諾貝爾獎(jiǎng)得主研究:老鼠大腦驚現(xiàn)“速度”細(xì)胞。
一種尋找多時(shí)的神經(jīng)系統(tǒng)“速度計(jì)”在老鼠中現(xiàn)身:一組當(dāng)老鼠快速移動(dòng)時(shí)會迅速放電,當(dāng)它們慢吞吞行進(jìn)時(shí)放電速度變慢的專用神經(jīng)元。
這些細(xì)胞能幫助人們了解自己身處何地以及曾到過哪里。它們在特隆赫姆市挪威科技大學(xué)Edvard Moser和May-Britt Moser實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行的一個(gè)7年期項(xiàng)目中被發(fā)現(xiàn)。Moser夫婦因在2005年發(fā)現(xiàn)了大腦系統(tǒng)的另一個(gè)基本部分——根據(jù)空間中的位置放電并且像GPS一樣導(dǎo)航的網(wǎng)格細(xì)胞,成為去年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)的共同獲得者。
此次Moser夫婦和他們的團(tuán)隊(duì)將電極植入26只老鼠的大腦里。這些電極位于被稱為內(nèi)嗅皮層的結(jié)構(gòu)中及其附近,而網(wǎng)格細(xì)胞也在此處被發(fā)現(xiàn)。電極非常靈敏,足以接收來自單個(gè)神經(jīng)元的信號。
正如Moser夫婦在論文中所指出的,這些老鼠被訓(xùn)練在一種沒有底部的汽車——很像卡通人物弗萊德·弗利史通的賽車中奔跑。這輛老鼠大小的汽車被固定在軌道上,并且沿著一個(gè)4米長的路徑以試驗(yàn)設(shè)定的速度被拉著前進(jìn)。意識到軌道盡頭有巧克力點(diǎn)心在等著它們的老鼠自發(fā)地以固定的速度移動(dòng),而科學(xué)家會通過老鼠大腦中的電極記錄下這一切。
研究人員記錄了內(nèi)嗅皮層的2497個(gè)細(xì)胞,并且發(fā)現(xiàn)有15%是速度細(xì)胞。這些細(xì)胞會根據(jù)老鼠的速度選擇更加快速或較為緩慢地放電,而這和它們朝哪個(gè)方向移動(dòng)以及房間是亮還是暗無關(guān)。
同時(shí),這些細(xì)胞完全專注于速度探測,并且作出的回應(yīng)是如此強(qiáng)烈,以至于科學(xué)家能**解碼來自6個(gè)神經(jīng)元的速度信號。