科学家早就知道，当声音微弱或在远处的雾中看到物体时，这些微弱或模棱两可的感觉“输入”的重复会导致同一大脑内部的不同感知。现在，发表在《自然神经科学》杂志上的新研究结果已经确定了小鼠的大脑进程，这可能有助于解释这些差异是如何发生的。
约翰·霍普金斯大学医学院神经科学助理教授，高级研究员丹尼尔·奥康纳(Daniel O'Connor)博士说：“在日常生活中，我们始终会遇到微弱的刺激。”“我听到我叫名字了吗?你闻到烟味吗?是前方的绿洲还是海市rage楼?当大脑通过感官收到微弱的信息时，它可以以多种方式解释该信息，我们希望了解决定最终感知的因素。”
为了找出答案，奥康纳和他的团队使用了一个简单的模型：一只老鼠的晶须的柔和的挠痒感，这是许多动物所共有的感觉器官。O'Connor解释说：“这种刺激非常微弱，有时老鼠会察觉到，有时却无法察觉。”“这是为什么?”
为了获得答案，研究人员必须训练小鼠以指示何时感到挠痒。首先，他们将老鼠放在水龙头附近。当他们把晶须挠痒痒之后，他们给了老鼠“奖励”，从壶嘴里浇了一点水。如果他们不给晶须痒，那就没有水。因此，老鼠学会了在感知到晶须挠痒痒后才舔嘴。
O'Connor的小组成员使用高分辨率的显微镜技术和工程蛋白在神经细胞活跃时发出荧光，从而监测负责感觉接触的大脑部分数百个神经元的活动。然后，他们将该数据与动物的舔食反应配对。灵长类动物的研究已经表明，大脑大脑皮层的主要感觉区域的活动与知觉一致，他们发现这在小鼠中也是正确的。当小鼠正确地感知到痒感并舔了喷口(“命中”)时，其皮层中的活动水平要比他们没有感知到痒感时(“缺失”)更高。
O'Connor说：“皮质对完全相同的刺激的反应并不总是相同的，但与动物的舔correlat有关。”
那么，为什么在相同刺激下响应差异呢?研究人员开始通过监视与单个晶须相连的神经元的活动来寻找答案。事实证明，那些神经元对所有的挠痒痒都具有同等的反应，无论老鼠是否察觉到它们。
但是，在那些最初的神经元响应挠痒痒而激发后，信号传播到脑干，然后到达大脑的另一部分，丘脑。因此，研究小组在该处重复了活动监测，并在命中试验期间看到了神经元活动强度的短暂短暂增加。研究小组认为，响应似乎太小且太短，无法对皮质中见到的更大，更长的命中信号负责。
为了更清楚地了解这两种信号传导模式之间的关系，科学家使用一束光束人为地增强了从丘脑向皮层发送的信号，但即使强光也只能在皮层中产生较弱的活性峰，而不会帮助老鼠感知晶须的痒感。
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