哺乳动物的大脑 - 包括人类的大脑 - 根据我们在不断变化的世界中的好坏决定和互动来存储和回忆大量的信息。现在，在一系列关于老鼠的新实验中，约翰霍普金斯大学医学院的科学家报告说，他们已经证明这种“基于决策的”记忆存储在大脑的特定部位。

“确定动物大脑存储过去选择信息的地点和时长可以帮助我们更广泛地理解决策模型，”Jeremiah Cohen博士说。，约翰霍普金斯大学医学院神经科学助理教授。他说，最终，这些模型可能会导致更好的治疗成瘾和其他以瑕疵或无序决策为特征的疾病。

这些研究的描述于7月4日发表在Neuron杂志上。

在实验中，科恩和他在约翰霍普金斯大学的同事使用各种气味训练36只老鼠在两只管子之间进行选择，这两只管子在舔水时输水，并由计算机随机控制以打开或关闭“水龙头”。当一个管打开时，另一个管关闭，然后，它们会切换。该实验旨在模仿小鼠如何在野外觅食水并了解返回液体的位置。

科恩说，这些老鼠肯定不知道他们在做出特定选择时是否会接受水。他解释说，为了找到水奖励，他们必须记住他们最近的选择和结果。

科恩说，正如预期的那样，老鼠更经常地从更频繁打开的水管中探索和舔，最大化他们接受的水量。偶尔，他们还会探索关闭的水管，偶尔舔一下。科恩说，当关闭了大量水的管子时，老鼠就会切换到新开的另一根管子。科学家们还发现老鼠等待长达半分钟的水管选择。

科恩说，过去十年的研究表明，基于决策的记忆存储在前额皮层 - 复杂行为，人格和学习的位置。

为了弄清楚老鼠在脑中的存储位置，科恩的团队成员Bilal Bari将微电极连接到大脑，以测量穿过超过3,000个神经元的膜的所谓“动作电位”的发射率。前额皮质。

根据Cohen的说法，小鼠神经元动作电位的放电率代表了两种水管选择之间选择的内部认知估计 - 基本上，小鼠在考虑舔哪根管子。

前额皮质神经元的基线动作电位率约为每秒2到10个尖峰。但是，当人们认为小鼠正在考虑一种管选择而不是另一种时，科学家们发现近前80%(3,073个中有2,401个)前额皮层神经元的动作电位率平均约为每秒20次。

他们还发现，小鼠在两个试管之间做出决定的时间越长，前额皮质神经元的动作电位率开始减慢。在没有舔管的情况下15秒后，动作电位率降至其峰值速率的一半。“鼠标可能会忘记特定环境的价值，”科恩说。

“这些数据为我们提供了一个了解神经元如何存储这些基于决策的记忆的窗口，”科恩说。“我们不仅可以看到动作潜在射击率的变化，而且我们也可以量化它们。”

研究人员还测量了小鼠脑中的前额皮层神经元延伸到大脑其他部位的位置，在其他地方发出信号结构。他们发现，背内侧纹状体的电信号增加，这是一种基底神经节内的结构，是大脑中部与运动相关的区域。

科恩说他的团队计划进一步研究神经元从前额叶皮层到控制运动的大脑其他部分的位置和方式。这些信息可能会揭示包括人类在内的动物从世界经验中学习的速度。“我们需要在一个动荡的世界中快速学习，并更多地了解大脑是如何做到的，这将提供如何调整这种学习的见解，”科恩说。