諾貝爾獎獲得者的發現揭示我們的內部導航系統大腦細胞的方向感

信貸:蓋蒂圖片社/ iStockphoto /思想庫/羅伯特·阿德里恩希爾曼(火星)

後在一個陌生的城市,你能感覺哪個方向去回到地鐵或你的車嗎? 如果是這樣,你可以感謝內嗅皮層,最近大腦區域確定為負責我們的方向感。 變化的信號在這一領域甚至可以解釋為什麼有些人比其他人更好的駕駛員。

新工作需要增加對我們的大腦如何知道我們的理解。 突破性的發現在這個領域贏得了去年的諾貝爾生理學或醫學獎約翰·奧基夫,倫敦大學學院神經學家發現「細胞」在海馬體,大多數與記憶相關的大腦區域。 這些細胞激活當我們搬到一個特定的位置,以便組織形成的環境地圖。

第三個type-head-direction細胞,還發現在嗅region-fires當我們面對一個方向(如「向山」)。 這些專門的神經元似乎使導航,但究竟如何還不清楚。 例如,除了知道我們面臨哪個方向,我們需要知道哪個方向去旅行。 是知之甚少如何生成或這樣一個goal-direction信號在大腦中,直到新的研究。

雨果·施皮爾領導的一組研究人員,倫敦大學學院,要求16志願者熟悉虛擬環境組成的方形庭院景觀(如森林或山)在每個牆和一個獨特的對象在每一個角落。 然後掃描了參與者的大腦而向他們展示觀點的環境和要求他們表明哪個方向不同的對象。

嗅皮質區域顯示一個獨特的活動的模式當志願者與方位細胞應該如何面對每個方向一致的行為。 然而,研究人員發現,相同的模式出現的志願者面對或者只是一個特定的方向思考關於它。 這一發現表明,信號相同的機制方向也模擬目標方向。 究竟如何,大腦來回開關尚不清楚,但研究人員認為,大腦可能信號你正面臨著直到你有意識地決定哪個方向思考你想去的地方,此時同一細胞然後運行模擬。

有趣的是,更加一致的參與者的goal-direction信號,更好的他們能夠正確回憶躺在哪個方向目標對象,可能提供一個解釋技術導航能力的差異。 然而,這樣的結果應該仔細解釋。 「有很多方法性能下降會導致較弱的影響,」尼爾·伯吉斯警告另一組負責人在倫敦大學學院學習這些系統。 例如,如果一個參與者的注意力,他或她將不僅表現更糟,還產生更少的相關的大腦活動。

工作可能有臨床意義。 導航能力往往是痴呆的早期傷亡,如阿爾茨海默氏症,因為內嗅區是第一個地區受到影響。 施皮爾集團正與醫生合作,開發測試來幫助識別赤字和潛在的疾病進展。