加州大學舊金山分校的科學家發(fā)現(xiàn)了一個腦細胞網(wǎng)絡，可以讓動物在不穿過空間移動時(例如在進食、進行社交互動或睡覺時)跟蹤自己所在的位置。這項新研究填補了長達數(shù)十年的大腦 GPS 系統(tǒng)研究中的一個關(guān)鍵空白，迄今為止，該系統(tǒng)主要是通過細胞來描述的，這些細胞在包括人類在內(nèi)的動物移動時變得活躍，從而幫助導航。通過特定地點。
加州大學舊金山分校生理學教授、這項新研究的資深作者 Loren Frank 博士說：“移動時的體驗與靜止時的體驗不同。”該研究發(fā)表在 3 月 2 日的《自然》在線期刊上。“當你為一次旅行創(chuàng)造回憶時，你會經(jīng)歷所有不同地方的記憶，但當你只在一個地方時，你會有另一類經(jīng)歷，并且我們的工作表明大腦實際上以不同的方式處理這些經(jīng)歷。”
Frank 是霍華德休斯醫(yī)學研究所 (HHMI) 的研究員，也是加州大學舊金山分校卡維利基礎(chǔ)神經(jīng)科學研究所的聯(lián)合主任。
2014 年，諾貝爾生理學或醫(yī)學獎表彰了大腦“位置細胞”和“網(wǎng)格細胞”的發(fā)現(xiàn)，它們共同構(gòu)成了動物賴以導航的認知繪圖系統(tǒng)。位置細胞存在于大腦海馬體(對記憶至關(guān)重要的結(jié)構(gòu))中，當動物經(jīng)過特定的空間位置時，位置細胞會強烈放電。內(nèi)嗅皮層中的網(wǎng)格細胞像位置細胞一樣放電，但以重復的空間位置模式進行放電。
在最近的工作中，弗蘭克和其他人表明，當動物不移動時，它們偶爾會“重放”早期的位置細胞放電序列，這可能是為了長期存儲的心理演練，或者是規(guī)劃未來位置的一種方式。訪問。但由于位置細胞被認為主要在動物行走或奔跑時活躍，因此尚不清楚動物在不移動時是否或如何跟蹤位置。
為了探索這個問題，加州大學舊金山分校研究生 Kenneth Kay 領(lǐng)導的團隊使用了一個 W 形迷宮，其中在三個不同的地點設有獎勵，然后訓練老鼠按特定順序在三個地點之間行走。這項研究設計確保動物不僅在迷宮中經(jīng)歷運動期，而且在接受獎勵和考慮下一步在迷宮中去哪里時經(jīng)歷靜止期。
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