我们如何估算行走距离?圣安德鲁斯大学的 James A. Ainge 及其团队通过结合大鼠神经记录与人类行为实验发现,大脑内嗅皮层中的网格细胞像一个神经计步器,其放电规律性直接决定了距离判断的准确性,且这一机制在人类与大鼠中高度保守。
研究团队首先训练大鼠在一个矩形环境中跑动特定距离以获得奖励,然后将环境形状改为不规则的梯形。结果显示,在梯形环境中,大鼠会系统性地高估自己跑过的距离。有趣的是,当研究人员为人类参与者搭建了按比例放大的相同实验场景后,人类也表现出了完全一致的错误模式。为了探究其神经基础,研究人员记录了大鼠在执行任务时大脑内侧内嗅皮层中网格细胞的活动。网格细胞是一种特殊的神经元,其放电模式在空间中形成规则的六边形网格,被认为是空间导航系统的核心。分析发现,当环境从矩形变为梯形时,网格细胞原本规整的放电模式遭到了显著破坏。最关键的是,这种神经信号的“扭曲”程度与大鼠距离估计的误差大小呈现出显著的正相关关系,即网格信号越混乱,距离判断就越不准确。这一发现为网格细胞支持路径整合(path integration,即通过整合自身运动信息来更新位置)的理论提供了直接证据。由于内嗅皮层是阿尔茨海默病最早受损的脑区之一,这项研究也为开发该疾病的早期诊断工具提供了新思路。研究发表在 Current Biology 上。
2025/11/06·1.6K 查看