在城镇中不熟悉的地方漫步后，您能感觉到朝哪个方向走才能回到地铁站或您的汽车吗？ 如果可以，您要感谢您的内嗅皮层，这是一个最近被确定为负责我们方向感的脑区。 该区域信号的变化甚至可以解释为什么有些人比其他人更擅长导航。
这项新工作增加了人们对我们大脑如何知道我们身在何处的理解。 该领域的开创性发现为约翰·奥基夫赢得了去年的诺贝尔生理学或医学奖，他是伦敦大学学院的神经科学家，他发现了海马体中的“位置细胞”，海马体是一个与记忆最相关的脑区。 当我们移动到特定位置时，这些细胞会被激活，因此它们中的一组会形成环境地图。
奥基夫与他的前学生爱德华·莫泽和梅-布里特·莫泽分享了该奖项，他们现在都在挪威卡夫利系统神经科学研究所工作，他们在内嗅皮层（海马体附近的区域）发现了“网格细胞”。 网格细胞被称为大脑的 GPS 系统。 人们认为它们告诉我们我们相对于起点的方位。
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第三种类型——头朝向细胞，也在内嗅区发现——当我们面向特定方向（例如“朝向山”）时会放电。 这些专门的神经元似乎共同实现了导航，但具体如何实现仍不清楚。 例如，除了知道我们面向哪个方向之外，我们还需要知道朝哪个方向行进。 在这项新研究之前，人们对大脑中如何或在何处产生这种目标方向信号知之甚少。
由伦敦大学学院的雨果·斯皮尔斯领导的一个研究团队，要求 16 名志愿者熟悉一个虚拟环境，该环境由一个方形庭院组成，每面墙上都有景观（例如森林或山脉），每个角落都有独特的物体。 然后，他们扫描参与者的大脑，同时向他们展示来自环境的视图，并要求他们指出不同物体位于哪个方向。
当志愿者面向每个方向时，内嗅区显示出独特的活动模式——这与头朝向细胞应有的行为方式一致。 然而，研究人员发现，无论志愿者是面向特定方向还是仅仅思考它，都会出现相同的模式。 该发现表明，发出头朝向信号的相同机制也模拟目标方向。 大脑究竟如何在两者之间来回切换尚不清楚，但研究人员认为，大脑可能会先发出您面向哪个方向的信号，直到您有意识地决定考虑要去哪里，此时相同的细胞会运行模拟。
有趣的是，参与者的目标方向信号越一致，他们就越能正确回忆起目标物体位于哪个方向，这可能为导航能力差异提供基于大脑的解释。 然而，应该谨慎解释这些结果。 “表现越差可能会导致效果越弱，这有很多种方式，”在伦敦大学学院领导另一个研究这些系统的团队的尼尔·伯吉斯警告说。 例如，如果参与者的注意力不集中，她或他不仅表现会更差，而且还会产生较少相关的脑活动。
这项工作可能具有临床相关性。 导航能力通常是痴呆症（如阿尔茨海默病）的早期受害者，因为内嗅区是最早受到影响的区域之一。 斯皮尔斯的研究小组正在与医生合作开发测试，以帮助识别缺陷并可能衡量疾病进展。