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大脑VS导航仪,谁能帮我找到方向?

http://www.sina.com.cn  2011年02月21日04:19  现代快报

  

大脑VS导航仪,谁能帮我找到方向?

  我开着车,在一条条陌生的大街小巷中打转,身旁的车载GPS(全球卫星导航系统)小屏幕上不停地发出指示。绕行了将近半个小时之后,我还是没能到达目的地。这时候距离和朋友约定的见面时间,已经过去了将近45分钟。

  于是我无奈地打通了朋友的电话。我说,作为一个研究大脑人士,我对GPS这种“人工智能”失望了。朋友说:可是你顶着你自己的大脑,不是也找不到路吗?

  我们的大脑中存在三种“导航细胞”:“位置细胞”绘制我们所处地点的地图,当它们经过某地时向我们指出所在位置。“头部方向细胞”,就像一个指南针,告诉我们朝哪个方向前进。而“网格细胞”则通过一个类似航海中使用的经纬仪,告诉我们已经行进的距离。

  1970年,伦敦大学的研究人员在大鼠的海马区首先发现了位置细胞。他们把电极记录器安置在大鼠的大脑海马区,然后让大鼠在一个它陌生的房间自由走动。这时,大鼠脑中的位置细胞会根据它所在的位置而选择性地兴奋。只有当大鼠活动到房间的特定位置,特定的位置细胞才会兴奋。这就好像给予了每个坐标一个记忆,这样大脑才能记住我们曾经到过哪些地方。

  研究人员对这个发现十分欢喜,但是同时,他们也意识到,除了位置细胞以外,大脑必然还存在着其他作用的“导航细胞”。

  1980年,纽约大学研究人员发现了另一种细胞:头部方向细胞。这些细胞能够辨别头部朝向的方向。比如,当头部朝向北方的时候,一组细胞会兴奋;而头部转向南方时,另一组细胞兴奋。

  但是,光有位置定位和方向感知,还是不够的。如果在A和B位置之间有多条路线,大脑是如何知道身体行进的路径的呢?这就需要后来发现的第三种“导航细胞”——网格细胞。2004年,亚利桑那州大学的研究人员发现了网格细胞。

  虽然网格细胞可以给所有信息一个坐标,但是将这样的信息长期保存还需要大脑海马区的记忆储存功能配合。阿兹海默症等海马区退化的病人就常常会伴随迷路的症状,就是和第三种“导航细胞”退化,以及海马区记忆功能减退有关。

  那么,路盲还有救吗?

  科学告诉我们,路盲症还是有救的。得救的方法就是一个字:练。用进废退对大脑某些区域是绝对的真理,而像我这样的GPS依赖症,早晚有一天,会手捧电池耗尽的导航仪,找不到我回家的路…… 歪歪 科学松鼠会

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