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在灵长类动物中，注视他人眼睛的方向是一个重要的社交线索，对交流很重要(1-11)。虽然凝视可以发出威胁信号并引发焦虑(6,12,13)，但它是否与刺激值共享神经回路仍不清楚。值得注意的是，凝视不仅具有效价，而且还可以作为社会相遇结果的预测器，可以是消极的，也可以是积极的(2,8,12,13)。在这里，我们展示了灵长类动物注视和效价的神经编码重叠，它们涉及两种不同的机制:一种是结果，另一种是预期。猴子们参与了人类入侵者测试(13,14)，在这个测试中，一个人类参与者被直接或转移目光，其间穿插着厌恶和食欲条件反射的方块。我们发现，杏仁核中的单个神经元编码凝视(15)，而前扣带皮层的神经元编码社会环境(16)，但不编码凝视。我们在杏仁核中确定了一个共同的群体，他们对直接注视和回避注视的神经反应分别与对厌恶和食欲刺激的反应平行。此外，我们还区分了两种神经机制——用于注视和无条件刺激的整体活动方案，以及用于注视和条件刺激的相关选择性方案。这些发现为社会互动和效价计算的神经机制的起源提供了深刻的见解，并可能有助于阐明社会焦虑的机制以及焦虑和社会互动受损之间的共病。

记忆巩固可以通过目标记忆再激活(TMR)来促进，TMR在睡眠中重新呈现训练线索或环境。TMR是局部作用还是整体作用于皮层睡眠振荡仍不清楚。在这里，我们利用嗅觉的独特功能神经解剖及其同侧刺激处理在一个脑半球进行局部TMR。参与者学习了单词和位置之间的联系，在左或右视野与周围的气味。我们在任务训练中发现了事件相关的侧化电位，这表明了单大脑半球的记忆过程。在学习后的小睡中，在非快速眼动(NREM)睡眠中，气味被呈现在一个鼻孔上。在睡眠时进行局部TMR后，在被提示的大脑半球(受刺激的鼻孔同侧)处理的特定单词记忆得到改善。单侧气味线索可局部调节慢波(SW)功率，提示半球慢波功率的增加低于未提示半球，且与提示词的选择记忆呈负相关。此外，局部TMR改善了慢振荡和睡眠纺锤波之间的相位振幅耦合(PAC)，特别是在被提示的半球。当睡眠期间的单侧嗅觉刺激跟随学习时，没有观察到对记忆表现和皮层睡眠振荡的影响。 Thus, TMR in human sleep transcends global action by selectively promoting specific memories associated with local sleep oscillations.

情感学习和记忆对日常行为至关重要，适应性和非适应性学习都依赖于杏仁核回路中刺激诱发的活动。行为研究进一步表明，关联后离线处理有助于记忆的形成。在这里，当猴子学会区分讨厌的和愉快的音调-气味联系时，我们研究了同时记录的神经元上的刺突序列。我们发现，三联神经元表现出一致的时间序列的尖峰活动，不同于个别神经元的放电模式和成对的相关性。这些序列在实验后的漫长时期内都存在，包含了与效价相关的信息，随着学习的进展而下降，并有选择地出现在条件刺激和非条件刺激最近的配对所引发的活动中。我们的发现揭示了灵长类动物杏仁核神经元的时间序列作为一种编码机制，可能有助于记忆的形成，通过排练最近经历的联系。

决定什么时候利用已知的东西，什么时候探索新的可能性，对于适应新的和动态的环境至关重要。Costa等人(2019)在本期《神经元》杂志上利用强化基础决策发现，杏仁核和腹侧纹状体中的神经元不同地发出探索新选项和利用熟悉选项的好处的信号。

超声(US)可能是第一种非侵入性神经调节方式，可以选择性地针对大脑深处的小区域。了解US神经调节的机制是建立其可行性和安全性的重要步骤。海马神经培养物暴露于单波连续的美国脉冲，同时通过荧光钙成像。使用GABA和谷氨酸受体拮抗剂阻断神经培养中的连接。这使得在单个独立神经元的水平上检测影响成为可能，而不会出现在完全连接培养中出现的混淆性反复活动。同时应用机械敏感离子通道阻滞剂。单一的US脉冲在完整的培养物以及药理学上断开的神经元中有效地产生反应。这些反应被河豚毒素(TTX)消除，但对钌红(RR)有抗性。成功的刺激，而突触的输入被阻断，表明一个突触后机制参与。然而，这并不能排除一个单独的突触前机制。TTX的废除证实了所测得的反应是神经元活动的结果，其主要机制不是质膜的持久穿孔，也不是US对钙内流的大范围直接影响。 The resistance to RR suggests that neither TRPV nor Piezo type mechanosensitive channels mediate this effect.Propedium Iodide, a membrane impassable fluorescent indicator, was used to investigate membrane integrity. It showed that only a small percentage of the responding cells had become permeable during stimulation. This undercuts membrane poration as a major mechanism, although very small pores (<2nm) may still be occurring.Surprisingly, even extremely short single pulses (4us), were effective at generating responses. This precludes thermal phenomena and stable cavitation, it also shifts focus away from frequency specific effects or a charge gradually accumulating on the membrane during exposure.

