?通過測量大腦觸摸區域中單個神經元的快速電子尖峰，布朗大學的神經科學家發現了一種新型細胞，可以有時間保持時間，以至于它可以作為大腦的長假設時鐘或節拍器。

布朗神經科學教授，卡尼腦科學研究所副主任克里斯摩爾說，這種類型的神經元有節奏，并且以同步方式獨立于外部感覺。通過“設定節拍”，神經元似乎可以提高嚙齒動物檢測其輕微敲擊時的能力。

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自20世紀30年代中期以來人類和嚙齒動物研究了大約每周40次循環的腦波 - 也稱為伽馬節律 - 摩爾實驗室的早期工作表明，提高嚙齒動物的自然伽馬節律有助于嚙齒動物檢測到較暗胡須的感覺。

“伽瑪節奏一直是爭論的焦點，”摩爾說。“一些備受尊重的神經科學家認為伽馬節律是神奇的，統一的時鐘，可以將信號對準大腦區域。還有其他同樣受人尊敬的神經科學家，五彩繽紛地將伽馬節奏視為計算的廢氣：它們會在發動機運轉時出現但是他們絕對不重要。“

Moore補充說，之前已經假設了伽瑪節律的節拍器功能，但由于伽瑪節律響應于感覺而發生變化，因此已被大量注銷。這些新發現的尖峰“節拍器”神經元 - 每秒刺激大約40個周期 - 不會。

該研究結果于7月18日星期四在Neuron雜志上發表。

摩爾和布朗神經科學博士生Hyeyoung Shin并未著手尋找節拍器神經元，研究人員將其稱為伽馬常規非感覺快速尖峰中間神經元。相反，他們最初想要研究感覺驅動的伽瑪節奏。

Shin使用非常精確的機器輕微移動胡須，只是在嚙齒動物檢測運動的能力的邊緣，同時記錄大腦的胡須感覺部分的神經元活動。當嚙齒動物能夠檢測到它的微弱敲擊時，她想要看到大腦中的不同之處。

“我們對抑制性中間神經元的亞型特別感興趣;這些細胞局部通訊，其主要功能是抑制其他細胞的尖峰，”Shin說。“我們發現這些快速刺激的中間神經元中約有三分之一經常”滴答滴答“。而且更頻繁地滴答聲意味著嚙齒動物能夠更好地感知微妙的感覺。

使她的研究與眾不同的是，她研究了單個神經元的行為而不是平均神經元活動。通過觀察個體神經元，她發現了三種不同的類型。

這些神經元中的一些刺激不依賴于胡須感覺，因此通常會被科學家忽略 - 這一組包括定期刺激節拍器神經元的亞組。另外兩種亞型隨機飆升 - 一些沒有隨著胡須感覺而改變，而其他一些則沒有。此外，Shin發現大腦觸摸區域的節拍器神經元彼此同步。

“有一個有趣的事情，神經科學家將進入大腦，一旦他們發現一個響應外部世界的細胞，他們就會研究它，”摩爾說。“如果它沒有對外界做出反應，他們就不知道該怎么做而忽略它。大腦中有一個電極，你聽到了這個，你就聽到了 - 這很容易過度解釋或完全錯過重要的事情，因為你還沒有準備好看到它們。“

然而，Shin已經準備好看到這些經常飆升的節拍器神經元，Moore說。在進行研究之前，Shin對現有文獻進行了深入的回顧，并使用計算機建模來試圖理解快速尖峰神經元的邏輯，使其成為有利于準備好的思維的機會的一個很好的例子。

摩爾說，人類大腦也有伽馬節律。作為下一步，他和Shin想要確定這些節拍器神經元是否存在于靈長類動物和人類中。他們還希望了解節拍器神經元是否存在于其他大腦區域，以及確定是否使用基因工程特別增強節拍器神經元的同步性，并且光影響嚙齒動物檢測微弱感覺的能力。

盡管新發現了節拍器神經元，但更廣泛的群體中的破壞 - 快速刺激的中間神經元 - 已經涉及許多神經疾病，包括自閉癥，精神分裂癥和注意力缺陷多動障礙。這些情況中的一些可能是由節拍器神經元亞型的干擾引起的，但是需要更多的研究來理解該亞型通常如何起作用，更不用說活動的任何變化。

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