微 创 医 学 技 术 信 息 动 态
人体大脑内拥有复杂的指南针系统
人的大脑拥有非常复杂的指南针系统,能够在移动时追踪所面对的方向;可以记住如何从一个地方前往另一个地方。美国宾夕法尼亚大学的最新研究显示了大脑是如何固定这一精神指南针的。这项发现为心理学家长久观察到的“人们会利用几何关系进行定位”提供了神经学基础,为空间记忆以及它将如何帮助建立事件记忆的理解提供了新维度。
科学家们使用了一种测量大脑不同区域血流量的技术,也被称为功能核磁共振成像(f MRI)对被试者进行大脑扫描,研究人员主要关注于一个名为压后皮层的区域。这个区域经历严重损伤的人们能够识别环境里的地标,但是无法回忆如何从一个地方到达另一个地方,这提示这片区域在导航和定位所使用的记忆类型中起着特殊的作用。
此研究结果将提供人们在方向导航时大脑里发生过程的更完整的画面。一直以来心理学家都推断几何学对于这种记忆至关重要,但现在这项研究首次显示它背后的神经学基础,研究人员希望这能提供深入研究这片大脑区域的新机会。 ”
科学家在苍蝇大脑内发现“指南针”
神经系统科学家们借助显微镜观察了果蝇的大脑。他们在观察一个甜面圈型大脑区域中的神经元活动时,发现神经元活动与苍蝇的朝向是相匹配的。哺乳动物都有类似的方向辨识细胞,但这是首次在苍蝇大脑内发现类似细胞。关键是,这种指南针一样的大脑活动不仅在虚拟现实环境中(通过屏幕展现运动环境)出现,而且在黑暗中也同样存在。
在一些昆虫中,如黑脉金斑蝶和蝗虫,它们的脑细胞会根据天空中的偏振光做出反应,所借助的是所谓的“太阳罗盘”。但是在苍蝇大脑中新发现的“罗盘”,其工作方式更像哺乳动物中的方向辨识细胞,方向辨识细胞会根据周围环境中的地标为动物快速建立一种方向系统。
研究发现,苍蝇与哺乳动物的状况有所不同,哺乳动物大脑内的这种方向辨识细胞似乎相当分散,而苍蝇的大脑罗盘似乎集中在一个被称为椭球体的特定区域。这意味着研究人员们能够放大这个区域并且观察大脑罗盘的运行。