動物的大腦有一個很好的GPS系統

動物的大腦有一個很好的GPS系統

要成為一個社會動物,你需要知道你相對於他人的立場。現在已經確定了執行這個功能的腦細胞 - 定位“自我”和其他在太空中的細胞。在大鼠中,儲存動物自身位置的同一腦區也映射了其他大鼠的動作。有時這些表示是由同一個細胞聯合處理的,這取決於老鼠的目標和行動。來自日本理研腦科學研究所的這一發現,加深了我們對海馬及其作為大腦定位系統的作用的理解。

一段時間以來,海馬已經知道空間的心理圖 - 事實上,2014年的諾貝爾生理學或醫學獎被授予正是為了這項研究。在海馬中“放置細胞”和“網格細胞”記錄了大腦所有者在其環境中的位置,但直到現在,人們對於大腦中其他人的移動是如何被跟蹤的知之甚少。研究人員透過觀察一隻大鼠(“自己”)觀察另一隻大鼠(另一隻大鼠)的海馬神經元活動經過一個簡單的T型迷宮來進行測試。自己的神經元註冊了對方正在做的事情,並根據自己的位置和後續行動改變了他們的反應。這項研究是在1月11日在

科學

出版,其中還包含蝙蝠大腦類似位置感知的報告。

海馬放置的細胞只能在環境中的某些位置點亮,其中一些細胞明顯偏好另一隻大鼠的位置。除了啟用地點之外,海馬中的神經活動的時間也是重要的。8Hz左右的“重新整理率”決定了神經元更新其活動的頻率,這種現象稱為θ週期相位進動。四分之三的細胞根據對方的位置更新,不僅是自己的位置。研究小組負責人Shigeyoshi Fujisawa說:“非常有趣的是,觀察到的大鼠的另一個,即過去,現在和將來的位置的軌跡在海馬體內以100毫秒的週期壓縮表示理研腦科學研究所。

在迷宮的兩個版本中,自己不得不學習訪問與另一個或另一個手臂相同的T形臂。大多數神經元是“以目標為中心的”,表明目標的位置,但是少數神經元偏好對方的位置,而不管它是否與目標位於同一側。當另一方或自己處於特定的空間位置時,也有細胞發射。藤澤說:“這些細胞不會混淆。“我們可以重建這對老鼠的路徑,並可靠地解碼自己或另一個來自這些聯合地點細胞活動的位置。”

藤澤和他的同事們提出,海馬有四種不同的空間模型,一個是自我的位置,一個是他人的位置,另一個是相對於自身和其他位置調整的關節位置,一個是“常見的當自己或其他人在那裡時啟用的位置(見圖)。這擴充套件了海馬如何處理空間位置和記憶的現有認知圖理論。藤澤說:“我們認為海馬中的認知地圖不僅僅是知道自己的位置,還可以用於繪製其他人,動物或物體的位置,以及瞭解自身周圍的空間環境。 “