新研究揭示腦細(xì)胞如何“導(dǎo)航”
更新時(shí)間：2025/3/10 8:44:17 來(lái)源：新華社
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以色列耶路撒冷希伯來(lái)大學(xué)近日發(fā)布公報(bào)說(shuō)，該校與法國(guó)研究人員共同開發(fā)出一種數(shù)學(xué)模型，揭示了大腦海馬體中位置細(xì)胞創(chuàng)建腦中地圖的模式。
公報(bào)介紹，位置細(xì)胞是海馬體中CA1區(qū)域的神經(jīng)元，它們通過(guò)放電來(lái)編碼動(dòng)物周圍環(huán)境的空間信息，從而幫助動(dòng)物識(shí)別位置。先前研究認(rèn)為，在狹小環(huán)境中，位置細(xì)胞在單一緊湊空間區(qū)域中以典型的對(duì)稱形狀放電。近期研究發(fā)現(xiàn)，大范圍環(huán)境中，這些細(xì)胞表現(xiàn)出復(fù)雜和不規(guī)則的活動(dòng)模式，在形狀和大小各異的多個(gè)位置放電。
在新研究中，研究人員開發(fā)出一種基于隨機(jī)函數(shù)高斯過(guò)程的數(shù)學(xué)模型，能夠捕捉位置細(xì)胞在大范圍環(huán)境中放電空間的數(shù)據(jù)，并生成位置細(xì)胞放電空間位置和形狀的定量預(yù)測(cè)。
相關(guān)論文近期發(fā)表在美國(guó)《神經(jīng)元》雜志上。論文顯示，在狹小環(huán)境和大范圍環(huán)境中，蝙蝠和嚙齒動(dòng)物腦中位置細(xì)胞在一維、二維和三維空間中的活動(dòng)記錄都能夠定量驗(yàn)證這一模型的預(yù)測(cè)結(jié)果。
模型驗(yàn)證結(jié)果顯示，不同實(shí)驗(yàn)中觀察到的位置細(xì)胞放電模式的統(tǒng)計(jì)規(guī)律由共同機(jī)制所決定，且進(jìn)一步證實(shí)CA1神經(jīng)元的突觸連接方式以隨機(jī)為主。
公報(bào)說(shuō)，這一結(jié)論挑戰(zhàn)了長(zhǎng)期以來(lái)大腦依賴精確組織來(lái)構(gòu)建其空間地圖的觀點(diǎn)，這為理解腦空間認(rèn)知開辟了新的途徑。
（記者王卓倫 陳君清）
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以色列耶路撒冷希伯來(lái)大學(xué)近日發(fā)布公報(bào)說(shuō)，該校與法國(guó)研究人員共同開發(fā)出一種數(shù)學(xué)模型，揭示了大腦海馬體中位置細(xì)胞創(chuàng)建腦中地圖的模式。
公報(bào)介紹，位置細(xì)胞是海馬體中CA1區(qū)域的神經(jīng)元，它們通過(guò)放電來(lái)編碼動(dòng)物周圍環(huán)境的空間信息，從而幫助動(dòng)物識(shí)別位置。先前研究認(rèn)為，在狹小環(huán)境中，位置細(xì)胞在單一緊湊空間區(qū)域中以典型的對(duì)稱形狀放電。近期研究發(fā)現(xiàn)，大范圍環(huán)境中，這些細(xì)胞表現(xiàn)出復(fù)雜和不規(guī)則的活動(dòng)模式，在形狀和大小各異的多個(gè)位置放電。
在新研究中，研究人員開發(fā)出一種基于隨機(jī)函數(shù)高斯過(guò)程的數(shù)學(xué)模型，能夠捕捉位置細(xì)胞在大范圍環(huán)境中放電空間的數(shù)據(jù)，并生成位置細(xì)胞放電空間位置和形狀的定量預(yù)測(cè)。
相關(guān)論文近期發(fā)表在美國(guó)《神經(jīng)元》雜志上。論文顯示，在狹小環(huán)境和大范圍環(huán)境中，蝙蝠和嚙齒動(dòng)物腦中位置細(xì)胞在一維、二維和三維空間中的活動(dòng)記錄都能夠定量驗(yàn)證這一模型的預(yù)測(cè)結(jié)果。
模型驗(yàn)證結(jié)果顯示，不同實(shí)驗(yàn)中觀察到的位置細(xì)胞放電模式的統(tǒng)計(jì)規(guī)律由共同機(jī)制所決定，且進(jìn)一步證實(shí)CA1神經(jīng)元的突觸連接方式以隨機(jī)為主。
公報(bào)說(shuō)，這一結(jié)論挑戰(zhàn)了長(zhǎng)期以來(lái)大腦依賴精確組織來(lái)構(gòu)建其空間地圖的觀點(diǎn)，這為理解腦空間認(rèn)知開辟了新的途徑。
（記者王卓倫 陳君清）
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