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飛鴿傳書,老馬識(shí)途。人類很早就已經(jīng)意識(shí)到,很多動(dòng)物具有出類拔萃的導(dǎo)向能力,縱使萬水千山,無論陰晴雨雪,這些神奇的動(dòng)物總能知道路在何方。人類當(dāng)中也不乏這樣的認(rèn)路高手,它們的腦海中似乎嵌入了 GPS”,怎樣都不會(huì)迷失方向。
它們是怎樣做到不迷路的呢?早在20世紀(jì)SO年代,科學(xué)家們就通過對(duì)一些腦外傷患者的研究了解到,建立記憶的過程和大腦中一塊被稱為“海馬”的腦區(qū)密切相關(guān)。實(shí)驗(yàn)也佐證了這樣的觀點(diǎn):我們知道,像老鼠之類整天在錯(cuò)綜復(fù)雜的洞穴中穿行的動(dòng)物,天生就擁有極為強(qiáng)大的導(dǎo)向能力,然而如果科學(xué)家人為地去切除大鼠或小鼠大腦中的海馬,它們也會(huì)一下子變成“迷途的老鼠”。
1971年,倫敦大學(xué)學(xué)院的約翰·奧基夫,在前人工作的基礎(chǔ)上,又設(shè)計(jì)了這樣一個(gè)實(shí)驗(yàn):他們先在大鼠的海馬中植入了一個(gè)記錄電極,然后將大鼠放置在一個(gè)空曠的房間中讓其自由活動(dòng),發(fā)現(xiàn)了構(gòu)成記憶體系的第一組成部分。
經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間的努力,他們?cè)诩妬y錯(cuò)雜的神經(jīng)信號(hào)中分離出了一組獨(dú)特的信號(hào),而這組獨(dú)特的信號(hào)則來自一類以發(fā)放電信號(hào)方式實(shí)現(xiàn)功能的獨(dú)特的神經(jīng)元。奧基夫?qū)⑦@類神經(jīng)元命名為“位置細(xì)胞”。位置細(xì)胞的獨(dú)特之處在于,他們的活躍程度只和大鼠所處的位置有關(guān)系:當(dāng)大鼠待在某個(gè)特定區(qū)域時(shí),某幾個(gè)特定的位置細(xì)胞就會(huì)變得特別活躍;而當(dāng)大鼠跑到另一個(gè)區(qū)域時(shí),就會(huì)有另外一批位置細(xì)胞活躍起來。雖然位置細(xì)胞的總數(shù)量并不算很多,但是他們通過不同的組合方式可以包含海量的信息。每種特定的位置細(xì)胞的組合對(duì)應(yīng)一個(gè)特定的區(qū)域,當(dāng)大鼠進(jìn)入這個(gè)區(qū)域時(shí),該組合的位置細(xì)胞就會(huì)活躍。
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