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脑中地图和指南针是两套独立系统

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来源: 作者: 2019-05-16 19:45:46

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如果有张地图,你会知道自己在哪,但不知道朝哪个方向;如果有个指南针,你会知道朝哪个方向,但不知道自己在哪。从蚂蚁、小鼠到人类,都是用这两套信息来确定自己在熟悉环境中的位置。但如果到了不熟悉的环境,它们会怎样确定这些信息呢?最近,美国宾夕法尼亚大学研究人员通过小鼠实验证明,这两个系统是独立工作的。相干论文发表在最近的美国《国家科学院院刊》上。

物理学家组织报道称,新实验是对以往“再定位”实验的进一步拓展。早在1986年,宾夕法尼亚大学心理学家郑肯(音译)等人的再定位实验显示,小鼠是利用空间形状来确定自己的位置,而不是其他信息(如画在墙上的条纹)。论文第一作者、该校心理学系研究生乔希瓦·朱利安说,早期研究只用了一个房间,等于小鼠已知自己在哪。实验表明脑内“指南针”虽然管用,但不会告知小鼠脑内地图。

在新实验中,研究人员训练小鼠在两个矩形房间找食品。两个房间相同,但画在北墙上的条纹标记一个是竖条纹,另一个是横条纹。在竖条纹房间,食物总放在西北角,横条纹的房间,食物总放在东北角。

论文合著者亚历山大·克耐斯说:“小鼠要找到食品必须解决两个问题:1是‘我在哪一个房间?’二是‘我朝着哪一个方向?’。理论上,墙上的条纹能告知小鼠这两个问题的答案,但实际上并非如此。”

如果小鼠有一个兼具地图和指南针功能的再定位系统,就会每次都能利用条纹找护理早产宝宝的四大关键点
到食物。然而它们犯了和过去实验中相同的方向错误。在竖条纹房间,小鼠会猜测西北和东南两个角落;在横条纹房间,会猜东北和西南两个角落。这表明墙上的条纹只提供地图功能,告诉小鼠它在哪一个房间,而房间的几何形状提供了“指南针”功能,告诉它是朝着哪一个方向。

<对抗哈欠连天 5种食物来帮你
p>“弄清楚自己在哪和朝着哪个方向,这是两个独立的系统。”心理系教授拉塞尔·埃普斯坦说,“有些线索只能影响其中之一。因为小鼠在不同房间选择了不同角落,它们能用墙上的条纹来确定自己在哪个房间,但条纹墙不能告知它们朝哪个方向。”

研究人员表示,今后的研究还将搜集小鼠脑中“位置细胞”的直接记录。“位置细《宇宙战舰大和号》复苏 80年代剧场版BD化
胞”和相应的“格细胞”共同构成了大脑定位系统的基础。

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