历？来自生命成像、计算建模、细胞生理学和系统神经科学的最新结果指出，突触连接的局部变化是一个强大的基底，这里称为微重新布线。为了检验这一假设，我首先回顾了微观结构动力学的研究结果，重点是树突棘的延伸和收缩。虽然这些观察结果证明了一种生物学机制，但它们并没有告诉我们在学习过程中可能发生的电路配置的具体变化。在这里，计算模型已经为神经元和电路水平做出了可测试的预测。哺乳动物新皮层和仓鸮听觉定位通路的综合方法提供了一些第一个直接的证据，支持这些“突触簇”机制。这些数据的影响和未来研究的挑战进行了讨论。
How does the brain encode life experiences? Recent results derived from vital imaging, computational modeling, cellular physiology and systems neuroscience have pointed to local changes in synaptic connectivity as a powerful substrate, here termed micro-rewiring. To examine this hypothesis, I first review findings on micro-structural dynamics with focus on the extension and retraction of dendritic spines. Although these observations demonstrate a biological mechanism, they do not inform us of the specific changes in circuit configuration that might occur during learning. Here, computational models have made testable predictions for both the neuronal and circuit levels. Integrative approaches in the mammalian neocortex and the barn owl auditory localization pathway provide some of the first direct evidence in support of these ‘synaptic-clustering’ mechanisms. The implications of these data and the challenges for future research are discussed.
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