跟踪地标的神经元帮助老鼠知道他们在哪里

视觉地标使动物能够知道它相对于环境的方向。达特茅斯学院的研究人员在老鼠大脑中发现了一种新型神经元，它似乎有助于促进这种视觉和空间处理。结果发表在《科学进展》上。

在老鼠的大脑中，被称为“头部方向细胞”的神经元一直被认为在老鼠辨别它所面对的方向的能力中发挥着重要作用。这些神经元只有在老鼠面向某个方向时才会活跃。如果老鼠面朝北方，北方的头部方向细胞就会被激活。每个头部方向细胞都特定于老鼠所面对的特定方向，达特茅斯研究人员将其称为“经典头部方向细胞”。先前的研究表明，这些细胞依赖于许多线索，包括地标、运动和前庭信息(与平衡感相关)才能被激活。

“在过去的几十年里，头部方向细胞已经在大脑的越来越多的部位被发现，所以我们想知道是否所有的头部方向细胞都以同样的方式表现，因为大脑的不同部位负责不同的功能，”主要作者 Patrick LaChance 说，他是心理和脑科学研究生，也是达特茅斯 Taube 实验室的成员。

每个经典的头部方向细胞只向一个方向发射。然而，作者现在证明，大脑中被称为鼻后皮层的头部方向细胞可以根据周围环境中的视觉地标向两个不同的方向放电。

为了研究，大鼠被放置在一个方形围栏中(每次试验一只啮齿动物)并且必须在周围环境中导航，因为它们在作者记录头部方向细胞活动时寻找散落的糖粒。大鼠暴露于不同的视觉线索。围墙最初包含一个突出的视觉地标，即沿着南墙的白色纸板。对于试验的一部分，然后将一张相同的白色纸板沿对面的墙壁(向北)放置，以便复制视觉地标。结果表明，当存在两个视觉地标时，鼻后皮质中的头部方向细胞变成双向的，并对两个不同的方向做出反应。相比之下，其他大脑区域的经典头部方向细胞始终是单向的。当所有视觉地标都从外壳中移除时，

“我们认为鼻后头部方向细胞更多地进行视觉类型的头部方向估计，而经典的头部方向细胞更多地依赖于主要依赖于运动和前庭信息的内部信号，而不是视觉信号，” LaChance 说。

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