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人體大腦內(nèi)擁有復(fù)雜的指南針系統(tǒng)

人的大腦擁有非常復(fù)雜的指南針系統(tǒng)，能夠在移動(dòng)時(shí)追蹤所面對(duì)的方向；可以記住如何從一個(gè)地方前往另一個(gè)地方。美國賓夕法尼亞大學(xué)的最新研究顯示了大腦是如何固定這一精神指南針的。這項(xiàng)發(fā)現(xiàn)為心理學(xué)家長久觀察到的“人們會(huì)利用幾何關(guān)系進(jìn)行定位”提供了神經(jīng)學(xué)基礎(chǔ)，為空間記憶以及它將如何幫助建立事件記憶的理解提供了新維度。

科學(xué)家們使用了一種測(cè)量大腦不同區(qū)域血流量的技術(shù)，也被稱為功能核磁共振成像(f MRI)對(duì)被試者進(jìn)行大腦掃描，研究人員主要關(guān)注于一個(gè)名為壓后皮層的區(qū)域。這個(gè)區(qū)域經(jīng)歷嚴(yán)重?fù)p傷的人們能夠識(shí)別環(huán)境里的地標(biāo)，但是無法回憶如何從一個(gè)地方到達(dá)另一個(gè)地方，這提示這片區(qū)域在導(dǎo)航和定位所使用的記憶類型中起著特殊的作用。

此研究結(jié)果將提供人們?cè)诜较驅(qū)Ш綍r(shí)大腦里發(fā)生過程的更完整的畫面。一直以來心理學(xué)家都推斷幾何學(xué)對(duì)于這種記憶至關(guān)重要，但現(xiàn)在這項(xiàng)研究首次顯示它背后的神經(jīng)學(xué)基礎(chǔ)，研究人員希望這能提供深入研究這片大腦區(qū)域的新機(jī)會(huì)。 ”

科學(xué)家在蒼蠅大腦內(nèi)發(fā)現(xiàn)“指南針”

神經(jīng)系統(tǒng)科學(xué)家們借助顯微鏡觀察了果蠅的大腦。他們?cè)谟^察一個(gè)甜面圈型大腦區(qū)域中的神經(jīng)元活動(dòng)時(shí)，發(fā)現(xiàn)神經(jīng)元活動(dòng)與蒼蠅的朝向是相匹配的。哺乳動(dòng)物都有類似的方向辨識(shí)細(xì)胞，但這是首次在蒼蠅大腦內(nèi)發(fā)現(xiàn)類似細(xì)胞。關(guān)鍵是，這種指南針一樣的大腦活動(dòng)不僅在虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境中(通過屏幕展現(xiàn)運(yùn)動(dòng)環(huán)境)出現(xiàn)，而且在黑暗中也同樣存在。

在一些昆蟲中，如黑脈金斑蝶和蝗蟲，它們的腦細(xì)胞會(huì)根據(jù)天空中的偏振光做出反應(yīng)，所借助的是所謂的“太陽羅盤”。但是在蒼蠅大腦中新發(fā)現(xiàn)的“羅盤”，其工作方式更像哺乳動(dòng)物中的方向辨識(shí)細(xì)胞，方向辨識(shí)細(xì)胞會(huì)根據(jù)周圍環(huán)境中的地標(biāo)為動(dòng)物快速建立一種方向系統(tǒng)。

研究發(fā)現(xiàn)，蒼蠅與哺乳動(dòng)物的狀況有所不同，哺乳動(dòng)物大腦內(nèi)的這種方向辨識(shí)細(xì)胞似乎相當(dāng)分散，而蒼蠅的大腦羅盤似乎集中在一個(gè)被稱為橢球體的特定區(qū)域。這意味著研究人員們能夠放大這個(gè)區(qū)域并且觀察大腦羅盤的運(yùn)行。