我國科學(xué)家發(fā)現(xiàn)一類新的頭方向細(xì)胞

頭方向細(xì)胞（Head direction cells)是一種頭朝向依賴神經(jīng)元，當(dāng)動物頭部朝向改變，頭方向細(xì)胞就會選擇性放電。它是大腦空間導(dǎo)航系統(tǒng)的基本組成部分，并且與空間記憶和認(rèn)知有密切聯(lián)系。然而科學(xué)界對頭方向細(xì)胞的編碼機(jī)制知之甚少。近期我國科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了一類新的頭方向細(xì)胞，它由抑制性神經(jīng)元編碼，而不是此前普遍認(rèn)為的由興奮性神經(jīng)元編碼。研究成果發(fā)表在《Advanced Science》期刊，標(biāo)題為“Sharp Tuning of Head Direction and Angular Head Velocity Cells in the Somatosensory Cortex”。

研究發(fā)現(xiàn)，軀體感覺皮層中的頭方向細(xì)胞主要包括寬波低頻的常規(guī)放電興奮性神經(jīng)元和窄波高頻的快速放電抑制性神經(jīng)元兩種類型，其中快速放電抑制性神經(jīng)元呈現(xiàn)出簇狀放電和更強(qiáng)的方向選擇性?？蒲腥藛T進(jìn)一步對頭方向進(jìn)行微分以研究編碼機(jī)制，發(fā)現(xiàn)了頭部角速度（angular head velocity，AHV）細(xì)胞，并且發(fā)現(xiàn)AHV細(xì)胞也主要由快速放電抑制性神經(jīng)元表征，部分AHV細(xì)胞呈現(xiàn)出與頭方向的聯(lián)合表征。此外，研究還發(fā)現(xiàn)與常規(guī)放電興奮性神經(jīng)元相比，快速放電抑制性神經(jīng)元在黑暗中也保持穩(wěn)定的調(diào)諧。

這項(xiàng)研究探索了大腦中經(jīng)典的空間導(dǎo)航系統(tǒng)“海馬-內(nèi)嗅皮層”外的新腦區(qū)，在軀體感覺皮層中發(fā)現(xiàn)了頭方向細(xì)胞及頭部角速度細(xì)胞，拓展了頭方向細(xì)胞主要由興奮性神經(jīng)元編碼的傳統(tǒng)觀點(diǎn)，并首次在單細(xì)胞水平上揭示了窄調(diào)諧頭方向細(xì)胞的神經(jīng)編碼機(jī)制，為進(jìn)一步研究頭方向細(xì)胞在大腦空間導(dǎo)航、認(rèn)知等功能中的作用提供了重要依據(jù)。

論文鏈接：

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/advs.202200020

注：此研究成果摘自《Advanced Science》期刊，文章內(nèi)容不代表本網(wǎng)站觀點(diǎn)和立場，僅供參考。

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