科學(xué)家們早就明白，稱為海馬體的大腦區(qū)域?qū)τ谟洃洝W(xué)習(xí)和導(dǎo)航很重要。
現(xiàn)在，由神經(jīng)物理學(xué)家 Mayank Mehta 領(lǐng)導(dǎo)的加州大學(xué)洛杉磯分校實(shí)驗室的科學(xué)家們正在更深入地了解海馬體如何在電路水平上工作——即涉及數(shù)百萬神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)的功能。這些知識可能是開發(fā)神經(jīng)系統(tǒng)疾病治療方法的重要一步，例如阿爾茨海默病、精神分裂癥和癲癇癥，所有這些疾病都與海馬體功能障礙有關(guān)。
在發(fā)表在《自然》雜志上的最新研究中，科學(xué)家們在虛擬現(xiàn)實(shí)迷宮中研究了老鼠。在觀察每只動物海馬體中大量單個神經(jīng)元的活動時，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)這些神經(jīng)元的反應(yīng)揭示了一種特定的導(dǎo)航機(jī)制。
“海馬體是最早受到阿爾茨海默氏癥等基于記憶的疾病影響的區(qū)域之一，”該研究的主要作者、前加州大學(xué)洛杉磯分校博士后學(xué)者、現(xiàn)就讀于紐約大學(xué)的賈森摩爾說。“因此，了解其功能、靈活性和局限性至關(guān)重要。”
這項研究可以幫助解釋為什么海馬體受損的人不僅在所謂的空間任務(wù)上掙扎，比如找到回家的路或找到丟失的鑰匙，而且還在記憶任務(wù)上掙扎，比如回憶他們午餐吃了什么或他們是否服用了日常藥物。
該實(shí)驗使用了 Mehta 實(shí)驗室開發(fā)的一種虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)。該技術(shù)旨在讓動物保持舒適，并避免引起其他 VR 系統(tǒng)可能引發(fā)的頭暈和其他癥狀。
在這項研究中，老鼠被放置在一個盒子內(nèi)的小型跑步機(jī)上，迷宮的圖像投射到容器的墻壁上。鼓勵老鼠穿過迷宮尋找他們的獎勵，一滴糖水。為了獲得獎勵，老鼠需要辨別它們與周圍虛擬物體的關(guān)系，它們需要去哪里接收獎勵以及目的地有多遠(yuǎn)。
對幾只動物進(jìn)行了多次測試，使研究人員能夠觀察在大鼠學(xué)會在迷宮中導(dǎo)航時神經(jīng)元的反應(yīng)如何變化。
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