家具城里的各式家具,，我們?yōu)楹文芎敛毁M(fèi)力地判斷出床、椅子和桌子,？4月10日獲悉,，華東師大科研人員在小鼠大腦發(fā)現(xiàn)能編碼“窩”概念的腦細(xì)胞，這一發(fā)現(xiàn)對(duì)研究人類大腦的抽象概念及高級(jí)認(rèn)知功能具有指導(dǎo)意義,。該研究成果發(fā)表于近日出版的《美國科學(xué)院院報(bào)》,。
日常生活中的許多物品，雖然不一定見過,，但依靠大腦的抽象概括能力,，我們能作出正確判斷，從而產(chǎn)生相應(yīng)合適的行為,?？梢姡橄蟾拍钤谥笇?dǎo)人們的日常行為中具有重要作用,。
抽象概念在大腦中如何形成,？華東師大腦功能基因組學(xué)研究所林龍年與錢卓，研究了小鼠對(duì)“窩”概念的神經(jīng)編碼機(jī)制,。他們運(yùn)用先進(jìn)的多通道在體記錄技術(shù),，即用世界上最輕巧的精細(xì)微電極推進(jìn)器，把96根比頭發(fā)還細(xì)得多的微電極插入小鼠“海馬”腦區(qū),。戴在小鼠頭頂?shù)?ldquo;電極帽”傳送神經(jīng)元?jiǎng)討B(tài),，研究人員可以成功記錄到多達(dá)幾百個(gè)神經(jīng)元的活動(dòng)情況。記錄顯示，在小鼠大腦有些特定腦細(xì)胞,，對(duì)它自己睡覺的“窩”有特定反應(yīng),。研究人員把這些腦細(xì)胞命名為“窩細(xì)胞”。
一系列實(shí)驗(yàn)顯示出許多有趣現(xiàn)象,。研究人員給小鼠呈現(xiàn)不同形狀的新“窩”,，比如圓形、方形或三角形,，這些“窩細(xì)胞”都有很好的反應(yīng),；用紙板、塑料,、金屬和棉花等不同材料制作的新“窩”,，也能引起“窩細(xì)胞”的反應(yīng)，雖然這些新“窩”小鼠以前從沒見過,。實(shí)驗(yàn)表明,，小鼠大腦“窩細(xì)胞”對(duì)“窩”的反應(yīng)，并不依賴于各種“窩”的具體形狀,、質(zhì)地,、味道等屬性，而體現(xiàn)出一種編碼“窩”概念的特點(diǎn),。
“窩細(xì)胞”到底是如何來編碼“窩”概念的,？研究人員為此又設(shè)計(jì)了一些實(shí)驗(yàn)。其中一個(gè)實(shí)驗(yàn)是給小鼠呈現(xiàn)一個(gè)在地面上凹下去的“窩”,，另一個(gè)實(shí)驗(yàn)是把“窩”放在一塊透明的玻璃板下,，結(jié)果“窩細(xì)胞”對(duì)前者仍有反應(yīng)，而對(duì)后者卻沒有反應(yīng),。這說明小鼠對(duì)“窩”概念的編碼,，是通過對(duì)該物體的潛在功能的探索而形成的。也就是說,，只要物體能提供一個(gè)舒適安全,、大小合適的空間，小鼠大腦內(nèi)的“窩細(xì)胞”就會(huì)被激活,，小鼠就會(huì)把它當(dāng)作可以睡覺的“窩”,，而不在乎這個(gè)“窩”的一些其它物理屬性。這一神經(jīng)編碼過程,，反映了大腦對(duì)日常生活中各類物體形成抽象概念的神經(jīng)機(jī)制,。
該研究課題是在國家973計(jì)劃項(xiàng)目“利用模式動(dòng)物研究高級(jí)認(rèn)知機(jī)理”資助下完成的，也得到了教育部,、上海市科委和國家自然科學(xué)基金的大力支持,，同時(shí)也是華東師大腦功能基因組學(xué)研究所兩年前在記憶編碼研究領(lǐng)域取得突破后,，在腦高級(jí)認(rèn)知研究領(lǐng)域獲得的又一項(xiàng)重要進(jìn)展。
