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Nat Neuro:研究发现人脑中也存在网格细胞

来源:Nature Neuroscience 2013-09-22 09:01

据9月《自然—神经科学》上的一项研究称,在探寻虚拟环境时,人脑会呈现网格状活动。这表明,我们身体内的导航系统即便在身体未发生物理空间意义上的移动时仍是活跃的。

先前研究认为,动物对空间的感知源于被称为空间细胞(place cell)和网格细胞(grid cell)的两类神经细胞的作用,当动物进入到环境中的特定区域时,空间细胞便会活跃起来,而网格细胞负责展示这种细胞活动的空间模式,类似于地图上的网格。虽然空间细胞已被发现存在于人脑中,但网格细胞之前只在啮齿动物、蝙蝠和猴子中被发现。

Joshua Jacobs等人报告了人脑中的网格状活动,为网格细胞的存在提供最直接的证据,这也表明人类的导航协作系统同其他哺乳动物的类似。研究人员将电极通过颅内移植入正在接受治疗的抗药性癫痫患者的脑中,并记录下神经细胞的活动情况。他们让患者用操纵杆找到电脑虚拟环境中的物体,然后通过记录找寻患者大脑内的网格状结构。除了发现大脑海马体中空间细胞的活动情况,Jacobs他们还注意到,大脑内嗅皮质和扣带回皮质中的神经细胞在环境的多重定位上活跃起来,并形成了覆盖整个虚拟空间的晶格。人脑的这种网格状活动模式与动物在探寻自然空间时脑内网格细胞活跃的特征模式非常的相似。(生物谷 Bioon.com)

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Nature Neuroscience DOI: doi:10.1038/nn.3466

Direct recordings of grid-like neuronal activity in human spatial navigation

Joshua Jacobs,1 Christoph T Weidemann,2 Jonathan F Miller,1 Alec Solway,3 John F Burke,4 Xue-Xin Wei,4 Nanthia Suthana,5 Michael R Sperling,6 Ashwini D Sharan,7 Itzhak Fried5, 8, 9 & Michael J Kahana4, 9

Grid cells in the entorhinal cortex appear to represent spatial location via a triangular coordinate system. Such cells, which have been identified in rats, bats and monkeys, are believed to support a wide range of spatial behaviors. Recording neuronal activity from neurosurgical patients performing a virtual-navigation task, we identified cells exhibiting grid-like spiking patterns in the human brain, suggesting that humans and simpler animals rely on homologous spatial-coding schemes.

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