科学家们发现了一种大脑回路，它能发出环境边界的方向和距离的信号

我们从以自我为中心的角度来看待与自己身体相关的世界。然而，我们的大脑能够将这些信息转化为以世界为中心的环境认知地图，引导我们不受我们看哪里或面对的方向的影响。这背后的机制几十年来一直没有得到解决。现在，马克斯·普朗克大脑研究所和法兰克福歌德大学的科学家们在啮齿动物的大脑中发现了一个神经回路，它可能在转换两种观点和帮助动物识别边界以避免碰撞方面发挥关键作用。

“动物使用环境中的地标作为参考点，以确定自身的位置并在周围环境中导航。在啮齿动物中，这种能力由非常特殊的神经元类型支持，包括地方的细胞而且网状细胞记忆和导航电路研究小组负责人、这项新研究的资深作者伊藤博士解释说:“大脑只有在动物处于环境中的精确位置时才会放电，即使是在一个开放的竞技场。”

的retrosplenial皮层是一个重要的大脑处理地标信息的区域。然而，这个大脑区域中单个神经元的确切功能仍然未知。该研究的主要作者Joeri van Wijngaarden说:“通过记录大鼠的脾后皮层，我们发现了一种新型神经元，它从动物的角度发出房间边界(如墙壁)位置的信号。”“边境细胞射击精度高。在这种情况下，只有当边界处于与动物特定的距离和方向时。”但是如何边境细胞知道什么时候活跃?它们是通过视觉或胡须等直接感官线索来探测墙壁的吗?为了解决这个问题，研究人员操纵了动物的感官体验。“令我们非常惊讶的是，当老鼠在完全黑暗的环境中探索迷宫时，我们没有看到任何不同。这些细胞继续像以前一样放电，”van Wijngaarden说。

边界细胞与空间细胞的相互作用

受到这一意外发现的启发，科学家们决定研究边界细胞如何与连接大脑区域的空间细胞相互作用，即内嗅皮层，这对于空间处理和形成环境的内部地图至关重要。“我们记录了内嗅皮层空间细胞的活动，同时用药物使脾后皮层的边缘细胞沉默，”van Wijngaarden解释了他们的方法。“起初，我们没有看到任何影响。然而，当我们切换到静音的空间细胞内嗅皮层，我们突然注意到脾后皮层的边界细胞活动中断，”van Wijngaarden解释说。“这是一个很大的惊喜，因为它表明，边界细胞捕捉标志性信息，而不需要直接感知。相反，它们依靠大脑其他区域的空间信息来计算自己的位置。”

van Wijngaarden说:“最让我震惊的是，这些神经元的活动与动物的后续运动之间有着密切的关系。当老鼠靠近左边的一堵墙时，右半球的边界细胞就会被激活，就在动物向右转弯之前。相反,边界细胞左半球在左转前活动，以避免碰撞。”“这些发现为该领域带来了全新的视角。他们首次深入了解了大脑内部的地图如何在导航过程中指导我们的行动。希望这将提高我们对大脑如何理解我们周围的世界，以便从一个地方到另一个地方的理解，”伊藤总结道。

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