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陆军军医大学首次发现大脑另一套GPS系统

发布时间:2021-01-21 11:33:53  |  来源:重庆日报  |  作者:李星婷

重庆日报讯 (记者 李星婷)1月20日,重庆日报记者从陆军军医大学获悉,该校第二附属医院神经外科张生家教授团队在国际知名期刊《自然》杂志子刊《细胞研究》在线发表题为《海马体外新发现的躯体感觉皮层空间导航系统》的论文。这是继发现大脑海马-内嗅皮层介导的经典空间定位系统后,首次发现在大脑躯体感觉皮层中也存在另一套全新且完整、描述空间特征的大脑空间导航(GPS)系统。这一发现将开辟系统神经科学研究的新领域,也对研究类脑导航、脑机交互等交叉领域学科有重要的启发意义。

  “海马是空间认知地图的载体,使大脑空间导航成为可能。”张生家介绍,从最初发现位置细胞至今的40多年间,神经科学领域一致认为,大脑内关于空间导航的系统主要存于海马和内嗅皮层两个脑区。
 
  此次,张生家带领的团队对觅食大鼠的躯体感觉皮层,进行了自由运动多通道电生理记录。令人惊讶的是,研究发现这个脑区也存在位置细胞、头方向细胞、边界细胞、网格细胞等。这是除了海马-内嗅皮层介导的大脑空间定位系统外,发现的另一个有完整空间导航系统功能的单个脑区。
 
  “此前,躯体感觉皮层在大脑中的功能被广泛认为是负责感受躯体、四肢、温觉和触觉等功能。”论文第一作者龙晓阳博士介绍,这一新的发现也提出更多新的科学问题,比如:为什么大脑需要两套不同的空间导航系统?在发育过程中,这些细胞是如何产生功能分化的?这意味着,这项研究可能会在神经科学开辟出一个全新的领域。
 
  北京师范大学系统科学学院教授斯白露认为,张生家教授团队开辟了系统神经科学研究的另一个前沿领域,颠覆了传统空间认知领域的经典地图认知理论。这项工作有望对一些神经退行性疾病如阿尔兹海默病的研究和治疗提供新的靶区。同时,深入研究躯体感觉皮层编码空间认知和记忆的算法机制,也将对脑机交互等交叉领域学科提供重要的启发意义。