背侧前扣带皮层(dACC)在动机、奖励和错误导向决策中起着至关重要的作用，但其兴奋和抑制机制在人类中仍未得到充分研究。特别是，兴奋和抑制之间的平衡(E/I)，已证明在动物研究中发挥作用，是难以衡量的人类行为。在这里，我们使用功能磁共振波谱(H-1-fMRS)来测量强化学习过程中三种不同条件下大脑的主要抑制性(GABA)和兴奋性(谷氨酸)神经递质:高认知负荷(不确定性);概率歧视学习;和一个控制空条件。参与者在歧视阶段学会了偏好收益选项，而在其他条件下则没有偏好。我们发现在不确定条件下GABA水平增加，可能反映了在试图学习时的高认知负荷时抑制系统的招募。此外，在零(基线)条件下较高的GABA水平与改善的辨别学习相关。最后，谷氨酸和GABA水平在高认知负荷时是相关的。这些结果表明，dACC抑制资源的可用性使成功的学习。 Our approach helps elucidate the potential contribution of the balance between excitation and inhibition to learning and motivation in behaving humans.

麻醉后外显记忆因其负面影响而备受关注，而内隐记忆则因其难以捉摸且缺乏患者的外显记忆而较少受到关注和专门研究。这是不考虑内隐记忆可能对术后长期健康和行为的影响。鉴于人类数据的稀缺，动物的恐惧条件反射提供了一个可靠的内隐学习模型，重要的是，我们已经很好地理解了清醒条件下的潜在神经回路。动物研究提供了证据，表明恐惧条件反射发生在麻醉状态下。不同的麻醉剂对记忆的影响是复杂的，不同的药物在不同的学习阶段相互作用。调节性抑制作用可能是由于环境、特定药物和剂量依赖性。在某些情况下，低剂量的全身麻醉实际上可以导致一个矛盾的相反的效果。其潜在机制涉及多个神经递质系统，主要作用于杏仁核、海马体和新皮质。在此，我们回顾了麻醉下厌恶条件反射的动物研究，讨论了由此产生的复杂情况，确定了需要进一步研究的知识空白，并强调了模型的潜在翻译相关性。

灵长类动物杏仁核-前额叶通路的振荡同步对厌恶学习的贡献仍然很大程度上是未知的。我们发现在厌恶条件作用期间θ波范围的功率和相位同步增加。这种同步与单个单元的峰值有关，并在每个区域的输入和输出测量之间表现出特定的方向性。虽然它与条件反应的大小相关，但一旦联系稳定，它就会下降。结果表明，杏仁核尖波有助于同步ACC活动和传递错误信号信息，以支持记忆的形成。Taub等人报告说，杏仁核的输出(峰值)和前额叶的输入(局部场电位)之间的同步性增加，锁定在θ波段，一旦记忆形成就下降。因此，灵长类动物的杏仁核→前额叶通路在恐惧学习过程中使用θ来传递类似错误的信息。

要从他人的经验中学习，就必须将环境条件与社会线索联系起来。一个特定的杏仁核回路是恐惧的社会学习的基础，有针对性的激活使自闭症啮齿类动物模型的行为正常化。

创伤后应激障碍(PTSD)中的自主亢奋和回避可以由一系列与创伤事件有某种相似或关联的刺激或情境触发。由于这些触发因素往往是在远离原始创伤的安全环境中遇到的，这种过度概括的恐惧和焦虑是一种负担，可以干扰日常生活。最近，研究创伤后应激障碍的神经生物学的努力依赖于巴甫洛夫恐惧条件反射和消退的实验室模型。本章回顾了动物和人的恐惧泛化研究，为PTSD过度恐惧泛化特征的概念化提供了一个有价值的模型。

