腦神經元“夢”中編碼未來道路

　　大腦海馬區有一種特化的神經元稱為“位置細胞”，當動物處在特定環境位置時它會放電。據物理學家組織網7月25日報道，美國麻省理工學院神經學回路遺傳研究中心的科學家稱，位置細胞放電的順序事先已被編碼好了，它們有一套放電順序的清單。利用這份清單，位置細胞可以給那些未曾經歷過的許多新路線編碼。

　　科學家已經知道，位置細胞的特定序列能為人們的空間經歷編碼。但有爭議的是，這些序列是在經歷新事物時形成的，還是事先形成后只在必要時對特殊經歷做些調整?新研究顯示，在動物睡眠時，“未來”位置細胞的放電順序要先于經歷新環境，動物利用這種已有的神經元放電模式，能迅速在周圍環境中為自己導航。

　　為研究這一機制，該中心的喬治·德拉戈和諾貝爾生理學或醫學獎得主利根川進記錄了小鼠在不同情景下的位置細胞的活動。首先是一個小時的睡眠過程;然后把它放到陌生道路上，監控它們在新道路上跑動時位置細胞的活動;然后再將這條路加長一段并分出了向右拐的支線。他們發現，小鼠把位置細胞在睡眠中形成的臨時活動模式，與它們在更長路段自由探索時位置細胞的空間活動模式聯系在了一起，而且位置細胞活動的順序對這三種路段中每一種的編碼都是獨特的，都能在睡眠記錄中找到匹配模式。

　　“我們已經在之前的睡眠期間，觀察到了同樣的序列，這些序列是一種與睡眠臨時序列相關的獨立集叢。”德拉戈解釋說，這一結果表明，在新環境中為特殊道路迅速做出編碼，這一過程是通過在一套先已存在的臨時序列中做出選擇而實現的，而這種先在的臨時序列是在睡眠中放電的。也就是說，海馬區位置細胞已經預先排好了放電順序的套路，可以迅速調整，為動物將來可能經歷的多種環境道路做出編碼。

　　他們還根據研究數據推測認為，這些位置細胞套路至少能編碼15種獨特的未來空間經歷。此外，人們會設想自己未來在一個復雜環境中會遇到什么道路情況，這一發現還能解釋海馬體在該過程中的作用。