“里程表神经元”编码行进的距离和经过的时间

动物通过计算他们当前的位置来导航，这是基于他们已经走了多长时间和多远，一项对跑步机跑步的老鼠的新研究揭示了这一点:被称为网格细胞的神经元整合时间和距离的信息来支持记忆和空间导航，即使在没有视觉地标的情况下也是如此。该研究结果发表在11月4日的杂志上神经元，挑战了目前对网格细胞在大脑中的作用的看法。

波士顿大学的心理学家和神经科学家、资深研究作者霍华德·艾肯鲍姆说:“空间和时间是记忆中组织事件的永恒维度。”“这些发现支持了这样一种观点，即记忆在哺乳动物中进化为一种共同功能，它使用的是在空间、时间和潜在的许多其他维度上组织事件的回路。”

过去的研究表明，网格细胞从其他细胞接收有关移动方向的信息。但到目前为止，还没有直接的证据表明网格细胞的信号距离或时间，使其在路径整合中的作用只是推测。在这项新的研究中，Eichenbaum和波士顿大学的第一作者Benjamin Kraus通过把老鼠放在跑步机上，同时记录网格细胞的活动来解决这个问题。研究人员保持跑步时间或距离固定，同时改变速度，以解开这些因素对细胞放电的影响。

在跑步机上跑步时，当老鼠原地跑步时，92%的网格细胞在特定的时刻或距离发射。例如，一个细胞会在跑步8秒后发射，不管速度或距离如何，而另一个细胞会在跑步400厘米后发射，不管速度或持续时间如何。大约一半的细胞受到时间的影响，另一半受到距离的影响，41%的细胞同时受到时间和距离的影响。

Eichenbaum说:“目前的主要观点是网格单元专门用于编码空间中的位置。”“我们的发现反映了这样一个发现:当位置保持不变时，网格细胞也会编码时间和距离，这表明内侧内嗅皮层的作用要比仅仅映射空间广泛得多。”

特别是，研究结果表明，即使没有路标和光流等视觉线索，网格细胞也能够支持路径整合。然而，与在具有稳定视觉地标的开阔田野中觅食相比，在跑步机上跑步时细胞的网格模式更大，间隔更远。这一观察表明，视觉信息可能有助于校准的活动网状细胞提高动物对环境空间表征的准确性。此外，同样的时间和距离保持机制对于组织记忆中的时间经验流以及空间路径中的经验流可能很重要。

艾肯鲍姆认为，迄今为止的研究只是探索时间信息在记忆系统中如何表现的开始。“我们需要了解海马体和内嗅皮层如何相互作用，以支持对事件流的记忆。我们需要知道这个系统的时间信息来源。我们需要知道连续事件是如何与时间表示联系起来的，”他说。“我们相信，有关支持记忆的大脑回路的知识最终将为治疗或预防记忆和认知障碍带来新的方向。”