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老鼠大脑惊现“速度”细胞

一种寻找多时的神经系统“速度计”在老鼠中现身:一组当老鼠快速移动时会迅速放电,当它们慢吞吞行进时放电速度变慢的专用神经元。

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这些细胞能帮助人们了解自己身处何地以及曾到过哪里。它们在特隆赫姆市挪威科技大学Edvard Moser和May-Britt Moser实验室进行的一个7年期项目中被发现。Moser夫妇因在2005年发现了大脑系统的另一个基本部分——根据空间中的位置放电并且像GPS一样导航的网格细胞,成为去年诺贝尔生理学或医学奖的共同获得者。


此次Moser夫妇和他们的团队将电极植入26只老鼠的大脑里。这些电极位于被称为内嗅皮层的结构中及其附近,而网格细胞也在此处被发现。电极非常灵敏,足以接收来自单个神经元的信号。


正如Moser夫妇在论文中所指出的,这些老鼠被训练在一种没有底部的汽车——很像卡通人物弗莱德·弗利史通的赛车中奔跑。这辆老鼠大小的汽车被固定在轨道上,并且沿着一个4米长的路径以试验设定的速度被拉着前进。意识到轨道尽头有巧克力点心在等着它们的老鼠自发地以固定的速度移动,而科学家会通过老鼠大脑中的电极记录下这一切。


研究人员记录了内嗅皮层的2497个细胞,并且发现有15%是速度细胞。这些细胞会根据老鼠的速度选择更加快速或较为缓慢地放电,而这和它们朝哪个方向移动以及房间是亮还是暗无关。


同时,这些细胞完全专注于速度探测,并且作出的回应是如此强烈,以至于科学家能准确解码来自6个神经元的速度信号。


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