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網格細胞

閱讀:388發(fā)布時間:2014-10-20

神經科學研究領域的一大挑戰(zhàn)就是解析聯(lián)絡皮質(association cortices)中的神經計算,這種皮質在哺乳動物進化過程中出現(xiàn)了zui大的擴展和分化,科學家們認為這是人類出現(xiàn)*的認知功能的關鍵所在之一。

研究人員以內嗅皮層中的網格細胞為例,解析了皮層處理階段大腦網絡計算的方式。所謂網格細胞,就是指當動物在環(huán)境中移動時發(fā)射信號的神經元。

此前的研究表明,這種細胞是以一種如同中國跳棋棋盤(Chinese checker board)上空洞那樣的六角形模式排列。大腦就是由大量神經元網格細胞連接到一起形成網絡而構成,吸引子神經網絡是一種解釋連接神經元模式如何聯(lián)合協(xié)同作用導致腦活動的理論模型。

科學家們*次直接在靈長類動物中檢測到:研究人員通過將電極導入到猴子的內嗅皮層(大腦內側顳葉區(qū)域)記錄了的電活動。在這一過程中,猴子在一個計算機屏幕上觀看各種圖像,并用它們的眼睛探索這些圖像。紅外探測器追蹤使得科學家們能夠了解猴子眼睛正在聚焦圖像的哪一部分。當它們的眼睛聚焦在形成一個網格模式的多個分散位點時一個被激發(fā)。

研究人員發(fā)現(xiàn)了的定位追蹤神經元,這些細胞能通過提高和降低自身活動,以一種聯(lián)合方式協(xié)同作用確定了定位。

研究人員發(fā)現(xiàn)單細胞有規(guī)律地進行發(fā)射,形成類似動物大腦中可見的那種三角形模式。同動物的情況一樣,這些單細胞大多數(shù)存在于內嗅皮層和扣帶皮層中。內嗅皮層負責導航和記憶,而扣帶皮層同學習有關。

研究道路上注意到在大腦里內嗅皮質的鄰近區(qū)域出現(xiàn)一種特定的活動樣式。當小鼠經過不同地點時,特定的神經細胞忽然活躍起來。這些“"為大腦提供了相當于緯度和經度的“坐標",它們與位置細胞一起形成了大腦的內在GPS。他們鑒別出了。

目前還有許多值得研究的地方??茖W家們還不清楚內嗅皮層的神經網絡是如何生成網格的,也不了解、位置細胞和其他定位細胞是相互協(xié)作為動物導航的。這些還有待進一步探索。


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