位置细胞

2024-03-29

    位置细胞 :

当动物处在相对狭小、被严格界定的空间时,海马锥体神经元呈现典型的复杂放电特性:在某个位置呈现最大频率簇状放电,但在其他地方很少或没有放电,该类神经元称为位置细胞。1971年,英国神经科学家J.奥基夫等人在自由活动大鼠的空间记忆任务中发现位置细胞。奥基夫与发现网格细胞的E.莫泽夫妇共同获得2014年诺贝尔生理学或医学奖。与位置细胞放电所对应的动物在环境中的活动范围称为该细胞的位置野。当进入新的空间环境时,位置细胞可以快速形成位置野,并且在一段时间内保持稳定。位置细胞多位于海马的CA1和CA3区,一般一个位置细胞只有一个位置野,但是在较大空间环境中一个位置细胞也可以有两个甚至几个位置野。

位置细胞在空间导航和情景记忆中起着至关重要的作用。海马位置细胞在空间环境中的放电有两个特征:①在位置野范围内放电频率增加,越接近位置野的中心放电频率越高,越接近位置野的外周边界放电频率逐渐降低。②theta相位进动现象。动物在位置野中平移行进时,位置细胞产生的动作电位与局部场电位theta节律(5~10赫)之间的相位关系会随着移动距离的增加而逐渐提前,相位进动现象可以将在运动中所经过的一系列空间位置进行时间编码,促进对空间位置顺序的记忆。空间环境中的每个位置都有相应的一群位置细胞产生与之对应的放电。网格细胞、头部方向细胞、边界细胞(动物在封闭环境中碰到阻挡时放电)的信息均可传至海马位置细胞,这些与空间位置相关的各类细胞相互影响,共同构成大脑关于外界环境的认知地图,被称为脑内的全球定位系统(GPS)。