决策任务中与年龄相关的行为及神经变异变化

《Nature Communications》：Age-related changes in behavioural and neural variability in a decision-making task

　　

摘要

与年龄相关的学习和决策能力下降可能源于神经反应的变异度增加。在此，我们通过记录年轻和年老小鼠在执行视觉决策任务时16个脑区（包括大脑皮层、海马体、丘脑、中脑和基底节）中的18,000多个神经元的活动，研究了衰老如何影响行为和神经反应的变异度。年老小鼠的反应时间更具变异性，这一结果与人类衰老研究中的常见发现一致。整体而言，衰老增加了神经元的放电频率以及刺激后的神经变异度（用法诺因子来量化），同时降低了刺激呈现时神经变异度的减少程度。年老动物的视觉和运动皮层、纹状体、中脑及海马体的整体放电频率较高，而丘脑区域的放电频率则较低。与年龄相关的刺激诱导的神经变异度降低现象在视觉和运动皮层、纹状体以及丘脑区域最为明显。这些研究结果表明，大规模神经记录有助于揭示单个神经元中衰老效应的区域特异性，从而加深我们对与年龄相关的认知能力下降的神经机制的理解。