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2023年11月8日,帝国理工学院等机构的研究人员在Nature发表题为Preserved neural dynamics across animals performing similar behaviour的文章。
相同物种的动物表现出相似的行为,这些行为有利地适应了它们的身体和环境。这些行为是由进化时间尺度上的选择压力在物种水平上形成的。然而,目前还不清楚这些共同的行为适应是如何从每个人的特质神经回路中出现的。神经回路的整体组织在个体之间得以保留,因为它们具有共同的进化指定的发育程序。这种在电路水平上的组织可能会限制神经活动,从而导致整个神经种群的低维潜在动力学。
该研究建议物种内共享的电路水平约束将导致整个个体之间适当保存的潜在动力学。研究人员分析了来自猴子和小鼠运动皮层的神经种群的记录,以证明当来自同一物种的个体表现出相似的行为时,它们的神经动力学令人惊讶地得以保留。当动物有意识地计划未来的运动而没有明显的行为并能够解码不同个体之间的计划和正在进行的运动时,神经种群动态也得以保留。此外,研究人员发现保留的神经动力学延伸到皮层区域以外的背侧纹状体,这是一个进化上更古老的结构。最后,研究人员使用神经网络模型来证明行为相似性对于这种保留是必要的,但还不够。研究人员认为,这些新兴动态是由大脑发育的进化约束引起的,因此反映了行为神经基础的基本特性。