科学家们揭示了空间感知的神秘面纱

探索大脑中的“GPS”

广州日报 2023年12月19日 王纳

  广州日报讯 (全媒体记者王纳)太阳的东升西落,城市的东西南北,过马路要左右看……在人们的日常生活中,大脑的空间感知作用扮演着重要角色。我们如何感知空间位置?大脑如何指引我们寻找方向、定位目标?长久以来,这些疑问一直困扰着神经科学家们。然而,最近的一项研究为我们揭示了这一神秘机制。

  近日,在《神经元》杂志上发表的一篇最新研究中,中国科学院深圳先进技术研究院脑认知与脑疾病研究所的研究员王成团队和南方科技大学生命科学学院的助理教授陈小菁团队,发现了一种被称为“自我中心神经元”的特殊细胞,它们在大脑中扮演着“GPS”的角色。

  “自我中心神经元”是一种特殊的神经元,它们能够感知和编码外部物体和环境信息,并在大脑中形成“前后左右”坐标系,帮助我们识别周围环境中的物体的位置和方向。这些神经元在大脑处理高级空间信息的过程中发挥着重要作用。

  王成团队和陈小菁团队的研究发现,“自我中心神经元”不仅在神经元的突触层次的信息传递过程中呈现功能聚类,还能够在不同的场景中募集独立的神经元群体。这些神经元在不同场景不同物体的高级空间感知上发挥重要作用,帮助大脑辨别不同物体相对自身的“前后左右”的位置。

  这项研究不仅为我们理解生物体如何编码处理空间信息、构建抽象的空间感知提供了重要启发,同时也为人工智能领域类脑智能算法的设计和研究带来了新的思路。审稿人对该研究评价道:“这是一个技术上非常优秀的项目,它产生了关于大脑皮层的宝贵数据,由于其在空间认知和记忆中的重要性,该脑区目前引起了相当大的兴趣。是一项非常重要的科学贡献。”

  深圳先进院脑所助理研究员程宁、研究助理董奇琦、博士后张真(已出站)为共同第一作者,深圳先进院脑所研究员王成、南科大生命科学学院助理教授陈小菁为论文共同通讯作者。深圳先进院为该成果第一单位。

广州日报深圳新闻SZA17探索大脑中的“GPS” 王纳2023-12-19 2 2023年12月19日 星期二