华东师大学者发现生成抽象概念的“窝细胞”

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  • 时间:2018-11-17 06:52
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我们的大脑可以抽提出一些抽象的概念这在很早就被哲学家提出。可这些概念是如何在大脑中形成的?科学家正不断发现其中的奥秘。这一切还要从今年获得诺贝尔生理学或医学奖的“大脑GPS”说起。在近日由上海市科协主办的2014年诺贝尔奖解读讲座上华东师范大学教授“脑功能”基因组学教育部重点实验室常务副主任林龙年分享了他的这一发现。大脑定位与地图如出一辙不同于视觉听觉等其他单一感觉空间方位的认识涉及多种感知觉信息的整合这种感知觉信息最终汇聚到大脑中一个被称为“海马”的区域内。伦敦大学学院的约翰·奥杰夫教授1971年在大鼠海马发现了位置细胞34年后挪威科学家莫泽夫妇在一个与海马结构有密切联系的被称之为内嗅皮层的区域发现了网格细胞。莫泽的数学功底在这项发现中起了关键作用因为在许多人探索无果时他发现把每相邻两个网格细胞中心连接起来就构成了一系列相连的正三角形。有意思的是这种正三角形网格在真实环境中其实是不存在的它们是在动物大脑中抽象形成叠加到真实环境中去的。就像我们在地图上用经纬度来表示某一个具体位置一样网格细胞为大脑提供了一个内部坐标系从而使海马的位置细胞能在其基础上整合其它信息最终表示空间方位。于是在空间定位上自然进化出的大脑和人类发明的地图系统采取了同一策略。“窝”概念是种神经编码无论是位置细胞还是网格细胞科学家们都采取了记录老鼠在一定空间中跑动产生的脑激活反应林龙年在类似的研究实验中发现了一个奇怪现象即不管将老鼠的“窝”变成三角形圆形或长方形还是用纸板塑料金属和棉花等不同材料制作新“窝”老鼠对这个特定的物件都有强烈的脑部反应。林龙年与他的团队将这个反应的细胞命名为“窝细胞”实验表明小鼠大脑“窝细胞”对“窝”的反应并不依赖于各种“窝”的具体形状质地味道等属性而体现出一种编码“窝”概念的特点。“只要物体能提供一个舒适安全大小合适的空间小鼠大脑内的‘窝细胞’就会被激活小鼠就会把它当作可以睡觉的‘窝’而不在乎这个‘窝’的一些其它物理属性。”林龙年说。大脑研究任重道远从“窝细胞”我们能很容易类比到别万博体育,万博体育电脑版,新万博体育官网的概念比如当我们认识到骆驼这一生物概念时尽管当我们看到的实物和概念中有所差别但我们仍能认出它。林龙年指出“窝细胞”的编码机制反映了大脑对日常生活中各类物体形成抽象概念的神经机制。尽管人们知道了位置细胞网格细胞甚至“窝细胞”但它们之间的信息是如何传递的至今仍不清楚正如中科院院士复旦大学脑科学研究院学术委员会主任杨雄里所说人脑的细胞数量多达上千亿个这给予了人类智能的可能不过当科学家对它们的研究深入到一定程度后大量新问题又来了。“脑科学是人类需要不断攀登的一座科学高峰。”杨雄里说。沈湫莎万博体育,万博体育电脑版,新万博体育官网