人脑也有“全球定位系统”

穿过黑夜

　　2l世纪趋势周刊网站10月10日文章】题：大脑像卫星导航系统一样工作(作者雅伊萨・马丁内斯)
　　我们的大脑有自己的导航系统，类似全球定位系统，因为它我们才能够找到方向。伦敦大学学院神经学家雨果•施皮尔斯于上周在利物浦大学举行的科学节会议上解释说，这一导航系统拥有地图、方格和指南针，使我们不至于迷路。
　　这方向定位机制位于大脑中被称为“海马区”的部位，海马区位于大脑中与长期记忆有关的颞叶中。阿尔茨涛默氏症(其最初症状是记忆出现问题和失去方向感)或缺氧和脑炎等疾病都可能造成海马区不可修复的损失。
　　施皮尔斯在2004年与他人合作进行的一项研究中发现，伦敦出租车司机的海马区体积比其他人大，这可能是因为司机熟悉伦敦成千上万条街道的缘故。
　　最近在这项研究的第二阶段，施皮尔斯教授和韦尔科姆基金会神经成像中心的马圭尔教师通过一个在伦敦街道开车的电子游戏，检测出租车司机在开车时是如何利用海马区和其他大脑有关部位的。
　　司机利用游戏中的虚拟实景在伦敦街头开车，与此同时他们接受了功能磁共振成像扫描，以检测大脑存进行神经活动时血液动力的反应。通过这种方式，科学家发现当司机思考行车路线和计划时，海马区是大脑中最活跃的区域。此外在司机遇到死胡同、观采路况或者考虑乘客或其他司机的想法时，大脑其他部位的活动也相应增加。
　　同时科学家还发现．，司机越接近目标，在记忆和认知等大脑高级功能中起根本作用的大脑内侧前额叶皮层区域的活动增加越多。但是目前还不清楚大脑是如何得知到达目的地的路线的，而这正是施皮尔斯在下个研究阶段试图解决的问题。
　　施皮尔斯表示，科学家在海马区及其附近区域发现了组成导航系统的三种细胞。色们分别被称为“位置纽胞” 、“网格细胞”和“方向细胞”，这些细胞是当大脑指向某个具体方向时才会活动的神经元。
　　施皮尔斯解释说，“位置细胞”绘制我们所处地点的地图，当他们经过某地时向我们指出所在位置。大脑中有数十万个这样的细胞分布在不同区域。而“方向细
　　胞”就像一个指南针，告诉我们朝哪个方向前进。“网格细胞”则通过一个类似航海中使用的经纬仪告诉我们已经行进的距离。他指出，大自然已经为我们创造了辨别方向的工具，它就在我们的大脑中并且是为帮助我们生存而设的。
　　在这项研究中，施皮尔斯和马圭尔调查了一个出租年司机的个例，他的大脑海马区因为病毒感染导致失忆症而受到了损失。这位司机虽然还能在伦敦主要街道上开车，但是在小巷或者弯曲道路上他就会迷路。
　　这种情况与韦尔科姆基金会神经成像中心之前进行的一项有关海马区损伤的研究结果有一定联系。当时科学家证明，因为海马区受损而造成的失忆症还会影响人对未来的想像力。
　　所有这些研究的结果显示，同时与长期记忆能力有关的海马区，其功能远比我们以前所认为的更强大。浦大学举行的科学节会议上解释说，这一导航系统拥有地图、方格和指南针，使我们不至于迷路。
　　这方向定位机制位于大脑中被称为“海马区”的部位，海马区位于大脑中与长期记忆有关的颞叶中。阿尔茨涛默氏症(其最初症状是记忆出现问题和失去方向感)或缺氧和脑炎等疾病都可能造成海马区不可修复的损失。
　　施皮尔斯在2004年与他人合作进行的一项研究中发现，伦敦出租车司机的海马区体积比其他人大，这可能是因为司机熟悉伦敦成千上万条街道的缘故。
　　最近在这项研究的第二阶段，施皮尔斯教授和韦尔科姆基金会神经成像中心的马圭尔教师通过一个在伦敦街道开车的电子游戏，检测出租车司机在开车时是如何利用海马区和其他大脑有关部位的。
　　司机利用游戏中的虚拟实景在伦敦街头开车，与此同时他们接受了功能磁共振成像扫描，以检测大脑存进行神经活动时血液动力的反应。通过这种方式，科学家发现当司机思考行车路线和计划时，海马区是大脑中最活跃的区域。此外在司机遇到死胡同、观采路况或者考虑乘客或其他司机的想法时，大脑其他部位的活动也相应增加。
　　同时科学家还发现．，司机越接近目标，在记忆和认知等大脑高级功能中起根本作用的大脑内侧前额叶皮层区域的活动增加越多。但是目前还不清楚大脑是如何得知到达目的地的路线的，而这正是施皮尔斯在下个研究阶段试图解决的问题。
　　施皮尔斯表示，科学家在海马区及其附近区域发现了组成导航系统的三种细胞。色们分别被称为“位置纽胞” 、“网格细胞”和“方向细胞”，这些细胞是当大脑指向某个具体方向时才会活动的神经元。
　　施皮尔斯解释说，“位置细胞”绘制我们所处地点的地图，当他们经过某地时向我们指出所在位置。大脑中有数十万个这样的细胞分布在不同区域。而“方向细
　　胞”就像一个指南针，告诉我们朝哪个方向前进。“网格细胞”则通过一个类似航海中使用的经纬仪告诉我们已经行进的距离。他指出，大自然已经为我们创造了辨别方向的工具，它就在我们的大脑中并且是为帮助我们生存而设的。
　　在这项研究中，施皮尔斯和马圭尔调查了一个出租年司机的个例，他的大脑海马区因为病毒感染导致失忆症而受到了损失。这位司机虽然还能在伦敦主要街道上开车，但是在小巷或者弯曲道路上他就会迷路。
　　这种情况与韦尔科姆基金会神经成像中心之前进行的一项有关海马区损伤的研究结果有一定联系。当时科学家证明，因为海马区受损而造成的失忆症还会影响人对未来的想像力。
　　所有这些研究的结果显示，同时与长期记忆能力有关的海马区，其功能远比我们以前所认为的更强大。