头部方向细胞 :
1984年，J.B.兰克首先在后下托记录到这种神经元，随后发现大脑的多个脑区存在头部方向细胞，包括压后皮质、内嗅皮质、丘脑（前丘脑、背侧丘脑和乳头体外侧核）、被盖背侧核及纹状体。
头部方向细胞的放电只与动物的头部方向有关，同动物头部与身体的相对角度无关，其放电也不依赖于动物当前进行的活动。在进入全新的空间环境后，头部方向细胞的放电在各个方向先是呈现随机分布的状态，然后呈现对某特定方向的调谐曲线，并最终形成针对某个特定方向的最大频率放电，该特定方向被认为是此头部方向细胞的编码方向。头部方向细胞的这种放电特性在同样的环境下可以维持数天甚至数月。上述特点类似于视网膜方向细胞，但是不同的是头部方向细胞会在动物进入新的环境时进行重新分布。
头部方向细胞在某些脑区与网格细胞和位置细胞有联系和重合，其信息编码的方式也有一定的相似性。头部方向细胞编码头部方向的方式与位置细胞相似，即细胞在某个特定的头部角度时放电频率达到最大值，并以此最大值为中心向周围逐渐降低，约在45°时达到最小值。头部方向细胞最先在后下托被发现，由于其与海马的神经纤维联系密切，被认为与动物的导航和空间定位功能有着密切的联系。头部方向细胞、位置细胞、边界细胞和网格细胞共同参与大脑“空间认知地图”的形成。对于头部方向细胞排布的方式是否随机，以及不同脑区的头部方向细胞是否存在功能上的差异等问题，尚没有统一的结论。