“网格细胞”允许大脑跟踪导航线索

一支研究人员在大脑中发现了一种新型的细胞，帮助人们在导航新环境时跟踪其相对位置。

使用直接人脑录音，来自博塞尔大学，宾夕法尼亚大学，宾夕法尼亚州大学的研究团队，UCLA和托马斯杰斐逊大学已经确定了一种新的细胞，在大脑中有助于人们在导航不熟悉的环境时跟踪他们的相对位置。

从其中在导航期间激活细胞激活的三角网格图案中得出其名称的“网格单元”在脑细胞中不同，因为其激活表示多个空间位置。这种行为是电网单元允许大脑跟踪导航线索，例如您来自起点或最后一圈的距离。这种类型的导航称为路径集成。

“这一点是符合不一致布局的新环境的人们展示了人们如何在新的环境中跟踪他们的位置，这一点是一致的，”德雷德尔的生物医学工程学院助理教授Joshua Jacobs博士说系统，谁是团队的主要调查员。

研究人员，雅各布，迈克尔卡纳纳博士，来自Penn和UCLA的德里扎克博士，炸薯条可以辨别这些细胞，因为他们有难得的机会研究癫痫患者的脑录像，电极作为其治疗的一部分将电极植入深深的电极。 。他们的工作在最新版的自然神经科学中发表。

在脑录像期间，14个研究与会者播放了一个视频游戏，该游戏挑战他们从一个点到另一个点导航以检索对象，然后回想出如何回到每个对象所在的地方。参与者使用操纵杆乘坐经医院床上展示在笔记本电脑上的广泛地形上的虚拟自行车。在参与者作出试验之后，在距离中可以看到每个物体的情况下，它们被放回地图的中心，并将物体看不见，直到自行车在它们面前。研究人员然后要求参与者在不同序列中向特定对象进行旅行。

该团队研究了参与者在视频游戏中导航的参与者与杀虫神经元的活动之间的关系。

“每个网格电池在多个空间位置处响应呈栅格形状的空间位置，”雅各布表示。“这种三角网格模式因此似乎是在导航中发挥基本作用的脑模式。没有网格细胞，人类可能会经常丢失或必须仅基于地标导航。因此，网格细胞对于维持环境中的位置感至关重要。“

虽然这些细胞在动物中不是独特的 - 它们以前在大鼠中被­­发现 - 而在2010年之前的研究中发现，使用非血糖脑成像，表明人类中的细胞的存在，这是人类的第一次肯定鉴定这些细胞。

“目前在人类大脑中的网格细胞的发现，以及早期的人类海马'置位细胞的发现，在单个地点的火灾中，为普通映射和导航系统提供了令人信服的证据，这些证据保留在人类和下部的动物身上，” Kahana是一个神经科学家，是宾夕法尼亚大学的高级作者和心理学教授。

该团队的调查结果还表明，这些网格模式实际上可能比大鼠更普遍，因为该研究发现不仅在大鼠中观察到的腹部皮质的网格细胞 - 而且在一个非常不同的脑区域中Cingulate Cortex。

“网格细胞在称为Entorhinal Cortex的人体记忆系统中的临界位置中发现，”炒，他是UCLA大卫·格芬医学院神经外科教授。“这一发现在大脑的区域上揭示了最初受到阿尔茨海默病的第一个受到破坏性影响的疾病”

Entorhinal Cortex是在阿尔茨海默病的疾病研究中研究的大脑的一部分，并根据雅各布，了解网格细胞可以帮助研究人员理解为什么疾病的人常常变得迷失方向。它还可以帮助他们展示如何改善患有阿尔茨海默氏症的人的大脑功能。

出版物：Joshua Jacobs等，“人类空间导航网格状神经元活动的直接记录，”自然神经科学，2013; DOI：10.1038 / NN.3466

图像：来自Shutterstock的神经细胞