国际最新研究:大脑海马体中GPS在多个位置放电
据新华社3月10日报道,以色列耶路撒冷希伯来大学与法国研究团队合作,成功开发了一种数学模型,揭示了大脑海马体位置细胞如何创建空间地图的奥秘。这一成果为理解空间认知提供了全新视角。
根据公报描述,位置细胞位于海马体CA1区域,这类神经元通过放电活动编码动物周围环境的空间信息,进而协助动物辨识自身所处位置。
以往研究表明,在狭窄空间里,位置细胞会在一个紧凑的区域内以对称形状进行放电活动。
然而,近期的实验发现,在广阔环境中,这些细胞呈现复杂且不规则的放电模式,会在多个形状和大小不同的位置放电。
在此次新研究中,研究团队构建了一个基于随机函数高斯过程的数学模型,该模型能够捕捉位置细胞在广阔空间中的放电数据,并定量预测其放电位置与形状。
模型验证结果表明,不同实验中观测到的位置细胞放电模式具有一致的统计规律,由某种共同机制决定,同时进一步确认了CA1神经元突触连接以随机方式为主。
公报指出,该结论挑战了长久以来关于大脑需要精确组织结构来构建空间地图的传统观点,为理解脑空间认知提供了全新的思考方向。
值得注意的是,相关研究论文已在近期发表于美国《神经元》期刊。
通过分析蝙蝠和啮齿动物在狭小与广阔环境中的实验数据,该模型在一维、二维和三维空间中的预测均得到了定量验证,证实了位置细胞放电模式的共同机制,为空间记忆研究提供了统一的理论框架。