恐惧是一种适应性情绪，有助于抵御潜在的危险。经典条件反射模型优雅地描述了动物如何学习环境中哪些刺激信号发出危险信号，但理解这种学习如何推广到其他类似于已习得威胁的刺激仍然是一个挑战。重要的是，将恐惧过度概括为无害的刺激或情况是日常生活的负担，是创伤后应激障碍和其他焦虑症的特征。在此，我们回顾了情绪学习泛化的行为和神经机制的新证据，旨在鼓励对焦虑症泛化的进一步研究。首先，我们将恐惧泛化的研究置于刺激泛化的丰富历史背景中，可以追溯到巴甫洛夫，这为今天使用的理论和实验方法奠定了基础。然后，我们转向当代人类和非人类动物情绪学习泛化的行为和神经生物学研究，从歧视的角度讨论了促进泛化的因素。

焦虑障碍背后的神经生物学机制研究是由将焦虑定义为学习不良的学习模式所塑造的。巴甫洛夫条件反射和消失在定义学习阶段时特别有影响力，可以解释焦虑症的症状。近年来，杏仁核基底外侧复合体(BLA)和内侧前额叶皮层(mPFC)之间的动态和任务相关沟通已成为成功评估威胁和安全的关键方面。在自适应学习的编码、表达和消失过程中，mPFC-BLA电路内的持续模式的神经信号被回顾。缺乏mPFC-BLA相互作用可导致广泛性恐惧和焦虑的机制在学习和先天焦虑中被讨论。强调跨物种有效性的发现。

基于预测线索在厌恶和中立行为之间灵活切换的能力依赖于意外或错误结果预测的学习。惊奇可以出现在误差的绝对值(无符号误差)或方向(有符号误差;积极是指传达了意想不到的东西，消极是指遗漏了预期的东西)。有符号错误和无符号错误在大脑中共存，并与不同的系统相关，但它们如何在大型网络中相互作用和形成仍不清楚。我们同时记录了执行逆转厌恶条件反射范式的猴子的杏仁核和背侧前扣带皮层(dACC)，并量化了当偶然性改变时区域间相关性的变化。我们报告，误差存在于不同的幅度，他们的差异发展在毫秒分辨率。我们的结果支持一个模型，即在成功的学习过程中，无符号错误首先在杏仁核中形成，然后传播到dACC，在那里有符号错误形成并分布回杏仁核。

神经反应通常用“调谐曲线”来研究，它描述了神经元反应的变化作为连续刺激参数的函数。在运动系统中，神经对运动方向的反应通常遵循钟形调谐曲线，其确切的形状决定了神经元运动编码的特性。稳健地估计调谐曲线的形状是困难的，特别是在方向采样不均匀且分辨率较低的情况下。在这里，我们描述了一个贝叶斯估计过程，提高了曲线形状估计的准确性，即使在曲线采样不均和非常粗糙的分辨率。利用这种方法，我们描述了行为猴子在辅助马达区(SMA)的运动方向调谐曲线。我们将SMA神经元的调谐曲线与初级运动皮层(M1)神经元的调谐曲线进行了比较，发现SMA神经元的调谐曲线更窄、更浅。我们还表明，这些特征不依赖于每个地区的具体位置。

跟踪自我执行的面部表情对正确理解和回应社会表情的能力至关重要。然而，人们对参与面部表情自我监测的神经机制知之甚少。我们设计了一种自然的社交互动模式，一只猴子坐在另一只同伴的前面，同伴被一个不透明的液晶显示快门隐藏在它们之间。短时间地打开快门可以让猴子看到彼此，并鼓励面部交流。为了探索参与面部表情自我监测的神经机制，我们同时记录了诱发的自然面部互动以及杏仁核和背侧前扣带皮层(dACC)中单个神经元的神经活动，这两个区域与解码他人的手势有关。这两个区域的神经活动都被特定的面部表情暂时锁定，对时间滞后的仔细观察显示，这些活动要么先于(产生)面部表情，要么滞后(监测)面部表情。这一结果表明，dACC和杏仁核中的单个神经元拥有关于自我执行的面部表情的信息，并表明参与解码和产生具有社会信息的面部信息的神经网络之间有密切的重叠。

