對(duì)于一個(gè)沒有方向感的“路癡”來(lái)說，找不到路、不知道自己身在何處都是家常便飯。Dartmouth學(xué)院發(fā)表的一項(xiàng)新研究揭示了“路癡”背后的神經(jīng)機(jī)制，文章發(fā)表在二月五日的Science雜志上。

這項(xiàng)研究有助于我們進(jìn)一步了解人類的導(dǎo)航能力，可能有助于治療外傷或中風(fēng)引起的大腦損傷，以及阿爾茨海默癥那樣的疾病。

“知道我們處于什么位置什么方向，這樣的導(dǎo)航能力是人類生存的基礎(chǔ)，”文章的資深作者Jeffrey Taube教授說。

人類根據(jù)自己的位置感和方向感，確定自己在環(huán)境中的定位，并根據(jù)這些信息到達(dá)目的地?？茖W(xué)家們幾十年前就在大腦中發(fā)現(xiàn)了負(fù)責(zé)定位的位置細(xì)胞（place cell）和負(fù)責(zé)感知方向的方向細(xì)胞（head direction cell）。近年來(lái)，又有第三類細(xì)胞引起了廣泛的關(guān)注。Moser夫婦發(fā)現(xiàn)，當(dāng)大鼠在特定環(huán)境中自由跑動(dòng)時(shí)，大腦內(nèi)嗅皮層的一類腦細(xì)胞會(huì)在大鼠路過特定位置時(shí)激活。這些位置會(huì)形成近乎完美的六邊形網(wǎng)格，所以這類細(xì)胞被命名為“網(wǎng)格細(xì)胞”。

網(wǎng)格細(xì)胞的發(fā)現(xiàn)非常令人振奮，這些細(xì)胞負(fù)責(zé)記錄我們所在的位置，并能隨著我們?cè)诃h(huán)境中的移動(dòng)進(jìn)行更新。我們可以根據(jù)這些細(xì)胞的激發(fā)模式，知道已經(jīng)走了多遠(yuǎn)和準(zhǔn)確的路徑。2014年，John O’ Keefe和Moser夫婦因?yàn)榘l(fā)現(xiàn)位置細(xì)胞和網(wǎng)格細(xì)胞獲得了諾貝爾生理學(xué)/醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。

人們一直希望搞清楚網(wǎng)格細(xì)胞的信號(hào)是如何生成的。Dartmouth學(xué)院的這項(xiàng)研究闡明了網(wǎng)格細(xì)胞信號(hào)的一種重要信息來(lái)源。研究人員在大鼠腦部研究了與空間導(dǎo)航有關(guān)的細(xì)胞，用微電極記錄了這些細(xì)胞的活性。他們發(fā)現(xiàn)，失活或關(guān)閉含有方向細(xì)胞的一個(gè)關(guān)鍵大腦區(qū)域，會(huì)使內(nèi)嗅皮層的網(wǎng)格細(xì)胞信號(hào)受到干擾，但并不影響海馬體的位置細(xì)胞信號(hào)。

“盡管網(wǎng)格細(xì)胞信號(hào)負(fù)責(zé)的是定位，但方向細(xì)胞的信息對(duì)于網(wǎng)格信號(hào)的生成非常關(guān)鍵，”Taube說。“我們這些發(fā)現(xiàn)，有助于進(jìn)一步理解幫助人類在環(huán)境中定向和導(dǎo)航的神經(jīng)機(jī)制。”