人民網(wǎng)重慶6月24日電 來自陸軍軍醫(yī)大學新橋醫(yī)院消息，該院神經(jīng)外科張生家教授團隊近日在國際權(quán)威綜合性學術(shù)期刊《美國國家科學院院刊》雜志發(fā)表最新研究成果，該研究首次揭示了在海馬體外的內(nèi)側(cè)前額葉皮層中存在一類編碼環(huán)境邊界的特異性神經(jīng)元，也被稱為邊界細胞。

專家介紹，空間導航是人們在日常生活中重要的功能，“經(jīng)典空間導航系統(tǒng)由海馬體的位置細胞與內(nèi)嗅皮層的網(wǎng)格細胞、頭方向細胞和邊界細胞等構(gòu)成?！?/p>

張生家教授。新橋醫(yī)院供圖

此前的研究顯示，人的大腦中除經(jīng)典的海馬體以外的區(qū)域也參與了空間記憶與導航。其中，內(nèi)側(cè)前額葉皮層在大腦中主要負責編碼高級認知功能和情感行為，與計劃、決策、注意力、目標導向和社交等密切相關(guān)，“盡管早期的研究表明，內(nèi)側(cè)前額葉皮層可能參與編碼空間認知與記憶，但其中與空間導航相關(guān)的空間細胞一直未被發(fā)現(xiàn)?！?/p>

張生家教授團隊的本次研究中，研究人員將多通道微電極植入大鼠的內(nèi)側(cè)前額葉皮層中，采集大鼠在清醒自由運動狀態(tài)下腹背側(cè)單個神經(jīng)元的電活動信號，發(fā)現(xiàn)當大鼠靠近環(huán)境的幾何邊界時，邊界細胞會增加放電頻率。

在研究過程中，研究人員發(fā)現(xiàn)，大鼠在自由運動狀態(tài)下內(nèi)側(cè)前額葉皮層中存在一類特異性的邊界細胞。更為特別的是，與經(jīng)典的海馬體中單邊放電的邊界細胞相比，內(nèi)側(cè)前額葉皮層邊界細胞選擇性沿著環(huán)境的四個邊界放電，同時缺乏θ波節(jié)律性。

θ波是人腦電波的基本波形之一，一般是指持續(xù)時間為1/12-1/4秒的一種腦電波成分。頻率為4至12赫茲的腦電波節(jié)律被稱為θ節(jié)律。張生家教授介紹，神經(jīng)振蕩在多種高級認知功能中發(fā)揮關(guān)鍵作用，其中θ節(jié)律是動物在自由運動時大腦局部場電位中最顯著的固有周期性振蕩，對于觸發(fā)深層記憶、強化長期記憶等幫助極大。所以，在科學界又稱θ波為“通往記憶與學習的閘門”。

考慮到內(nèi)側(cè)前額葉皮層負責決策和目標導向行為等高級認知功能，這些過程往往涉及感知空間變量，因此，該新發(fā)現(xiàn)支持內(nèi)側(cè)前額葉皮層參與形成與空間情景記憶相關(guān)的認知功能，也為空間調(diào)諧可能是大腦皮層計算的一個廣泛特征提供新的證據(jù)。

張生家教授介紹，人類對基礎(chǔ)醫(yī)學的研究就像“剝洋蔥”，在一次次成功與失敗的嘗試中一層層剝掉“洋蔥皮”，一點點加深對自然奧秘的認知。

該團隊近年來獨辟蹊徑，致力于尋找海馬體之外的空間定位系統(tǒng)，相繼在軀體感覺皮層中發(fā)現(xiàn)一套全新且完整的空間導航系統(tǒng)，這次是在經(jīng)典海馬體之外的腦區(qū)探索全新的空間導航系統(tǒng)領(lǐng)域中的又一重要突破性研究。（ 陳琦、曾理）

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