时间感知在情绪化的情况下会受损，但我们记住这些事件的能力却会增强。在这里，我们提出了这两种现象如何在功能上联系起来，并描述了这种联系背后的神经网络。我们发现，与紧随其后的中性刺激相比，参与者感知厌恶情绪刺激的时间更长。在相同的试验中，这些时间估计误差与对情绪厌恶刺激的更好的识别记忆和对中性刺激的较差的记忆有关。功能成像显示，额上回在反感刺激时被激活，而杏仁核、壳核和岛叶在反感环境中表现出针对时间估计错误的激活。我们进一步发现，脑岛和壳核的活动与记忆表现相关，但只有在对厌恶刺激的时间过高估计时。我们认为，在经历情绪厌恶事件时，处理过程会加速，这可能是为记忆相关操作服务的结果，导致更好的编码，但以时间感知准确性为代价。(C) 2012爱思唯尔公司保留所有权利。

背-前扣带回皮层(dACC)的功能异常是焦虑症的基础，特别是创伤后应激障碍(PTSD)。有希望的和常见的行为方法的有效性有限，许多研究对象表现出恐惧的自发恢复，这在灭绝训练后的动物模型中也很明显。在这里，我们使用低频刺激(LFS)，一种可以诱发长期抑郁的方案，目的是影响由恐惧获得和消除引起的突触可塑性。在追踪条件作用范式中，我们使用语气或视觉刺激的厌恶条件作用，并与对眼睛的厌恶空气配对。我们发现，在非人类灵长类(Macaca fascicularis) dACC中，LFS与灭绝训练相结合，能够成功地阻止灭绝后24-72小时记忆的自发恢复。我们同时记录了dACC的单单位和局域场电位，并表明LFS逐渐抑制了诱发反应。此外，神经兴奋性的降低预示着夜间自发恢复的成功减少。最后，我们表明，当使用视觉或听觉通道作为条件刺激时，这种效应会发生，而且这种减少是特定于条件通道的。我们的结果表明，灵长类动物的dACC积极参与维持原始的厌恶记忆，并提出LFS与行为疗法的结合可能会显著改善严重病例的治疗。

货币损失对决策和选择行为的影响被广泛研究。然而，缺失对感官知觉的影响较少被探讨。在这里，我们使用条件反射在人类被试中探索货币损失与纯色调是如何影响知觉阈值的变化，对之前的中性刺激。我们发现，与中性暴露相比，损失条件反射降低了敏感性，增加了知觉阈值(即，刚刚注意到的差异的相对增加)。即使与强度相当的增益条件作用相比，这也是如此，这表明这一发现与效价有关。我们进一步表明，这些知觉变化与未来对远离条件刺激(更广泛的泛化)的刺激做出的决定有关，导致被试的整体金钱损失增加和非理性损失。我们使用功能成像来识别神经网络的活动与个别的灵敏度恶化相关。此外，我们还表明，杏仁核的活动与更广泛的行为泛化紧密相关，即当做出错误的决定时。我们认为，原则上，在损失场景中，较少的辨别是有益的，因为它保证了对刺激的准确和快速反应，类似于原始刺激，因此有很大的可能性导致相同的结果。但是，尽管这对影响生存的一级强化物有用，但它也可能成为当代生活中涉及二级强化物的错误和代价高昂的行为的基础。

传统上，对歧视性恐惧条件反射的动物研究使用的刺激物在物理特征上是遥远的，因此很容易被感知区分。独立的人类研究表明，训练主要是提高辨别阈值。我们发现，厌恶学习实际上导致了人类辨别阈值的增加，而条件反射过程中的主观厌恶预测了个体阈值的变化。当使用气味或声音作为厌恶的强化物时，这种违反直觉的表现下降发生了，而不是注意力分散或决策偏差的结果。相反，正强化或仅仅是暴露会导致阈值的典型降低。我们的研究结果表明，厌恶结果通过调节知觉阈值诱导更广泛的刺激泛化，这表明低水平机制的参与。我们认为，对于与风险或损失相关的刺激，较少的特异性可能是一种好处，因为它调用了相同的机制，在面临危险时快速有效地做出反应。

