大腦里有個導航儀

你是一個“路癡”還是“活地圖”呢？為什么有的人一出門就會迷路，而有的人好像自帶路標，到哪兒也不會走丟？也許你會說：那是因為找得到路的人記性好唄！實際上并不是那么簡單哦，我們的大腦在關于“方向感”這件事上可干了不少復雜的工作！

1971年，我用老鼠做實驗，發現了一個有趣的現象。我先在老鼠的腦袋上裝了一個記錄電極，然后把它放到一個空曠的房間讓它瞎跑。我發現當它每次跑到一個特定的地點時，大腦里的一些神經細胞就會被激活，很像在做記號。我把這些細胞稱為“位置細胞”，它們存在于大腦的海馬體中。老鼠通過各種感官從環境中獲得特征信息，而位置細胞會記錄下不同的特征，當老鼠再次來到有相同特征的地點，位置細胞就會活躍起來，位置細胞在不同的地方做上記號，就組成了房間的“地圖”。大腦將不同的特征信息與空間位置聯系起來，就形成了空間記憶。

自從發現了位置細胞這個東西，接下來的幾十年，我都在和它打交道，對它進行了更加深入的研究。接下來我發現，位置細胞形成的空間記憶會隨著時間的推移而遺忘。同時也能通過訓練來加強，而且這種記憶具有一定的可塑性，當環境發生變化時，記憶也會做一些修正。比如說你曾經上的幼兒園在A地點，現在周圍已經修起了高樓大廈，但是你依然能想起它在哪兒。

但是呢，僅僅是位置細胞，還不足以解釋動物的空間定位能力。一些簡單和非常有特征的地點容易被位置細胞打上標記，但是一旦空間擴大，特征變復雜，就很難都記住了。讓你再到另一個你曾經去過的城市，你還記得路嗎？但是有些動物就可以，比如鴿子和馬，它們具有非常強的導航能力，就算走了很遠也能找到回家的路。它們是如何做到的呢？難道它們記住了途中的每一個特征嗎？就算如此，只有特征的引導也是不夠的。讓我們想想地圖，如果地圖只是描述了一個地方的特征，你也很難準確找到路吧。要是有一張地圖告訴你，“你要去的游樂園門口有一座房子”，你找得到才怪呢！地圖有特殊的標記方式——經緯度，地圖上構建了坐標系，為地圖上每一個點都賦予了一個獨一無二的坐標，大腦是否也可以自己構建經緯度呢？

我發現位置細胞30年后，布里特·莫澤和愛德華·莫澤這對科學家夫婦有了突破性的發現。因為之前我在大腦的海馬體中發現了位置細胞，長久以來，科學界認為空間定位能力都來自海馬體。莫澤夫婦獨辟蹊徑，他們在海馬體之外的腦區尋找著線索。經過多年的努力，他們在老鼠的大腦中發現了一種全新的神經元，將其命名為“網格細胞”。顧名思義，這些細胞可以構建出坐標系統，它們與位置細胞一起，在大腦中建立了一套綜合定位系統，相當于一個內置在腦袋里的導航儀。因為我和莫澤夫婦在大腦定位系統的研究成果，我們一起分享了諾貝爾生理學獎。

科學家們已經知道了大腦中關于“方向”的奧秘，那么有沒有辦法拯救“路癡”呢？可喜的是，通過腦成像技術發現，人類的大腦中也同樣存在位置細胞，但是研究人腦的定位系統要比想象中困難得多，畢竟人腦比老鼠的大腦要復雜太多了！雖然現在還不能通過科學手段讓一個“路癡”一下就變得方向感十足，不過通過對大腦定位系統的研究，科學家們已經知道了一些疾病的原因。比如阿爾茲海默癥就是因為患者大腦的海馬體受到損傷，導致患者無法辨別周邊環境而迷路。醫生們也能根據這些研究加深對疾病的認識，從而更好地診治它們。另外有研究已經證實，出租車司機擁有比普通人更加發達的大腦海馬體，這是他們長期在大街小巷中穿梭鍛煉出來的，說明只要勤加練習，大腦的“導航儀”也能變得性能卓越。所以說如果你是一個“路癡”的話，也不要灰心哦，通過訓練，你的方向感也會大大提升！而且今天的科學家們仍然在不斷地努力研究中。

不久前，美國俄亥俄州立大學的科學家就利用手機開始了有趣的新研究。他們專門編寫了一個應用程序，要求參與實驗者每天外出都把手機掛在胸前，當他們四處走動的時候，利用手機的攝像頭和定位功能，手機程序會每隔一段時間就拍照記錄下空間和時間的信息。經過一個月的游蕩后，實驗者們被要求在照片的提示下回憶自己在什么時候去過什么地方。同時科學家們利用功能性核磁共振，檢查實驗者在回憶信息時活躍的腦區，這樣可以找到人類大腦中“導航儀”的具體位置。這僅僅是初步的工作，對于大腦中的定位系統，還有許許多多值得研究的東西。希望未來我們可以拋棄導航儀，因為我們自己已經變成了一臺無以倫比的導航儀！