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诺奖之后,大脑导航系统再获突破

2019-10-09 19:52:32来源:励志吧0次阅读

对于一个没有方向感的“路痴”来说,找不到路、不知道自己身在何处都是家常便饭。Dartmouth学院发表的一项新研究揭示了“路痴”背后的神经机制,文章发表在二月五日的Science杂志上。

这项研究有助于我们进一步了解人类的导航能力,可能有助于治疗外伤或中风引起的大脑损伤,以及阿尔茨海默症那样的疾病。

“知道我们处于什么位置什么方向,这样的导航能力是人类生存的基础,”文章的资深作者Jeffrey Taube教授说。

人类根据自己的位置感和方向感,确定自己在环境中的定位,并根据这些信息到达目的地。科学家们几十年前就在大脑中发现了负责定位的位置细胞(place cell)和负责感知方向的方向细胞(head direction cell)。近年来,又有第三类细胞引起了广泛的关注。Moser夫妇发现,当大鼠在特定环境中自由跑动时,大脑内嗅皮层的一类脑细胞会在大鼠路过特定位置时激活。这些位置会形成近乎完美的六边形网格,所以这类细胞被命名为“网格细胞”。

网格细胞的发现非常令人振奋,这些细胞负责记录我们所在的位置,并能随着我们在环境中的移动进行更新。我们可以根据这些细胞的激发模式,知道已经走了多远和准确的路径。2014年,John O’ Keefe和Moser夫妇因为发现位置细胞和网格细胞获得了诺贝尔生理学/医学奖。

人们一直希望搞清楚网格细胞的信号是如何生成的。Dartmouth学院的这项研究阐明了网格细胞信号的一种重要信息来源。研究人员在大鼠脑部研究了与空间导航有关的细胞,用微电极记录了这些细胞的活性。他们发现,失活或关闭含有方向细胞的一个关键大脑区域,会使内嗅皮层的网格细胞信号受到干扰,但并不影响海马体的位置细胞信号。

“尽管网格细胞信号负责的是定位,但方向细胞的信息对于网格信号的生成非常关键,”Taube说。“我们这些发现,有助于进一步理解帮助人类在环境中定向和导航的神经机制。”

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