心靈感應(yīng),？或許吧。通過分析受試者使用的神經(jīng)細胞，研究人員如今成功確定出人們在虛擬環(huán)境中的“站立”位置,。這一發(fā)現(xiàn)將有助于科學(xué)家更好地理解記憶如何在包括阿爾茨海默氏癥在內(nèi)的神經(jīng)性疾病中出錯,。
研究人員已經(jīng)在闡釋大鼠的意識方面取得了進展。通過記錄名為位置細胞的神經(jīng)元的激活模式,，科學(xué)家已經(jīng)能夠確定一只大鼠在實驗室迷宮中的位置,。但是此類研究只能夠記錄與空間記憶有關(guān)的數(shù)百萬神經(jīng)細胞中的一小部分細胞的活動?？茖W(xué)家相信,，一旦能夠?qū)ι鲜鏊屑毎M行監(jiān)測，必將在記憶機制的認知方面實現(xiàn)巨大飛躍,。
因此,，英國倫敦大學(xué)學(xué)院的神經(jīng)科學(xué)家Demis Hassabis和Eleanor Maguire及其同事轉(zhuǎn)而求助于功能磁共振成像（fMRI）技術(shù)，這種技術(shù)能夠通過血流變化監(jiān)測大腦活動,。研究人員要求4名男志愿者在兩間由虛擬程序形成的房間內(nèi)游走,，并且在8個具有不同標記的位置反復(fù)停留；與此同時,，fMRI則對志愿者大腦中的海馬體區(qū)域進行了掃描,。早在2000年，其中的一些研究人員曾發(fā)現(xiàn),，與其他成年男性相比,，倫敦出租車駕駛員——所謂的導(dǎo)航大師——的海馬體后部要更大，并且形狀也異于前者,，這說明大腦中的這一區(qū)域?qū)τ诳臻g記憶來說是很重要的,。
將受試者帶入虛擬環(huán)境是很需要技巧的，據(jù)Hassabis介紹：“在掃描儀內(nèi)部,，你不能佩戴任何金屬（例如虛擬眼鏡）,，否則將被撕得粉碎。”研究人員想了一個辦法——他們將環(huán)境投影在位于受試者雙眼上方的兩塊鏡面上,。盡管實際上躺在掃描儀中一動不動,，但一個類似于操縱桿的控制墊卻使得受試者能夠在這一環(huán)境中任意“行走”。
研究人員報告說,，在對每個停留位置的大腦掃描結(jié)果進行分析后,，一套定制的計算機運算法則能夠始終如一地確定一名受試者曾“駐足”的8個地方,。但是Hassabis強調(diào),，盡管運算法則基于行為模式能夠區(qū)別這8個位置，但尚未確切搞清空間記憶到底是按什么模式儲存的,。他說,，如果研究人員能夠搞清空間記憶的編碼機制，那么便又向著理解記憶在健康人群中的工作機制，以及“這套體系為什么會在包括阿爾茨海默氏癥在內(nèi)的疾病中垮掉”邁近了一步,。研究人員在最近的《當代生物學(xué)》（Current Biology）雜志網(wǎng)絡(luò)版上報告了這一研究成果,。
美國波士頓大學(xué)的海馬體神經(jīng)科學(xué)家Howard Eichenbaum表示，這項研究工作“是我們的大腦具有編碼思想能力的一個令人印象深刻的證明”,。特隆赫姆市挪威科學(xué)與技術(shù)大學(xué)的神經(jīng)科學(xué)家Edvard Moser強調(diào)指出：“這一新發(fā)現(xiàn)表明,，在大腦海馬體中一定隱藏著一幅能夠標明我們所處空間位置的地圖。”（生物谷Bioon.com）
生物谷推薦原始出處：
Current Biology, 12 March 2009 doi:10.1016/j.cub.2009.02.033
Decoding Neuronal Ensembles in the Human Hippocampus
Demis Hassabis1,,,Carlton Chu1,Geraint Rees1,2,Nikolaus Weiskopf1,Peter D. Molyneux3 and Eleanor A. Maguire1,,
1 Wellcome Trust Centre for Neuroimaging, Institute of Neurology, University College London, 12 Queen Square, London WC1N 3BG, UK
2 Institute of Cognitive Neuroscience, University College London, 17 Queen Square, London WC1N 3AR, UK
3 Lionhead Studios, 1 Occam Court, Surrey Research Park, Guildford, Surrey GU2 7YQ, UK
Summary
The hippocampus underpins our ability to navigate, to form and recollect memories, and to imagine future experiences. How activity across millions of hippocampal neurons supports these functions is a fundamental question in neuroscience, wherein the size, sparseness, and organization of the hippocampal neural code are debated.Here, by using multivariate pattern classification and high spatial resolution functional MRI, we decoded activity across the population of neurons in the human medial temporal lobe while participants navigated in a virtual reality environment. Remarkably, we could accurately predict the position of an individual within this environment solely from the pattern of activity in his hippocampus even when visual input and task were held constant. Moreover, we observed a dissociation between responses in the hippocampus and parahippocampal gyrus, suggesting that they play differing roles in navigation.These results show that highly abstracted representations of space are expressed in the human hippocampus. Furthermore, our findings have implications for understanding the hippocampal population code and suggest that, contrary to current consensus, neuronal ensembles representing place memories must be large and have an anisotropic structure.
