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内置里程表:新研究揭示大脑如何测量距离
科学家研究小鼠的路径整合,揭示大脑如何跟踪距离和时间,这对理解阿尔茨海默病具有重要意义。
来源:Scientific Inquirer无论您是准备睡觉还是想吃宵夜,当您晚上走过房子时,都不需要打开灯就知道自己在哪里。这种隐藏的技能来自一种称为路径整合的非凡能力:你的大脑不断记录你的步数和转弯,让你像个人 GPS 一样在心理上跟踪你的位置。您正在通过跟踪运动而不是视线来构建地图。
马克斯·普朗克佛罗里达神经科学研究所 (MPFI) 的科学家认为,了解大脑如何进行路径整合可能是了解我们的大脑如何将瞬间经历转化为随时间推移发生的事件记忆的关键一步。他们本周在《自然通讯》上发表了他们的发现,他们已经朝着这一目标迈出了一大步。他们的见解还可能提供有关阿尔茨海默病早期患者可能发生的情况的信息,这些患者的首发症状通常与追踪距离或时间的困难有关。
无地标导航
在他们的研究中,研究小组训练老鼠在没有视觉地标的灰色虚拟现实环境中跑出特定的距离,以换取奖励。动物只能通过监测自己的运动来判断自己走了多远,而不是依靠环境线索。当小鼠执行这项任务时,科学家们记录了神经元用于交流的微小电脉冲,使它们能够观察数千个神经元的活动。他们专注于海马体中神经元的活动,海马体是导航和记忆所必需的区域。然后,他们使用计算机建模分析这些信号,以揭示大脑用于路径整合的计算规则。
路径整合的神经代码
科学家们发现,在没有地标的情况下导航时,大多数海马神经元遵循两种相反的活动模式之一。这些模式对于帮助动物记录它们走了多远至关重要。
未来影响
