新研究揭示腦細胞如何“導(dǎo)航”
更新時間：2025/3/10 10:44:08 來源：新華社
健康頻道
公報介紹，位置細胞是海馬體中CA1區(qū)域的神經(jīng)元，它們通過放電來編碼動物周圍環(huán)境的空間信息，從而幫助動物識別位置。先前研究認為，在狹小環(huán)境中，位置細胞在單一緊湊空間區(qū)域中以典型的對稱形狀放電。近期研究發(fā)現(xiàn)，大范圍環(huán)境中，這些細胞表現(xiàn)出復(fù)雜和不規(guī)則的活動模式，在形狀和大小各異的多個位置放電。
在新研究中，研究人員開發(fā)出一種基于隨機函數(shù)高斯過程的數(shù)學(xué)模型，能夠捕捉位置細胞在大范圍環(huán)境中放電空間的數(shù)據(jù)，并生成位置細胞放電空間位置和形狀的定量預(yù)測。
相關(guān)論文近期發(fā)表在美國《神經(jīng)元》雜志上。論文顯示，在狹小環(huán)境和大范圍環(huán)境中，蝙蝠和嚙齒動物腦中位置細胞在一維、二維和三維空間中的活動記錄都能夠定量驗證這一模型的預(yù)測結(jié)果。
模型驗證結(jié)果顯示，不同實驗中觀察到的位置細胞放電模式的統(tǒng)計規(guī)律由共同機制所決定，且進一步證實CA1神經(jīng)元的突觸連接方式以隨機為主。
公報說，這一結(jié)論挑戰(zhàn)了長期以來大腦依賴精確組織來構(gòu)建其空間地圖的觀點，這為理解腦空間認知開辟了新的途徑。
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公報介紹，位置細胞是海馬體中CA1區(qū)域的神經(jīng)元，它們通過放電來編碼動物周圍環(huán)境的空間信息，從而幫助動物識別位置。先前研究認為，在狹小環(huán)境中，位置細胞在單一緊湊空間區(qū)域中以典型的對稱形狀放電。近期研究發(fā)現(xiàn)，大范圍環(huán)境中，這些細胞表現(xiàn)出復(fù)雜和不規(guī)則的活動模式，在形狀和大小各異的多個位置放電。
在新研究中，研究人員開發(fā)出一種基于隨機函數(shù)高斯過程的數(shù)學(xué)模型，能夠捕捉位置細胞在大范圍環(huán)境中放電空間的數(shù)據(jù)，并生成位置細胞放電空間位置和形狀的定量預(yù)測。
相關(guān)論文近期發(fā)表在美國《神經(jīng)元》雜志上。論文顯示，在狹小環(huán)境和大范圍環(huán)境中，蝙蝠和嚙齒動物腦中位置細胞在一維、二維和三維空間中的活動記錄都能夠定量驗證這一模型的預(yù)測結(jié)果。
模型驗證結(jié)果顯示，不同實驗中觀察到的位置細胞放電模式的統(tǒng)計規(guī)律由共同機制所決定，且進一步證實CA1神經(jīng)元的突觸連接方式以隨機為主。
公報說，這一結(jié)論挑戰(zhàn)了長期以來大腦依賴精確組織來構(gòu)建其空間地圖的觀點，這為理解腦空間認知開辟了新的途徑。
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