揭開人和動物大腦方位感知與空間導航的秘密,一直是一個令人著迷的問題.科學家通過對大鼠和蝙蝠等動物近50年的研究,使我們對大腦二維(2 dimension, 2D)導航的神經(jīng)基礎有了較清楚的認識.研究發(fā)現(xiàn),在海馬和內(nèi)嗅皮質等腦區(qū)有專門的導航細胞,包括位置細胞、網(wǎng)格細胞、邊界細胞、頭朝向細胞等.這些細胞及它們的"細胞域"可為2D空間導航提供"空間認知地圖"或"心靈環(huán)境地圖"和"指南針".然而,人和大量動物都生活在三維(3 dimension, 3D)空間中,大腦如何完成3D空間環(huán)境下的定位和導航?近年來,通過對爬行和飛行狀態(tài)蝙蝠的研究,發(fā)現(xiàn)參與2D導航的那些細胞在3D空間下反應特性和模式均發(fā)生明顯變化;蝙蝠屬于社會性和群居性動物,研究還發(fā)現(xiàn)在其海馬內(nèi)存在社交位置細胞和目標方向角調(diào)諧細胞,分別負責獲取環(huán)境中其他蝙蝠位置的蹤跡信息以及目標的方向信息.由此可見,腦內(nèi)這些空間定位細胞構成了導航的神經(jīng)基礎,并經(jīng)過復雜的功能整合,構成了一個位于腦內(nèi)的"微型全球定位系統(tǒng)",且在細胞水平上闡釋了這種高級認知功能的原理.本文簡要介紹了Nachum Ulanovsky等人近些年對蝙蝠大腦3D導航的研究.

【文章頁數(shù)】：9 頁

【文章目錄】：
1 蝙蝠空間導航的神經(jīng)基礎
    1.1 2D空間導航的神經(jīng)基礎
        1.1.1 位置細胞
        1.1.2 社交位置細胞
        1.1.3 網(wǎng)格細胞
        1.1.4 頭部朝向細胞
        1.1.5 邊界細胞
        1.1.6 空間目標的矢量表征
    1.2 3D空間導航的神經(jīng)基礎
        1.2.1 3D空間中飛行狀態(tài)下的位置細胞
        1.2.2 3D空間中的網(wǎng)格細胞
        1.2.3 3D空間中飛行狀態(tài)下的頭部朝向細胞
    1.3 3D空間中飛行狀態(tài)下蝙蝠的導航細胞與其行為之間的關系
2 展望



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