这项研究探索了大脑如何感知方向和位置

(欧宝娱乐地址医学快报)-谁问“你是谁?”但达特茅斯的神经生物学家杰弗里·陶博问的是“你在哪里?”和“你要去哪里?”陶布并没有问哲学或神学的问题。相反,他正在研究大脑中负责确定位置和方向的神经细胞。

他是心理和心理学系的教授他正在使用微电极记录老鼠大脑中细胞的活动,这些细胞使空间导航成为可能——老鼠如何从一个地方到另一个地方——从“这里”到“那里”。但是在开始去“那里”之前,你必须先定义“这里”。

生存价值

Taube说:“知道你面对的方向,你在哪里,以及如何导航对你的生存非常重要。”“对于任何被捕食的动物来说,你最好知道你在地上的洞在哪里,以及你怎样才能迅速爬到那里。你还需要知道要找的方向和位置,诸如此类。”

这些信息不仅是你生存的基础,而且了解你的在某个特定的时刻,在其他方面也很重要。Taube指出,这是一种你往往认为理所当然的感觉或技能,你会下意识地跟踪它。Taube说:“只有在出了问题的时候,它才会引起你的注意,比如当你在一天结束的时候找你的车,但你在停车场找不到它。”

也许这只是一时的疏忽,一个小小的导航错误,但也可能是因为创伤或中风,或者甚至可能归因于老年痴呆症等疾病的发作。理解空间导航的过程并了解其在大脑中的相关区域,对于处理这种情况可能至关重要。

细胞本身

参与这一过程的一个关键组成部分是一组被称为“头部方向细胞”的神经元。这些细胞就像一个根据你头部面对的方向。它们位于丘脑,一个位于脑干顶部的结构,靠近大脑的中心。

他也在研究被他称为“位置细胞”的神经元。这些细胞根据环境中的一些地标或线索来确定你的位置。位置细胞在海马体中被发现,海马体是大脑颞叶的一部分。它们不是基于你面对的方向,而是基于你所处的位置。

研究人员使用植入的微电极来监测不同类型细胞放电时的电活动。

Taube解释说,这两个群体——头部方向细胞和位置细胞——相互交流。他说:“他们把这些信息放在一起,让你对‘这里’有一个整体的感觉,位置和方向都很明智。”“这是能够问这个问题的第一个要素,如果我在‘A点’,我将如何到达‘B点’。”它是认知地图的起点。”

最新的研究

Taube和他过去四年的博士后助理Stephane Valerio刚刚在该杂志上发表了一篇论文自然神经科学,突出显示头部方向单元格。瓦莱里奥后来回到了法国的Université波尔多。

研究描述在自然神经科学讨论当动物犯了错误并到达了目标以外的目的地时,空间导航系统的反应,在本例中是它的家园避难所。作者描述了在玩耍过程中可能被调用的两个错误修正过程——重置和重新映射——根据动物在执行任务时所犯错误的大小来区分它们。

当动物犯了一个小错误,偏离了目标,细胞就会重置到原来的设置,固定在它能识别的景观地标上。Taube说:“我们得出的结论是,这是一个积极的行为纠正过程,是一种表现上的调整。”然而,如果动物迷失方向,在寻找家的过程中犯了很大的错误,它就会构建一个全新的认知地图,头部定向细胞的定向发射模式会发生永久性的改变。”这就是“重新映射”。

Taube承认,其他人也讨论过重映射和重置,但他们一直认为它们是相同的过程。他说:“我们在这篇论文中试图论证的是,它们实际上是两种不同的、独立的大脑过程,我们用经验证明了这一点。”“继续学习特别是如何纠正错误,你必须区分这两种性质不同的反应。”

Taube说,其他研究人员将利用这种区别作为进一步研究的基础,特别是了解人们在犯导航错误时如何纠正自己的方向。


进一步探索

诺贝尔奖得主亨利·陶布去世,享年89岁

更多信息: www.nature.com/neuro/journal/v…10 /全/ nn.3215.html
期刊信息: 自然神经科学

所提供的达特茅斯学院
引用:研究探索大脑如何感知方向和位置(2012年10月19日)从//www.puressens.com/news/2012-10-explores-brain.html检索到2022年10月12日
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