大腦內(nèi)置羅盤使盲眼老鼠通過迷宮測試

一些動物例如鴿子，生來帶有內(nèi)置的羅盤系統(tǒng)。而其他動物，目前看來，也可以通過人工“改裝”添加羅盤。日本研究人員已研制出數(shù)字羅盤，類似于智能手機中的那種，并將其接入盲眼老鼠的大腦。這些老盲眼鼠學(xué)會了利用羅盤在迷宮中尋找食物，表現(xiàn)得幾乎和可以看見周圍情況的正常老鼠們一樣好。

視覺對于了解周圍環(huán)境，進而形成一種感官識別能力至關(guān)重要。沒有視覺的盲人，當(dāng)他們試圖融入一個新的空間環(huán)境時會感到非常吃力。研究人員想知道，感知地磁信號是否可以填補缺失的視力功能。他們將11只老鼠進行了眼皮縫合，并應(yīng)用微電極將微型數(shù)字羅盤接入它們大腦的視覺皮層。當(dāng)老鼠的頭指向南或北時，電極會向老鼠的神經(jīng)元發(fā)送電脈沖。接著，他們把這些盲眼老鼠放入迷宮。

迷宮的形狀類似于有兩條分支的字母“T”。老鼠被放入“T”的長柄處，而食物總是位于東邊的那條分支上——也就是說，迷宮的旋轉(zhuǎn)決定了食物的位置，老鼠有時需要左轉(zhuǎn)才能獲得食物，而有時則需要右轉(zhuǎn)。視力正常的老鼠可以利用迷宮所在房間內(nèi)的標(biāo)志物來確定哪邊是東。一開始，它們選到正確分支的幾率是50%——基本上，全憑運氣——但在5至7天內(nèi)，它們的首次成功率就上升到80-90%。

沒有植入數(shù)字羅盤的盲眼老鼠在撞大運的賭博中從未超過50%的成功率。

與之相比，這些植入數(shù)字羅盤的盲眼老鼠走迷宮的能力幾乎與正常視力的老鼠齊平。經(jīng)過4天練習(xí)以后，這些盲眼老鼠有82%的幾率選到正確的路，而到了第9天，它們的成功率接近90%。

當(dāng)研究人員進一步提高迷宮難度，增加到五條分支時，它們也能夠選擇正確的路徑。即便當(dāng)研究人員關(guān)閉了數(shù)字羅盤的信號后，這些盲眼老鼠們也能知道它們正處于迷宮的何處。 這顯示，它們已經(jīng)利用羅盤繪制了迷宮的某種心理地圖。

研究人員認為，有朝一日，類似的神經(jīng)假體或許也可以幫助盲人們在這個世界暢行無阻。進一步，它甚至可以應(yīng)用到正常視力的人類身上，它或許可以使我們看到紅外波和紫外線，或者其他更多的非可見光。

研究人員感嘆道：“人類或許還沒有充分利用大腦功能，這種限制可能并不在于你缺乏努力，而是由于你身體上貧瘠的感覺器官。真正的感官世界一定比我們此刻正在經(jīng)歷的體驗要‘豐富多彩得多?！?