大脑中的网格

大脑中的网格

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一只大鼠在自己的大笼子里欢快地跑来跑去,寻找科学家定期放进来的巧克力。它头上戴着一个装置,仿佛一顶带电线的帽子。每次大鼠脑中某个“选定”的神经细胞发出信号时,帽子上的电线就会显示出来。这个神经细胞位于颞叶。乍一看,这个细胞发出的信号似乎完全是随机的,不过因为大鼠为寻找更多的巧克力而快活地东奔西跑,它的路线逐渐形成了一个模式——不是像普通地图那样带经度和纬度的网格,而是如果你在这个神经细胞发送信号的各个位置之间连线的话,就会得到一套完美的六边形网格系统。每个六边形的六条边都一样长,从一个六边形的中心到其相邻六边形的中心的距离也完全一样。游戏开发者一直认为,创建虚拟世界时,使用六边形网格系统比普通的正方形网格系统要好得多。现在事实证明,我们的大脑比游戏开发者要领先了数百万年。这是理所当然的。

该图形象地说明了大鼠的运动模式是如何被记录下来,以及网格细胞发出的信号所构建的模式是如何一步步显现出来的。

提出这一开创性发现的是挪威脑科学家。梅伊-布里特·穆瑟(May-Britt Moser)和爱德华·穆瑟(Edvard Moser)夫妇领导的团队于2005年发现了构建这种六边形网格的神经细胞。他们将其命名为网格细胞。他们后来证明,我们的方位感是由多个独立的网格地图构成的,每个地图都有自己的任务和网格大小。对面积较大的区域来说,细节不那么重要,网格就粗略一些;对面积较小的区域来说,好的分辨率更重要,网格就细致一些。网格细胞是在颞叶内紧邻海马体的大脑皮层区域中发现的。在这一区域的一端,网格面积很小;而另一端,网格面积超大。不过,网格大小的增加并不是偶然的,而是随一个区域到下一个区域的移动以2 的平方根递增。

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