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不想当路痴?科学家发现第三类大脑细胞确定方向感|路痴|大脑细胞

2015-02-10  青山流水5...

凤凰科技讯 北京时间2月9日消息,据科学日报报道,美国达特茅斯学院进行的一项最新研究将提供能够确定人位置和方向的大脑细胞的新见解。这一发现将促进我们对自己成功地在环境里导航的能力背后神经机制的理解,这可能对于处理因创伤或者中风导致的大脑损伤,以及某些疾病例如阿尔兹海默病开始时期至关重要。

“确定你所朝向的方向、你的位置、特定时刻如何导航以及你的空间方位是生存的基本技能。”研究高级作者杰弗里·陶布(Jeffrey Taube)教授这样说道。这项研究被发表在期刊《科学快讯》上。研究其它合作作者还包括达特茅斯学院心理学和大脑科学博士后研究员肖恩·温特(Shawn Winter)和新墨西哥大学助理教授本杰明·克拉克( Benjamin Clark),后者获得了达特茅斯学院心理学和大脑科学博士学位。

达特茅斯学院的研究人员调查了我们的位置感和方向感背后的神经机制,这些感知形成了我们对环境的空间定向感知的基础。了解你的空间定向对于朝一个特定目标导航至关重要。在过去的几十年间,研究人员发现了大脑里一系列细胞类型会针对你的位置(所谓的位置细胞)和你感知的方向朝向(所谓的头方向细胞)做出特定反应。

近期发现了大脑环境里多个位置被激活的第三类细胞:如果你检测所有活跃地方的位置,你会发现它们在一个六边形阵列里形成一个重复的、类似网格状的样式。这些“网格细胞”被发现于一个不同的大脑区域——内嗅皮层。研究人员对这项发现非常激动,因为理论上来说这些网格细胞应该解释了我们是如何追踪特定时刻我们所处的位置,以及随着我们在环境里移动我们是如何更新这种感知的。基于这些细胞,它们还能够提供我们已经前行距离以及精确路线的信息。2014年诺贝尔生理学奖/医学奖就是颁给两个发现位置细胞和网格细胞的实验室。

科学家们一直在调查网格细胞信号是如何产生的。达特茅斯学院的实验调查了形成这一信号的信息类型。他们使用微电极来记录老鼠大脑里的细胞活动,这些细胞活动促成了空间导航。他们发现如果关闭一个包含头方向细胞的关键大脑区域或者使它失活,那么内嗅皮层的网格细胞信号就被扰乱了,但并不会影响海马体里的位置细胞信号。

“这些结果首次暗示了尽管网格细胞信号是与位置有关,但头方向信号信息对于产生网格信号至关重要,” 陶布说道。“这些发现促进了我们对成功在环境里导航能力背后的神经机制的理解。”(编译/严炎刘星)

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