用于在大脑中存放空间记忆的电气振荡：研究

UC San Diego的生物学家已经发现，大脑中的电振荡，长期以来在组织诸如内存中的认知功能中发挥作用，对大脑来存储允许我们浏览我们的物理环境的信息是至关重要的。

科学家们在4月29日的杂志上发表了研究报告科学该神经元称为“网格单元”，在我们的一部分中创建外部环境的地图大脑需要精确定时的电振荡才能使大脑的另一部分起到神经起搏器的作用。

他们的发现对于理解……的根本原因有重要的意义神经系统疾病如Alzheimer的疾病和用于恢复导向所需的大脑区域的内存。

加州大学圣地亚哥分校的生物学助理教授Stefan Leutgeb领导了这个研究小组，他说:“这项工作首次证明了振荡活动在大脑存储记忆的区域有明确的功能。”

科学家们早就知道这一点大脑区域在阿尔茨海默氏症中退化，导致诸如记忆丧失还有定向障碍，是海马体和附近的内嗅皮层，是记忆形成的重要结构。大脑的这两个区域包含三种类型的神经元，它们有助于形成空间记忆和我们生活经历中的情景记忆中的空间信息。

这三种类型的神经元为大脑提供了一个内部的GPS系统。例如，一种称为“位置细胞”的神经元只有在动物处于特定位置时才会产生电活动，而另一种称为“头部方向细胞”的神经元就像指南针一样。第三类神经元被称为“网格细胞”，它为大脑提供网格状的模式来存储外部环境物理维度的记忆。这些细胞最显著的特征是，它们的电活动在每个细胞内的等距、周期分布(如图所示)。2005年，挪威科学家在老鼠身上发现了网格细胞，但在2010年，伦敦的研究人员在人类内嗅皮层中发现了具有相同特征的细胞群。

Leutgeb和他的团队——博士后研究员Julie Koenig，本科生Ashley Linder和生物学助理教授Jill Leutgeb——想要了解大脑电振荡的功能，这种功能通常在临床环境下进行测量，以诊断神经障碍。

Leutgeb的研究小组证明，内嗅皮层中被称为网格细胞的神经元需要精确计时的电振荡输入信号才能正常工作，这些信号来自大脑皮层下的神经起搏器。

Stefan Leutgeb说:“我们的发现是理解记忆过程的一个重要里程碑，它们将指导人们在内嗅皮层细胞受损时恢复记忆功能。”

来自波士顿大学的一群科学家相关调查报告在同一4月29日问题的同伴论文中科学。

UCSD的研究人员监测了电活动老鼠的网格细胞在一个四英尺见方的小围栏里探索。网格细胞位于内嗅皮层，与海马体相邻，维持着外部环境的内部表现。这种表示法是一种由重复的等边三角形组成的网格状地图，这些等边三角形以六边形的形式平铺在空间上。当动物在它的环境中导航时，当动物的位置与网格中的任何顶点重合时，给定的网格细胞就会变得活跃。

科学家们通过控制大脑中的一小群起搏器细胞来抑制振荡输入，并观察到网格细胞的环境地图显著恶化。

令人惊讶的是，沉默振荡输入并没有干扰大脑信号，这些信号表明了精确的位置(由位置细胞提供)和罗盘信号(由头部方向细胞提供)。

“人们一直认为海马体是在内嗅皮层的控制下，所以有这样的假设网状细胞会对定位细胞产生很大的影响。Leutgeb说:“我们对位置细胞的功能是如何在网格细胞功能严重中断的情况下保持的感到惊讶。”

他补充说:“这个重要的结果表明，一般来说，你可以消除大量传入大脑回路的信息，而大脑回路不会失去大部分功能。”“这一发现意味着，恢复记忆功能并不需要我们完全重新组装受损的神经回路，我们可以通过保存或恢复关键部件来恢复功能。”

他说:“我们的发现是朝着识别这些关键成分的方向迈出的重要一步，这有助于保护老年人和神经退行性疾病患者的记忆功能。”

---

---