当我们开车去新的地方时,我们会参考二维地图进行导航,该地图仅考虑水平面上的距离。根据八月份在线发表在《自然神经科学》杂志上的研究,哺乳动物的大脑似乎也在做同样的事情,即使动物在树上飞奔,深入洞穴,也会将世界折叠成一个平面。
“我们主观上感觉我们的地图是三维的,这是一种错觉,”伦敦大学学院的行为神经科学家凯瑟琳·杰弗里说,她领导了这项研究。杰弗里研究了位于大鼠海马体及其周围的一组神经元,这些神经元构建了空间的内在表征。当动物移动时,这些神经元(称为网格细胞和位置细胞)会对距离做出独特的反应,以测量动物在特定方向上移动了多远的方式开启和关闭。
过去的研究主要集中在这些制图细胞如何编码二维空间。杰弗里和她的同事决定研究它们对高度变化的反应。为了做到这一点,他们引诱老鼠爬上螺旋楼梯,同时科学家们收集来自单个细胞的电记录。放电模式几乎没有编码关于高度的信息。
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该发现为大脑在由身体定向方式定义的平面上跟踪我们位置的假设增加了证据。例如,如果一只松鼠沿着地面奔跑,然后径直爬上一棵树,那么它的内部二维地图只需从水平面转移到垂直面。宇航员是一些描述过这种体验的少数人类:当他们在太空中移动到“站”在天花板上时,他们报告说,在他们的心理地图翻转过来让他们感觉再次回到正位之前,会有一瞬间的迷失方向。
研究人员尚不清楚大脑的其他区域是否编码高度,或者哺乳动物是否根本不需要该信息即可生存。“也许动物有一个地图马赛克,每个碎片都是平面的,但可以以适当的方式定向,”杰弗里推测。或者也许在我们的头脑中,世界就是平面的。