研究人员在大脑中识别出响应其他人位置的“社交场所细胞”

无论我们是在参加团队运动还是只是和我们的家人一起在公园散步，我们都会不断了解周围人的位置 - 以及每个人的前进方向。近几十年来，科学家们已经在我们的脑中精确定位了称为“放置细胞”的神经元，它们编码了我们在环境中的位置，但是我们的大脑如何代表其他人的位置一直是个谜。发表在“科学”杂志上的新的魏茨曼科学研究所的蝙蝠研究揭示了一组神经元，它们编码附近飞行的其他蝙蝠的特定位置。

“蝙蝠和人类一样，都是社交动物;它们是最高级的航海家，他们非常了解其他蝙蝠在他们的空间环境中，“研究所神经生物学系的Nachum Ulanovsky教授说。他领导了这项研究。乌兰诺夫斯基对埃及果蝠的研究主要集中在大脑的一部分细胞，这些细胞被称为海马体。这些细胞，这有助于我们和其他哺乳动物形成我们用来驾驭环境的内部认知地图，在2014年获得了他们的发现者诺贝尔奖。最近的研究表明海马也可能在社会互动中发挥作用。所以乌兰诺夫斯基及其团队包括David Omer博士，Liora Las博士和研究生Shir Maimon在内，询问这两个功能，地点和社交功能如何在这部分大脑中交叉。

乌兰诺夫斯基和他的团队在他们独特的“蝙蝠实验室”中为蝙蝠设计了一个实验学习情境，其中两只蝙蝠 - 一名“老师”和一名“学生” - 配对。这名学生起初观察了老师如何随机地飞向实验室中的一个“水果摊”并回到他的栖息处。大约13秒后，学生平均跟踪了老师到食物的路线。

为了揭示蝙蝠脑中发生的事情，每只蝙蝠配备了一个称为神经记录仪和微型电极的微型无线记录设备，使研究人员能够记录近400个脑细胞的活动在海马的前部区域。这些由Ulanovsky及其团队多年来开发的微小电极和记录装置，不会以任何方式干扰蝙蝠的活动。“实验中最具挑战性的部分是防止两只蝙蝠一起飞行，因为我们需要一只蝙蝠停留，所以我们可以区分自我与其他地方的细胞，”乌兰诺夫斯基说。“诀窍在于确定该组织的阿尔法男性并使他们成为教师 - 这使学生们得到了尊重，并且不会与老师一起飞出去。”

这些实验的结果支持了这样一种观点，即我们的大脑不仅创建了我们在环境中的位置的认知地图，还包括社交映射。当学生蝙蝠自己导航实验室时，他们的位置细胞自然活跃。但当他们静止不动并观察老师蝙蝠时，大约18%的海马细胞代表另一只蝙蝠的位置 - 也就是说，当老师飞过特定部分的空间时，它们变得活跃起来。进一步分析表明，这些细胞中大约有一半交替作为常规位置细胞或作为位于另一个蝙蝠位置的社交位置细胞，而其他细胞仅响应另一个蝙蝠的位置。

跟踪学生蝙蝠头部运动的运动传感器显示这些运动无法解释社交场所细胞活动。另一组实验解决了研究人员确定的细胞亚群是否真正具有社会性的问题。科学家让学生蝙蝠观察移动的物体 - 球或骰子 - 采取与之前实验中教师所采用的相同的路径，最后有奖励和没有奖励。这些物体也在海马中表现出来，但这些物体与发射电脉冲以响应其他蝙蝠的细胞之间有明显的区别。这些细胞的功能性解剖学分析显示海马区域中的物体或其他动物的空间分离。

与RIKEN科学家在大鼠身上进行的类似研究一起，今天也发表在“科学”杂志上，这项研究为这些社会场所细胞的一些新问题打开了大门。例如：这些细胞如何在许多参与者的“社交场合”中发挥作用?他们的活动是否取决于其他动物或其性别的相关性?乌兰诺夫斯基：“这些研究结果表明，海马体的'地方'部分不仅仅涉及物理景观的导航。它在导航社会景观方面也起着重要作用。”