网格细胞在老鼠大脑中创造“藏宝图”

栅格细胞和置位细胞是专门的神经元，使大脑营造出一个导航的外部世界的地图（2014年诺贝尔奖2014年）。该脑GPS系统建立在网格单元的普通活动模式上。该模式将度量坐标提供给“三角形一个位置”，其由提供“您在此”信号的位置单元被解码。

科学与技术研究所的科学家团队奥地利（IST奥地利）现在表明了这一点网格细胞超出提供简单的空间坐标。他们还携带与目标相关的信息，使他们的活动领域变形，以提供具有“宝藏地图”的大鼠来达到目标​​，如隐藏的奖励。这是Jozsef CSICSVARI研究小组的新研究的结果，奥地利教授，包括夏洛特·贝科卡拉（奥斯陆大学）和博士学位，包括夏洛特·贝克拉学生Michele Nardin，今天发表于期刊科学．

海马是一个导航必不可少的大脑区域。它含有称为神经元放置细胞．因为每个神经元只在特定的位置活跃，所以位置细胞就形成了环境的心理地图。知道哪个位置细胞是活跃的，可以告诉大脑它在哪里。网格细胞是另一种对定位至关重要的神经元。它们位于大脑的另一个区域，内嗅皮层。自从网格细胞被发现以来，数学家和神经科学家都对它们着迷。

与只在一个位置活动的定位单元相反，网格单元在许多位置都是活动的。然而，这些地点绝不是随机的;相反，它们的活动遵循惊人规则的六边形发射模式，描绘出整个环境的马赛克模式。“想象一张维也纳的地图。大多数游客需要看坐标来导航，然后在B5的卡尔斯广场(Karlsplatz)附近找到这家很棒的越南餐馆。网格细胞为你的大脑提供了这些坐标。每次你穿过网格的一个节点，网格单元就会激活。至少我们是这么想的，”第一作者Charlotte Boccara解释说。

然而，关于网格细胞是否只有这些功能的问题在过去五年中一直存在争议，Boccara说:“研究人员观察到网格细胞的放电模式有时会变形。因此，他们想知道网格细胞是否可以对任何类型的信息发挥更广泛的组织作用，而不仅仅是空间。”

当大鼠了解隐藏的奖励时，Grid Cell触发场转移

在目前的研究中，研究人员调查了当老鼠知道隐藏奖励的位置时，网格细胞的放电模式是否会改变。在这个测试中目标在这种驱使下，老鼠首先知道了三个隐藏的食物丸的位置，然后试图再次找到它们。通过记录网格细胞的活动，研究人员可以观察目标学习是否会改变放电模式，以及如何改变。“我们发现大多数网格细胞对目标学习有反应。他们的射击模式是变形的引入一个目标，”Boccara解释说。有趣的是，距离奖励位置最近的网格细胞区域向奖励位置移动最多，而距离较远的网格细胞区域移动较少。“我们的研究结果表明，网格细胞携带与目标相关的信息，而不仅仅是空间信息。他们拥有比以前认为的更大的组织权力。”

随着研究人员连续几天测试随机目标位置，他们也深入了解了目标导向学习和目标表征是如何发生的。Boccara说:“当老鼠学习新的位置时，我们看到网格模式在前一天的旧模式和新模式之间转换。在学习之后，新的模式更加存在。”

持续的网格单元变形给出了电路动力学的提示

与此同时，研究人员从海马记录了活性，其中置位小区位于位置。科学家观察到，地方细胞射击也转向目标位置。然而，虽然网格细胞在一夜之间保持变形图案，但是将区域细胞“复位”。

Jozsef CSICSVari说，这是令人惊讶的：“这是一个悖论。网格单元格记得奖励的地方，但是该地方的细胞没有。这表明网格细胞对行为很重要。”

Boccara补充说:“我们的研究结果对我们理解电路如何工作以及大脑的哪个区域决定基调有一定的影响。是Entorhinal Cortex.这对海马表示如何转移射击模式？我们的结果建议也许网状细胞告诉定位细胞相关区域在哪里，然后是位置细胞更精细地绘制这些区域。”

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