我國科學家發(fā)現(xiàn)一類新的頭方向細胞

頭方向細胞（Head direction cells)是一種頭朝向依賴神經(jīng)元，當動物頭部朝向改變，頭方向細胞就會選擇性放電。它是大腦空間導航系統(tǒng)的基本組成部分，并且與空間記憶和認知有密切聯(lián)系。然而科學界對頭方向細胞的編碼機制知之甚少。近期我國科學家發(fā)現(xiàn)了一類新的頭方向細胞，它由抑制性神經(jīng)元編碼，而不是此前普遍認為的由興奮性神經(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)出簇狀放電和更強的方向選擇性?？蒲腥藛T進一步對頭方向進行微分以研究編碼機制，發(fā)現(xiàn)了頭部角速度（angular head velocity，AHV）細胞，并且發(fā)現(xiàn)AHV細胞也主要由快速放電抑制性神經(jīng)元表征，部分AHV細胞呈現(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)定的調諧。

這項研究探索了大腦中經(jīng)典的空間導航系統(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)了頭方向細胞及頭部角速度細胞，拓展了頭方向細胞主要由興奮性神經(jīng)元編碼的傳統(tǒng)觀點，并首次在單細胞水平上揭示了窄調諧頭方向細胞的神經(jīng)編碼機制，為進一步研究頭方向細胞在大腦空間導航、認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)站觀點和立場，僅供參考。

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