我们对灵长类动物大脑的神经网络如何处理气味知之甚少。因为化学刺激比物理刺激(如视觉、听觉)更难控制，这样的研究受到嗅觉计(气味产生机器)的时间分辨率、准确性和可靠性的限制。最近的进展能够创造出克服这些限制的嗅觉计，允许它们与人类的神经成像技术一起使用。从行为学的角度来看，嗅觉研究需要一种能够量化嗅觉表现的行为测量方法。在研究动物时，这就成了一个真正的问题，因为与人类不同，动物很难获得明确的测量方法。此外，因为气味是强大的原始强化物，这种隐性措施可以在学习范式中使用。在这里，我们描述了一种适用于非人灵长类动物的嗅觉测量仪，以及一种末端端口设计，允许准确测量对气味呈现做出反应的实时呼吸调节。我们证明，当体验愉快或厌恶的气味时，这种内隐测量是不同的调节。然后，我们提出了一个实验范式，在这个范式中，猴子学习将音调与气味联系起来，并表明从条件刺激到下一次呼吸的时间延迟可以用来测量学习和记忆表达。利用这个结构，我们揭示了气味调节的获得和消除过程中的嗅觉表现。 These techniques can be used in electrophysiological recordings from relevant brain areas to shed light on neural networks involved in odor processing and reinforcement-learning. (C) 2010 Elsevier B.V. All rights reserved.

记忆的形成需要将经历过的事件按照它们出现的顺序排列。大量来自人类研究的证据表明，内侧颞叶的结构在形成和维持这些记忆中起着关键作用，来自损伤和动物电生理工作的补充证据支持这些发现。然而，目前还不清楚单个细胞和细胞网络是如何显示事件之间的这种时间关系的。在这里，我们使用了人类大脑中单细胞的记录，这些记录是在受试者反复观看电影片段时获得的。我们发现，连续时间段的神经元活动逐渐变得相关，因此，给定时间窗口的活动成为后续活动的可靠预测。这种相关性出现得很快，在一个事件的两到三次陈述中就出现了，并且超越了上下文无关和纯刺激驱动的相关性。这种相关性在海马神经元中是特有的，在杏仁核和前扣带皮层中没有发生，在单细胞、细胞对和三联细胞中都发现了这种相关性，支持了细胞组装编码感觉事件之间的时间关系的观点。重要的是，这种神经元对时间绑定的测量成功地预测了受试者随后回忆和口头报告观看片段的能力。我们的研究结果表明，神经元基质的形成记忆的时间顺序的事件。

测量四个同时记录的大脑区域在学习过程中的相关性和相互作用。中国生物医学工程学报，2009。首次发表于2009年2月25日;doi: 10.1152 / jn.91259.2008。大脑功能依赖于空间分布的神经元群的协调相互作用。由于最近的技术进步，现在可以监测大群神经元的活动。尽管在分析同时记录的大样本细胞间的神经元相互作用方面已经取得了重大进展，但大多数可用的方法不允许在时间域内直接可视化多维相关性。这项研究描述了一种新的分析技术，被称为四维脉冲触发联合直方图(4-d STJH)，它允许研究跨四个同时记录的大脑区域的单位活动的协同调节，同时保留时间域。为了说明这项技术的工作原理，我们同时记录了基底外侧杏仁核(BLA)和内侧前额叶(mPFC)，以及动物学习食欲追踪条件反射任务的周围和内嗅神经元。利用4d-STJH，我们表明，BLA和mPFC的同步活性调节了旁腺和内嗅神经元之间的相互作用，其方式不能用单独的BLA和mPFC相关调制的线性组合来解释。 We conclude with a discussion of the strengths and limitations of 4-d STJH and offer recommendations regarding optimal conditions for its use.

记忆巩固被认为涉及暂时性海马依赖痕迹通过鼻窦皮质逐渐转移到分布的新皮质部位。最近，内侧前额叶(mPFC)神经元被证明可以促进这一过程，当它们的活动变得同步时。然而，这种增强的同步机制仍不清楚。因为海马体投射到mPFC，我们测试了θ波振荡是否有助于同步学习过程中的mPFC神经元。因此，我们从多个mPFC位点获得了跟踪条件反射任务(视觉条件刺激(CS)预测奖励交付)过程中的场(LFP)和单元记录。在安静的清醒状态下，mPFC神经元的活动受θ振荡的调节。在调节过程中，CS呈现引起mPFC θ波功率的增加，当CS获得奖励传递的预测值时，mPFC θ波功率增加。这种θ波功率的增加与分布的mPFC位点的瞬态θ波相位锁定相吻合，这种效应也体现在mPFC单位活动的时间上。总之，这些结果表明，θ波振荡有助于同步分布的mPFC位点的神经元活动，这表明海马体通过在学习过程中产生更强的θ波源，可以同步mPFC活动，反过来促进鼻窦将其活动转移到新皮层。

