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飛鴿傳書,老馬識途。人類很早就已經意識到,很多動物具有出類拔萃的導向能力,縱使萬水千山,無論陰晴雨雪,這些神奇的動物總能知道路在何方。人類當中也不乏這樣的認路高手,它們的腦海中似乎嵌入了 GPS”,怎樣都不會迷失方向。
它們是怎樣做到不迷路的呢?早在20世紀SO年代,科學家們就通過對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”的腦區密切相關。實驗也佐證了這樣的觀點:我們知道,像老鼠之類整天在錯綜復雜的洞穴中穿行的動物,天生就擁有極為強大的導向能力,然而如果科學家人為地去切除大鼠或小鼠大腦中的海馬,它們也會一下子變成“迷途的老鼠”。
1971年,倫敦大學學院的約翰·奧基夫,在前人工作的基礎上,又設計了這樣一個實驗:他們先在大鼠的海馬中植入了一個記錄電極,然后將大鼠放置在一個空曠的房間中讓其自由活動,發現了構成記憶體系的第一組成部分。
經過長時間的努力,他們在紛亂錯雜的神經信號中分離出了一組獨特的信號,而這組獨特的信號則來自一類以發放電信號方式實現功能的獨特的神經元。奧基夫將這類神經元命名為“位置細胞”。位置細胞的獨特之處在于,他們的活躍程度只和大鼠所處的位置有關系:當大鼠待在某個特定區域時,某幾個特定的位置細胞就會變得特別活躍;而當大鼠跑到另一個區域時,就會有另外一批位置細胞活躍起來。雖然位置細胞的總數量并不算很多,但是他們通過不同的組合方式可以包含海量的信息。每種特定的位置細胞的組合對應一個特定的區域,當大鼠進入這個區域時,該組合的位置細胞就會活躍。
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