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      埃及果蝠大腦中新發(fā)現(xiàn)的方向和距離神經(jīng)細胞
      
			
      
				2018-11-24 14:18:11
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      計算特定目標的距離和方向的細胞首次在大腦的海馬體中被識別出來，讓科學家們更好地了解哺乳動物的導航方式。
      

      來自以色列魏茨曼科學研究所的Nachum Ulanovsky及其同事通過無線方式測量了大腦神經(jīng)活動，同時訓練了蝙蝠導航到特定目標。他們發(fā)現(xiàn)大腦海馬中有58個神經(jīng)元 - 以其在記憶和導航中的作用而聞名 - 根據(jù)蝙蝠相對于目標方向的運動而發(fā)射。當蝙蝠接近目標時，另外49個細胞被射擊。
      

      幾十年來，研究人員已經(jīng)知道大腦中含有特定的細胞 - 稱為位置，網(wǎng)格和頭部方向細胞 - 代表動物自身的位置和方向。但他們不知道導航目標是如何在大腦中編碼的。
      

      埃及果蝠大腦中新發(fā)現(xiàn)的方向和距離神經(jīng)細胞
      

      “在神經(jīng)元水平上研究導航是我們可以用來了解大腦如何執(zhí)行與行為相關(guān)的計算的最佳模型之一，例如距離，方向和速度，”該研究的共同作者之一Ayelet Sarel說。“我們可以學習關(guān)于大腦如何通過其導航系統(tǒng)進行計算的一般概念，”她補充道。
      

      烏蘭諾夫斯基的團隊在埃及果蝠的大腦中植入了微小的電極，這些電極無線記錄了位于海馬區(qū)域的309個神經(jīng)元的活動，稱為CA1。這些蝙蝠經(jīng)過訓練，能夠在一個大房間內(nèi)以復雜的軌跡飛行并降落在一個著陸點上。
      

      海馬體中“目標方向”和“目標距離”細胞的存在表明動物通過用向量表示其目標來導航：表示動物與目標位置之間的方向和距離的線。“雖然這個想法已經(jīng)存在多年，完全基于行為證據(jù)，但我們的研究是第一個展示能夠支持使用向量的目標導向?qū)Ш降纳窠?jīng)元，”Sarel說。
      

      Sarel說，了解大腦的導航系統(tǒng)可以提高對阿爾茨海默病等病癥的認識，其中海馬受損，患者在太空中的方向受到影響。
      

      “盡管進行了數(shù)十年的研究，但在嚙齒動物海馬中尚未發(fā)現(xiàn)具有相似活動模式的細胞，這可能表明支持大鼠和蝙蝠目標導向的認知機制存在關(guān)鍵差異，”倫敦大學學院認知研究所的丹尼爾布什說。神經(jīng)科學。
      

      “這些發(fā)現(xiàn)將使我們能夠產(chǎn)生新的哺乳動物導航理論模型，更好地通過了解大腦如何編碼重要目標的相對位置來約束。”
      

      該研究提出了該團隊希望調(diào)查的更多問題。他們希望進一步了解動物如何在野外航行，它們?nèi)绾卧诮o定時間代表多個目標，以及如何根據(jù)環(huán)境變化修改這些表示。
      
			

			
        
      
			
      
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