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諾獎得主又一大作 大腦GPS系統可受環境形狀影響
閱讀：206 發布時間：2015-2-16近日，刊登在雜志Nature上的一篇研究報告中，來自英國倫敦大學的研究人員通過研究表示，在大腦中從事導航工作的大腦網格細胞或許可以被環境的形狀所修飾，這就表明網格圖案或許并不是大腦中GPS系統測定距離的通用標準。
大腦中的網格細胞可以通過周期性地發送信號來形成對局部環境的“內部地圖"從而可以產生一種“網格模式"來幫助動物在環境中進行導航，甚至在黑夜中也可以如此；截止到目前為止，研究者認為所有的網格模式都是六角形的，其可以為大腦提供一種跨越距離的空間區域；而本文研究中研究者卻發現網格模式可以扭曲同局部環境幾何結構的匹配，從而改變網格區域間的距離。
研究者Julija Krupic教授表示，試想一下由網格細胞組成的模式如果是我們大腦測定距離的一種規則，那么基于對外部環境的幾何結構我們就會看到這種“規則"會發生彎曲和拉伸，這或許就可以促進網格模式在相同外部環境和不同的外部環境中發生顯著改變。研究者對大鼠進行研究發現，網格模式的結構會對環境的形狀產生反應，而高度分化的梯形環境則會促進通常的六角形網格結構斷裂。
文章中，研究者對41只大鼠大腦的內嗅皮層結構產生的網格模式進行了研究，研究者將大鼠置于圓形、正方形及梯形形狀的環境中進行研究，他們發現大鼠腦部的網格模式會沿著墻壁呈現8.8度的排列，同時這種影響也足夠引發梯形形狀空間的變形；隨后研究者調查了是否外部線索會促進網格模式的改變，比如視覺地標、組織紋理及嗅覺以及大鼠定向運動的行為改變，結果發現主要的影響是來自環境幾何形狀的影響。
研究者Marius Bauza指出，文章中我們解釋了環境邊界對于改變網格模式的重要性，而且我們也揭示了局部網格細胞的活動，下一步我們計劃利用新數據對我們開發的數學模型進行“精煉"來幫助理解網格細胞的行為及網格模式形成的機理。
zui后2014年諾貝爾生理及醫學獎得住John O'Keefe教授表示，我們知道還有其它細胞參與了大腦GPS系統的功能中，比如位置細胞和邊界細胞，其都會受到環境幾何結構的影響，而如今我們在網格細胞中也觀察到了這樣的特性；下一步我們將去尋找為何網格細胞的網格模式會隨著環境而改