神经科学家利用蝙蝠寻求解开大脑三维空间导航的秘密

• 作者: 付子英 唐佳 陈其才
• 来源期刊: 科学通报
• 关键词: 三维导航 位置细胞 网格细胞 头方位细胞 边界细胞 蝙蝠
• 年，卷（期）: 2020,（8）
• 所属期刊栏目: 专题:Nature十大科学长篇专题报道解读
• 页码范围: 656-664
• 页数: 9页
• 语种: 中文
• DOI: 10.1360/TB-2019-0404

摘要

揭开人和动物大脑方位感知与空间导航的秘密,一直是一个令人着迷的问题.科学家通过对大鼠和蝙蝠等动物近50年的研究,使我们对大脑二维(2 dimension,2D)导航的神经基础有了较清楚的认识.研究发现,在海马和内嗅皮质等脑区有专门的导航细胞,包括位置细胞、网格细胞、边界细胞、头朝向细胞等.这些细胞及它们的“细胞域”可为2D空间导航提供“空间认知地图”或“心灵环境地图”和“指南针”.然而,人和大量动物都生活在三维(3 dimension,3D)空间中,大脑如何完成3D空间环境下的定位和导航？近年来,通过对爬行和飞行状态蝙蝠的研究,发现参与2D导航的那些细胞在3D空间下反应特性和模式均发生明显变化;蝙蝠属于社会性和群居性动物,研究还发现在其海马内存在社交位置细胞和目标方向角调谐细胞,分别负责获取环境中其他蝙蝠位置的踪迹信息以及目标的方向信息.由此可见,脑内这些空间定位细胞构成了导航的神经基础,并经过复杂的功能整合,构成了一个位于脑内的“微型全球定位系统”,且在细胞水平上阐释了这种高级认知功能的原理.本文简要介绍了Nachum Ulanovsky等人近些年对蝙蝠大脑3D导航的研究.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	唐佳		20	53	4.0	7.0
2	陈其才		47	211	9.0	11.0
3	付子英		13	13	2.0	3.0