网格细胞

2024-03-30

    网格细胞 :

E.莫泽夫妇2005年,由挪威科学家E.莫泽夫妇记录大鼠在不同实验箱觅食过程中内嗅皮质神经元的放电活动时发现并命名。2013年在人类的内嗅皮质也发现了网格细胞的存在。莫泽夫妇与发现位置细胞的J.奥基夫共同获得2014年诺贝尔生理学或医学奖。

位置细胞在空间环境中一般有一个或几个散布的位置野,但是网格细胞同时存在多个位置野。如果将相邻位置野的中心进行连线,则得到一系列规整的正三角形结构。如果以一个位置野为中心,相邻的位置野中心相连就会组成一种类似于蜂巢的六边形网格,这些网格可以覆盖整个二维空间环境,相当于在空间环境中建立了二维坐标系。当空间环境的大小及形状变化时,网格的大小及结构始终保持不变,但是网格的数目可以发生改变从而保持网格总是布满整个运动空间范围。当动物在环境中位于三角形或六边形顶点位置时,网格细胞可以被激活并产生最大放电频率。两个网格细胞的位置野间距称为尺度,不同网格细胞的尺度并不一致,就像地图的比例尺,不同大小的地图其比例尺不同。沿着内嗅皮质的背侧到腹侧方向,网格细胞的尺度逐渐增加。

网格细胞在路径整合中具有重要作用,是脑内空间定位导航系统的重要组成部分。路径整合指动物在不断运动的过程中,时刻保持与环境中重要位置的矢量关系,包括方位、间距等信息。虽然位置细胞可以提供目前身处的位置信息,但是无法判断位置与目标之间的距离,网格细胞可以将空间位置进行相应的坐标标记,帮助整合路径信息,估计距离方面的信息,从而实现动物的精确定位。