科学家：有些动物无脑或是生存优势(4)

　　辨别方向要靠空间记忆，这种记忆主要在脑深处的海马结构区形成。在哺乳动物中，有3种不同的细胞分布在海马结构区的不同位置，构成了导航系统的主体：“地方”与“网格”细胞就像GPS，让动物能跟踪自己的方位；“头部方向”细胞，就像罗盘，当动物的头指向一个特定方向时会做出反应。有关“地方”和“网格”细胞的研究已经很多，并获得了2014年诺贝尔生理或医学奖。但“头部方向”细胞是直到最近才开始以二维形式在小鼠中研究的，对大脑如何编码三维方向就了解得更少。

　　研究人员开发出一种跟踪装置，能以视频检测头部三个角度的转动——飞行术语中叫做偏航、俯仰和滚转。据物理学家组织网12月4日（北京时间）报道，他们用这种装置观察了自由飞行的埃及果蝠，通过植入微电极监测蝙蝠的神经活动。借助微电极记录显示，在海马结构的一个特殊亚区，神经元也会调整到与头部一致的特定三维角度：只有当动物的头指向该三维角度时，特定神经元才会被激活。

　　新研究首次揭示了大脑怎样结合水平线来计算垂直方向感。在神经罗盘中，水平和垂直方向是分开处理的，复杂程度也不同：在反应水平面上的方向时，海马结构一个亚区的头部方向细胞被激活，帮它在二维平面定向；而对垂直运动起反应的细胞，即三维定向，位于另一个亚区。研究人员认为，二维朝向细胞是为水平运动服务的，比如人们在开车时；而三维细胞对复杂的三维空间运动非常重要，如攀爬树枝，人类在多层建筑中移动，或驾驶飞行器。

　　他们还在倒挂蝙蝠身上进一步实验，研究蝙蝠的脑怎样计算出头部方向信号，发现它们脑中有一种极高效的圆环坐标系，可执行这些计算，使蝙蝠能在空中给自己迅速定位，无论它们向上还是向下运动。

　　本研究支持了海马结构中头朝向细胞具有三维神经罗盘功能的观点。虽然是对蝙蝠的研究，但科学家认为，这一发现也适用于不能飞行的哺乳动物，包括在树枝间跳跃的松鼠、猴子，以及人类。

以色列科学家尝试电子芯片植入动物大脑实验

  据外国媒体报道，近日，以色列科学家最新进行的一项令人惊讶具有争议性的科学创新实验显示，电子芯片可用于替代活体动物大脑的残损部分。

　　这项研究实验在科幻小说和科幻电影中曾多次出现，例如：科幻电影《终结者》中的半肉体半机械的机械人。目前，以色列特拉维夫大学的研究人员成功地建造出一种芯片能够代替肢体的运动功能，将这种电子芯片植入老鼠大脑可实现眨眼。

　　科学家希望这项技术未来能够帮助患者帕金森氏症的大脑残疾患者，使用芯片替换受损身体组织，从而实现相同的功能。