了解大腦如何創(chuàng)建我們周圍空間的地圖對于研究學習和記憶障礙(從自閉癥到阿爾茨海默病)具有重要意義,在這些疾病中,受試者通常對時空和事件有錯誤的感知。以前,人們認為只有視覺皮層中的神經(jīng)元才能映射移動物體的位置,而海馬體是大腦的記憶部分,需要空間探索或認知任務才能做出貢獻。
加州大學洛杉磯分校的一項新研究發(fā)現(xiàn),即使在大鼠靜止時,大鼠的海馬神經(jīng)元也能準確地映射移動物體的位置。該結果挑戰(zhàn)了海馬體(大腦中與學習和記憶有關的區(qū)域)僅根據(jù)運動對空間圖進行編碼的觀點。
加州大學洛杉磯分校 WM Keck 神經(jīng)物理學中心負責人 Mayank R. Mehta 博士說,這些新發(fā)現(xiàn)解決了關于海馬功能的長期難題,并為開發(fā)記憶障礙的早期診斷和治療開辟了許多新途徑。加州大學洛杉磯分校物理、神經(jīng)學、電氣和計算機工程系教授。
“例如,”他說,“它允許科學家研究認知缺陷,例如受試者對周圍事件的記憶——阿爾茨海默病中最常見的缺陷。”
這項發(fā)表在Nature 雜志上的研究由 WM Keck 中心的科學家進行,其中包括主要作者 Chinmay Purandare 博士和 Shonali Dhingra 博士。
虛擬現(xiàn)實實驗
研究人員使用一種改良的大鼠虛擬現(xiàn)實迷宮來探索海馬體的記憶功能,在虛擬現(xiàn)實屏幕上創(chuàng)建了一條光條,可以在大鼠周圍移動——“就好像一個人在你坐著的時候在你身邊走來走去一樣”。梅塔博士解釋道。以前的研究發(fā)現(xiàn),這種簡單的刺激不會觸發(fā)海馬體。加州大學洛杉磯分校的研究人員假設原因是刺激的大小,從老鼠的角度來看,條形的大小變大了。
通過測量神經(jīng)信號,他們發(fā)現(xiàn)大鼠海馬體中的大多數(shù)神經(jīng)元對光條做出反應,記錄其確切位置、移動方向,甚至與大鼠的距離和角度。神經(jīng)元還編碼了光條的識別特征,例如它的顏色和紋理。
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