脑袋里的导航仪
在没有导航的年代，一个路痴一定要带一个活地图朋友才能安心出门。不过，为什么有人是路痴，有人就是活地图呢？
此前，我们一直认为这是生活习惯所致，出门出的多了，自然就成了活地图，不常出门的人自然就是路痴。但科学家们显然不满足于这个答案，他们研究后得出：活地图还是超级路痴，关键取决于大脑中的“内置GPS系统”。
1971年，美国约翰·奥基夫教授用老鼠做实验时发现了一个有趣的现象：他先在老鼠的脑袋上装了一个记录电极，然后把它放到一个空旷的房间里任其自由撒欢儿。奥基夫发现，当小老鼠每次跑到一个特定的地点时，大脑里的一些神经细胞就会被激活，很像是在做记号。奥基夫把这些细胞称之为“位置细胞”，它们存在于大脑的海马体中。
老鼠通过各种感官从环境中获得特征信息，然后位置细胞就会记录下来，当老鼠再次经过有相同特征的地点时，位置细胞就会活跃起来，它会在不同地方做上记号，并在脑子中组成房间的“地图”。老鼠的大脑将不同的特征信息和空间位置联系起来，就形成了空间记忆。
可是只有位置细胞并不足以解释空间定位能力。方向是如何感知的呢？1980年，詹姆斯等人发现了大脑中利用前庭系统来产生特定兴奋、感知方向的头部方向细胞。头部方向细胞可以帮助人们感知头部方向，比如当脑袋朝向北方的时候，一组细胞就会很兴奋，当脑袋转向另一个方向的时候，这组细胞就会安静下来，而另一组细胞就开始兴奋了。
位置细胞确定地点，方向细胞给了方向，那么距离怎么办呢？
长久以来，科学界认为大脑空间定位能力都来自于海马体。挪威的莫泽夫妇则独辟蹊径，他们在海马体之外的脑区寻找着线索。在位置细胞被发现了30年后，他们在关于大脑记录位置方面有了突破性的进展。经过多年努力，他们在老鼠的大脑中发现了一种全新的神经元——位于海马体附近的内嗅皮层区域内的“网格细胞”。
實验发现：不同尺度的网格细胞同时给海马体的一个区域投射一个信息，叠加的电位引起了该区域的放电，使得其他区域得不到叠加，此时就形成了一个位置细胞。所以，网格细胞给位置细胞提供了一个最基本位置信息的输入源，通过整合形成了位置信息。这些细胞可以如同地图一样构建出坐标系统，它们与位置细胞一起，在大脑中建立了一套综合定位系统。
那网格细胞的功能意义是什么呢？比如，动物去寻找食物，一旦找到了食物，就会以最短的距离快速回到窝里，而不是原路返回。如果只有位置细胞的话，就只有路径的信息。而网格细胞的作用，就是在于整合这一路径，计算出两点之间的距离。
大脑中的这套由位置细胞、网格细胞以及一些其他功能细胞构成的“内置GPS”系统，可以确定身体的空间位置，并使我们能够利用这些信息，在复杂的环境中准确地规划路线，进行导航。当动物或人类进入某一个新环境后，这套系统便会不断地重复学习记忆的过程，持续更新和巩固新环境的空间信息。不同的人，由于细胞的个体差异，导致学习能力有所不同。
位置细胞形成的空间记忆会随着时间的推移而减退、丢失，也能通过训练来加强，且这种记忆具有一定可塑性，所以那些“路痴”通过训练一样可以成为“活地图”。 (张春青)
此前，我们一直认为这是生活习惯所致，出门出的多了，自然就成了活地图，不常出门的人自然就是路痴。但科学家们显然不满足于这个答案，他们研究后得出：活地图还是超级路痴，关键取决于大脑中的“内置GPS系统”。
1971年，美国约翰·奥基夫教授用老鼠做实验时发现了一个有趣的现象：他先在老鼠的脑袋上装了一个记录电极，然后把它放到一个空旷的房间里任其自由撒欢儿。奥基夫发现，当小老鼠每次跑到一个特定的地点时，大脑里的一些神经细胞就会被激活，很像是在做记号。奥基夫把这些细胞称之为“位置细胞”，它们存在于大脑的海马体中。
老鼠通过各种感官从环境中获得特征信息，然后位置细胞就会记录下来，当老鼠再次经过有相同特征的地点时，位置细胞就会活跃起来，它会在不同地方做上记号，并在脑子中组成房间的“地图”。老鼠的大脑将不同的特征信息和空间位置联系起来，就形成了空间记忆。
可是只有位置细胞并不足以解释空间定位能力。方向是如何感知的呢？1980年，詹姆斯等人发现了大脑中利用前庭系统来产生特定兴奋、感知方向的头部方向细胞。头部方向细胞可以帮助人们感知头部方向，比如当脑袋朝向北方的时候，一组细胞就会很兴奋，当脑袋转向另一个方向的时候，这组细胞就会安静下来，而另一组细胞就开始兴奋了。
位置细胞确定地点，方向细胞给了方向，那么距离怎么办呢？
长久以来，科学界认为大脑空间定位能力都来自于海马体。挪威的莫泽夫妇则独辟蹊径，他们在海马体之外的脑区寻找着线索。在位置细胞被发现了30年后，他们在关于大脑记录位置方面有了突破性的进展。经过多年努力，他们在老鼠的大脑中发现了一种全新的神经元——位于海马体附近的内嗅皮层区域内的“网格细胞”。
實验发现：不同尺度的网格细胞同时给海马体的一个区域投射一个信息，叠加的电位引起了该区域的放电，使得其他区域得不到叠加，此时就形成了一个位置细胞。所以，网格细胞给位置细胞提供了一个最基本位置信息的输入源，通过整合形成了位置信息。这些细胞可以如同地图一样构建出坐标系统，它们与位置细胞一起，在大脑中建立了一套综合定位系统。
那网格细胞的功能意义是什么呢？比如，动物去寻找食物，一旦找到了食物，就会以最短的距离快速回到窝里，而不是原路返回。如果只有位置细胞的话，就只有路径的信息。而网格细胞的作用，就是在于整合这一路径，计算出两点之间的距离。
大脑中的这套由位置细胞、网格细胞以及一些其他功能细胞构成的“内置GPS”系统，可以确定身体的空间位置，并使我们能够利用这些信息，在复杂的环境中准确地规划路线，进行导航。当动物或人类进入某一个新环境后，这套系统便会不断地重复学习记忆的过程，持续更新和巩固新环境的空间信息。不同的人，由于细胞的个体差异，导致学习能力有所不同。
位置细胞形成的空间记忆会随着时间的推移而减退、丢失，也能通过训练来加强，且这种记忆具有一定可塑性，所以那些“路痴”通过训练一样可以成为“活地图”。 (张春青)