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揭示大腦定位系統(tǒng)確定自我和他者的空間位置機制
點擊次數(shù)：1254 發(fā)布時間：2018-5-4
若要成功地成為社會動物，你需要知道你和他人所在的位置。如今，在一項新的研究中，來自日本理化學研究所腦科學研究所的研究人員鑒定出地執(zhí)行這種功能---確定“自我（self）”和他者（“other”）在空間中的位置---的腦細胞。在大鼠中，存儲這種動物自身位置的大腦區(qū)域（即海馬體背側(cè)CA1區(qū)域）也會記錄其他大鼠的移動。取決于大鼠的目標和行動，有時這些位置呈現(xiàn)是由相同的細胞聯(lián)合處理的。這一發(fā)現(xiàn)加深了我們對大腦中的海馬體及其作為大腦定位系統(tǒng)所發(fā)揮的作用的理解。相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表在2018年1月12日的Science期刊上，論文標題為“Spatial representations of self and other in the hippocampus”。
一段時間以來，人們已知道海馬體維持著空間心理地圖。海馬體中的“位置細胞（place cell）”和“網(wǎng)格細胞（grid cell）”記錄著大腦所有者在其環(huán)境中的位置，但是在此之前，人們對大腦如何追蹤他者的移動知之甚少。研究人員通過觀測一只大鼠（“自我”，這里指觀察大鼠）觀察另一只大鼠（“他者”，這里指被觀察大鼠）經(jīng)過一個簡單的T型迷宮時的海馬體神經(jīng)元活動來對這一點進行測試。觀察大鼠的神經(jīng)元記錄了被觀察大鼠正在做的事情，并根據(jù)觀察大鼠的位置和后續(xù)行動改變了它們的反應。發(fā)表在同期Science期刊上的另一項研究也報道了蝙蝠大腦也具有類似的位置感知。
在兩個版本的T型迷宮中，觀察大鼠不得不與被觀察大鼠那樣學著訪問相同的或相反的T形迷宮臂。大多數(shù)神經(jīng)元是“以目標為中心的”，指示目標的位置，但是少數(shù)神經(jīng)元偏好指示被觀察大鼠的位置，而不管它是否與目標位于同一側(cè)。也有神經(jīng)元當被觀察大鼠或觀察大鼠處于特定的空間位置時會被激活。Fujisawa說，“這些細胞是不會相互混淆的。我們能夠重建一對大鼠（編者注：指的是觀察大鼠和被觀察大鼠）的移動路徑，并且可靠地根據(jù)這些聯(lián)合發(fā)揮作用的位置細胞的活動來破譯出觀察大鼠或被觀察大鼠所在的位置。”