長(zhǎng)期以來,,科學(xué)家一直對(duì)自然界中是否存在著一種像遺傳代碼一樣的神經(jīng)代碼感興趣,他們想知道如果有這樣一個(gè)代碼,,那么這個(gè)代碼是否可將感知和經(jīng)驗(yàn)的復(fù)雜性,,簡(jiǎn)化成一些簡(jiǎn)單的規(guī)則?然而,,答案是否定的,。以色列研究人員通過對(duì)老鼠是如何用胡須來感知周圍環(huán)境的研究發(fā)現(xiàn),看起來十分簡(jiǎn)單的感知三維物體的行為,,卻需要使用三種不同類型的代碼,。
與普通的夜間動(dòng)物相比,老鼠的胡須是非常發(fā)達(dá)的感應(yīng)器官,。為了確定周圍的環(huán)境,,老鼠在運(yùn)動(dòng)時(shí)需要前后揮舞其胡須。過去的研究已經(jīng)揭示,,舞動(dòng)胡須是一種非常關(guān)鍵的感知行為,。但是在運(yùn)動(dòng)中,老鼠的大腦是如何感知這些三維物體的呢,?
以魏茲曼研究院神經(jīng)生物學(xué)系耶胡達(dá)•阿赫撒教授為首的研究小組通過研究發(fā)現(xiàn),,老鼠探測(cè)周邊環(huán)境的感知始于其胡須的根部神經(jīng)。在老鼠感知物體的時(shí)候,,其神經(jīng)元用一種完全不同形式,,將物體的三維坐標(biāo)(水平、垂直和距離)分別進(jìn)行編碼,。例如,,為了測(cè)定水平坐標(biāo),,神經(jīng)元啟動(dòng)臨時(shí)精度定位系統(tǒng),測(cè)定與胡須移動(dòng)有關(guān)的信號(hào)時(shí)間段,,對(duì)物體的水平位置進(jìn)行編碼,。在測(cè)量距離上,是神經(jīng)元在數(shù)量上進(jìn)行編碼,,即對(duì)神經(jīng)元發(fā)信號(hào)的次數(shù)進(jìn)行編碼,。當(dāng)物體離老鼠的嘴巴越來越近時(shí),神經(jīng)元發(fā)出信號(hào)的數(shù)量會(huì)越來越多,。而物體的高度則是通過間距來測(cè)定的,,因?yàn)槔鲜蠛毜奈鑴?dòng)只是在水平方向上展開,但老鼠胡須在嘴的兩邊呈網(wǎng)格狀分布,,因此,,垂直方向的坐標(biāo)可以通過測(cè)定各個(gè)胡須的垂直位置來定位。
研究人員還發(fā)現(xiàn),,為了不同類型的編碼需要,,老鼠胡須根部的神經(jīng)細(xì)胞被特殊化了。但是,,大腦是如何翻譯這三種信號(hào),,并將它們?nèi)诔梢粋€(gè)知覺對(duì)象,仍是該研究小組繼續(xù)研究的問題,。