|||
Nature neuroscience——RSC皮层存在路标双向编码细胞
人类的祖先能够从遥远的非洲不断迁移,遍布世界各地不仅仅依靠人类的运动功能,还需要另一项十分重要的功能,那就是空间定向能力。大脑是人类空间定向的中枢,据研究,出租车司机的海马区域会比一般人大一些,因为海马和内嗅皮层都与我们大脑对世界的空间认知相关,出租车司机经常奔跑于城市各处,自然大脑的空间定位能力异于常人,同时也伴有脑结构的改变。
我们的痴呆患者的空间定向能力就是损害的,很多的阿尔茨海默病的患者会表现为对熟悉的空间环境的认知丧失,不能出行,出去找不到回家的路。回想起来上世纪70年代J.O'Keefe发现了位置细胞以来,我们对于大脑空间的认知就不断进步。2005年,他的两个学生Moser夫妇,就发现了网格细胞。2014年诺贝尔医学及生理学奖就颁给了他们3个人以表彰他们在人类GPS系统发现中所做出的贡献。
可是我们的大脑中除了place cell和grid cell之外,还有另一些cell,包括速度细胞(也是Moser夫妇发现的)以及今天我们的主角—头导向细胞。这头导向细胞的特点就是,头朝向某一方向的时候,它们的动作电位频率就增加,而在其他方向则没有增加。
在最新的一项发表于Nature neuroscience上的研究发现了在我们的RSC皮层存在另一类方向细胞,他们具有对成性的双向性,也就是他们在相隔180度的轴线上动作电位最多,而在其他方向上几乎不变。我们就来看一下,这些细胞的特征吧!
研究人员发现了除了头导向细胞(HD cell)之外,还有双向细胞(BD cell),这些BD cell的特征是与大鼠所处的caompartment相关的,如果两个compartment之间有小门敞开,那么这种细胞就表现为BD,但是如果这道小门被关起来了,那BD cell就变为HD cell了,也就是说,这类BD cell能够对两个compartment进行导向,不知道他们如果位于3个compartment里面,结果会如何,是不是会有三个方向呢?
研究人员于是对这些BD cell的空间解剖学位置进行了定位,发现基本上位于RSC皮层,而RSC皮层恰好是HD cell所发现的区域。这个计算的Flip score就是用来表征这种细胞的双向特性。
此外,研究人员还发现了另一类细胞,也属于BD cell,但是这类BD cell在当个compartment里面就能表现为双向,即使你把小门关了,双向特性还是照样存在,研究人员称为WC-BD cell。
总结
这项研究表明,我们大脑中不止存在着一种跟路标和方向相关的神经元群,而是有很多种,他们可能扮演着不同的作用。这些研究将会逐渐的改写我们的教科书,我们的神经生物学教材需要更新了。
Archiver|手机版|科学网 ( 京ICP备07017567号-12 )
GMT+8, 2024-6-30 00:37
Powered by ScienceNet.cn
Copyright © 2007- 中国科学报社