大脑的网格细胞系统如何映射心理空间

网格细胞系统究竟是如何在人类大脑中发挥作用的，尤其是时间动态，直到现在才被推测。一个被广泛讨论的可能性是来自这些细胞的信号创建了“认知空间”的图，其中人们在心理上组织和存储其内部和外部环境的复杂性。欧洲裔美国科学家团队现已能够通过电生理学证据证明人脑中存在类似网格的活动。

人们早就知道，人体海马体中所谓的位置细胞负责编码一个人在太空中的位置。一种相关类型的脑细胞，称为网格细胞，编码各种均匀分布在空间中的位置。这导致一种蜂窝状图案平铺空间。在内嗅皮质中发现了表现出这种模式的细胞。网格细胞系统究竟是如何在人类大脑中发挥作用的，尤其是时间动态，直到现在才被推测。一个被广泛讨论的可能性是来自这些细胞的信号创建了“认知空间”的图，其中人们在心理上组织和存储其内部和外部环境的复杂性。

欧洲裔美国科学家团队现已能够通过电生理学证据证明人脑中存在类似网格的活动。在莱比锡马克斯普朗克人类认知和脑科学研究所(MPI CBS)的Christian Doeller教授和荷兰Radboud大学Donders Institute of Brain，Cognition and Behavior博士的Tobias Staudigl博士的指导下，研究人员使用了各种当受试者探索日常场景的图像时，可视化网格细胞活动的方法。“我们假设大脑中的这些空间编码原则构成了更高认知表现的基础 - 在这项研究中，在感知领域，但也可能在决策中甚至在社交互动中，”Doeller教授解释说，

为了证明大脑活动的动态，科学家们使用两种不同的方法进行了独立测量。使用脑磁图(MEG)扫描36名健康参与者，并在癫痫患者中测量颅内脑电图(EEG)。在MEG扫描期间，受试者坐在一种头盔下，该头盔测量由活动神经细胞的电流引起的磁场。“这使我们能够记录数据，这是大脑瞬间总活动的表现，没有任何延迟”，该研究的第一作者Tobias Staudigl解释说。他目前正在洛杉矶(美国)的Cedars-Sinai医疗中心进行研究。参与者观看了包含室内和室外场景的200张照片。“除了MEG测量，

在癫痫患者的情况下，研究人员利用了这样一个事实，即为了诊断目的，在脑部手术之前，他已经植入了可以直接记录大脑电活动的电极。他被要求查看类似的图片，包括室内和室外场景，以及动物和面孔。他的眼球运动也被测量，允许科学家获得额外的数据集来记录细胞的激活模式。

“我们研究了整个网格单元系统的活动模式是否具有特定的结构，正如几年所假设的那样，”多勒教授说。“通过展示视觉场景的主题图片，我们能够证明这一点。这是第一次通过MEG和EEG记录测量这种效果，并为进一步的研究开辟了许多令人兴奋的机会。例如，它可以为未来阿尔茨海默病等疾病开辟新的生物标志物。这是因为在阿尔茨海默病风险增加的年轻人中，我们已经看到网格细胞系统的活动减少了。“