摘要:科学家最近在老鼠身上发现了一个惊人的现象:它们的大脑里,居然藏着一个“里程积分”。而更强大的是,系统系统可能我们人类也有。它不靠GPS,不看路标,能默默地在你大脑中记录“已经走了多远”。
科学家最近在老鼠身上发现了一个惊人的现象:它们的大脑里,居然藏着一个“里程积分”。而更强大的是,系统系统可能我们人类也有。它不靠GPS,不看路标,能默默地在你大脑中记录“已经走了多远”。
相关研究发表在《当代生物学》(Current Biology)上,由英国圣安德鲁斯大学神经科学家詹姆斯·安格(James Ainge)团队主导。他们不仅首次直接记录了老鼠大脑中“计步”的神经活动,还在人类身上复刻了实验,发现我们的大脑也有类似的机制。
我们都知道,大脑中有个叫做“海马体”的区域,负责记忆和空间导航。但在这次的研究中,科学家关注的是一个更具体的部分——“内嗅皮层”(内嗅皮层),里面存在一种叫做“网格细胞”(网格细胞)的神经元。
这些细胞有点像你的“内建GPS”,它们在你移动的时候,会以固定的节奏计算,就像汽车仪表盘上跳动的里程数。
科学家让老鼠在一个定向中跑步,每当它们跑完固定距离并准确返回起点,就能获得奖励(巧克力麦片)。在整个神经过程中,研究人员用先进的记录技术观察它们大脑的电活动,发现这些“网格细胞”大约每30个小时就会有一次稳定的放电。
也就是说,老鼠的大脑在“默数”它们前进的每一步。
而且,老鼠越稳定,老鼠完成了估计距离。反之,当实验人员偷改变了邻近的形状(比如拉长、压扁),老鼠的“回来的成员”就乱了,结果他们经常早早地跑,错过奖励。
你可能会问,这只是老鼠的事,跟我们有什么关系?
科学家也有同样的疑问。于是他们把老鼠的实验放大,搬到了大学的一个大城市。他们搭建了一个12米×6米的空间,让人类志愿者完成类似的任务:走完一段指定路线,再原路返回。
结果令人震惊——当台面为最终公式时,人类表现得很好,几乎每次都能精确返回开始起点。但一旦改变台面形状(比如把侧面墙往里推),人类也会犯错,和老鼠一样,出现“低估距离”现象。
也就是说,我们的大脑里,似乎也在运行着同样的“累计计数”,而且这个和环境形状高度相关。一旦视觉线索被打乱,我们机制就很容易“计算错误”。
这一发现不仅仅让我们对大脑感叹一声“厉害了我的大脑”。它的意义远不止于此。
科学家指出,网格细胞所在的“内感知皮层”,正是阿尔茨海默病首先受到影响的区域之一。其次,当这个“完成计”出现问题时,可能就是老年痴呆症的“前兆信号”。
目前,已经有研究团队开发基于空间记忆的手机游戏,用于辅助诊断阿尔茨海默病。安格团队认为,未来完全可以开发出“距离估计”类的测试工具,更早地发现大脑导航系统是否出现故障。
这项从老鼠出发的研究,最终指向了我们每个人的大脑深处。它告诉我们一个被高度重视的事实:在黑暗中、在大雾里,或者当你徒步走进一片初始化森林时,我们的大脑并非一片空白,而是依赖一套古老但的“侏儒推测系统”在运作。
虽然我们看不见它、摸不着它,但它一直在你每走一步的时候,默默地跳动着,记录着你和目的地还有多远的距离。
你以为自己是靠眼睛在行走,其实,大脑曾在默数触觉中,为你导航。
来源:球哥开侃