大量数据表明，海马-内侧前额叶皮层(mPFC)相互作用支持记忆巩固。这一过程被认为涉及到暂时的海马依赖记忆逐渐转移到分布的新皮层位置进行长期存储。然而，海马向新皮质的投射涉及到一个多突触通路，该通路在到达新皮质之前依次经过内嗅区和外嗅区。同样，mPFC通过鼻梁皮质影响海马，这表明鼻梁皮质在这个网络中占据重要位置。因此，本研究验证了mPFC通过增强内嗅到旁嗅的交流，促进海马活动向新皮层转移，从而支持记忆的观点。为此，我们同时记录了mPFC、边缘神经元和内嗅神经元在获取跟踪条件反射任务期间的情况，在这个任务中，视觉条件刺激(CS)之后是一个延迟期，之后是液体奖励。在学习开始时，相关的鼻周-内嗅放电与mPFC活性相关，但不具有优先方向性，且仅在奖赏传递后增加。然而，随着学习的进展，mPFC活动也逐渐增强了鼻部与CS的相关性，并且是在一个特定的方向上这样做的:从内嗅到肾周神经元。这表明，在学习的后期阶段，mPFC活动促进了内嗅到旁嗅的交流。因为这种连接是海马活动转移到新皮质的必要步骤，我们的结果表明，mPFC参与了缓慢的迭代过程，支持海马依赖记忆整合到新皮质网络。

感觉运动技能的习得和保留已经从心理物理学的角度进行了广泛的研究，但对其潜在的神经元机制知之甚少。在这里，我们研究了与适应新的运动任务相关的神经活动在两个皮层区域的进化:尾侧补充运动区(SMA proper)和初级运动皮层(MI)。我们研究的假设是，适应始于运动前区，即更高的计算层次，直到在主要区域形成稳定的表征。根据之前的研究，我们发现适应可以分为两个阶段:早期阶段伴随着快速和大量的错误减少，随后的后期阶段在行为上的改善更缓慢和更温和。我们使用无监督聚类将单个细胞的活动划分为具有相似反应模式的细胞组，假设每个这样的亚群构成一个功能单元。我们特别观察了在适应的早期和后期，每个皮层区域的簇数，发现SMA在适应的早期阶段簇数较高。相反，MI只在后期观测到较多的团簇。我们的结果提供了一种新的方法来分析大量神经元的反应，并利用它来展示功能群在适应过程中的动态重组层次。

内部产品操作符(在统计学习中通常称为核)定义了从某个输入空间到特征空间的映射。这封信的重点是构建具有生物学动机的核皮层活动。我们导出的核，称为穗核，将穗计数序列映射到一个抽象的向量空间，在这个空间中我们可以执行各种预测任务。我们详细讨论了穗核的推导，并描述了在任意两个神经种群穗核计数序列上计算它们值的有效算法。我们通过比较Spikernel和不同的标准核来证明我们的建模方法的优点，从而从皮质记录中预测手部运动速度。我们在实验中测试的所有核都优于线性回归中使用的标准标量积，其中Spikernel始终获得最佳性能。

历史上，不同的研究小组研究了知觉学习和运动学习的机制。对于感觉皮层，神经生理学和心理物理学的研究发现感知的变化与神经元调谐特性的改变有关。然而，从运动皮层得到的信息却很少。这篇综述比较了知觉学习和运动学习的最新发现，并表明相似的机制控制着两者。这些机制涉及神经元调节功能的中枢及其宽度或斜率的变化。前者反映神经元编码的感觉或运动参数的值，后者调整编码灵敏度。这些相似之处表明，神经编码和计算的特定统一原则存在于感觉和运动领域。

许多最近的研究描述了与学习相关的感觉和运动区域的变化，但很少有直接探讨学习后神经元编码的改善。我们使用信息论分析猴子在学习局部旋转视觉运动任务之前和之后初级运动皮层的单细胞活动。我们发现，在学习之后，初级运动皮层的神经元传递了更多关于运动方向的信息，这与它们的方向敏感性有关。与最近在感觉系统上的发现类似，这种编码的特定改进与神经元调谐曲线斜率的增加有关。我们进一步证明，学习后改进的信息能够从神经元群体中更准确地重建运动方向。我们的研究结果表明，类似的机制控制着感觉和运动区域的学习，并进一步证明了学习的局部性和神经元属性之间的紧密关系;也就是说，只有当细胞的首选方向靠近训练方向时，它们才表现出可塑性。研究结果还表明，简单的学习任务可以增强脑机接口的性能。