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[科技] 老鼠也会怀念去过的地方,科学家解释老鼠具有空间构想和重现能力

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浓浓茶叶香 发表于 2023-11-20 16:03:38 | 显示全部楼层
 
触景生情,伤感事过境迁,或是浮想联翩,见一叶而知秋----这些只存在在大脑中、没法实在触碰的感情和空想,常常被以为是人类独占的高级思维产物。
克日,经过对老鼠大脑的观察,科学家证实了老鼠一样具有空间空想才能:它们会“憧憬”自己行走在已经走过的场景中、空想到达想要去的地方。
那末,这个风趣的发现是若何实现的呢?首先,多年之前人们发现,大脑中的海马体是负责记忆和空间定位的。海马体功用的最初发现,来自于切除海马体的癫痫患者出现时空记忆损伤的症状。
从那今后,对于海马体的研讨从未停止。今朝已经晓得,海马体内分歧范例的神经细胞的放电、毗连、传导、组合,可以对应分歧的空间识别、定位以及是非期记忆。换句话说,我们可以闭上眼睛,空想从家里走去黉舍、大概从课堂走到食堂,就算不是真的走,也能对门路、拐弯、标志性修建停止思维重建。
海马体的动物尝试存在很大的应战,也就是动物没法用说话和人类交换,没法告诉我们“我不记得了”。是以,建立有用的“交换方式”是尝试条件。在本研讨中,科学家们利用了两种先辈技术的连系,虚拟现实技术和脑机接口技术,以此实时观察老鼠的海马体活动,并与现实空间活动相连系找出关联
虚拟现实技术,就是将老鼠头部牢固起来,手脚可以在自在转动的球上自在活动。在老鼠眼前放置虚拟现实屏幕,让老鼠可以沿着某些虚拟途径、避开障碍物、跑到一个虚拟方针中。这类虚拟现实就像是我们戴着VR眼镜玩游戏一样,只不外,老鼠的全部视野都处在虚拟现实中。
老鼠也会怀念去过的地方,科学家诠释老鼠具有空间构想和重现才能 第1张图片


而在老鼠见到方针、绕过障碍、奔驰向方针的进程中,其脑部的神经活动是不时辰刻被监控记录的。记录方式,就是经过被牢固的头部所毗连的脑机接口装配。脑机接口装配今朝正在炽热成长,甚至可以设想成极小体积、极大容量的装备。
老鼠也会怀念去过的地方,科学家诠释老鼠具有空间构想和重现才能 第2张图片


将脑机接口植入动物脑中,可以对于大脑中几百个神经元的活性、传导方式、强度停止实时记录。所天生的数据,就是一个庞大的矩阵,代表每个神经元在一整段时候中的活动和静止状态。
在停止屡次奔驰尝试、获得大量数据今后,科学家们将大脑神经活动和老鼠所处空间位置的数据停止关联,获得一个对应关系。也就是说,当ABC神经元亮起时,老鼠处在障碍物1四周;而BCD神经元亮起时,老鼠碰见了障碍物2;WXYZ神经元亮起时,老鼠到达方针。
老鼠也会怀念去过的地方,科学家诠释老鼠具有空间构想和重现才能 第3张图片


有了这个关联,相当于已经建立了老鼠海马体与空间记忆的对应关系。在此根本上,科学家们停止了下一步研讨:也就是让老鼠脚下的球停止转动----这样一来,老鼠就没有法子真的在虚拟现实中“走向”自己的方针,而是只能逗留在原地。
这类情形类似于我们坐在家里空想自己走落发门、走向黉舍。奇异的是,老鼠可以在自己的脑海中经过设想而绕开障碍物、走到虚拟方针中。在此进程里,老鼠现实处在原地不动,但脑部神经活动的图式却与它们在可以活动的情况下的图式类似。
这就说明,老鼠也是可以怀念自己已经钻过的洞、绕过的石头、甚至是吃过的虫子!相信在未来的研讨中,脑机接口和虚拟现实会对神经科学的成长起到越发关键的助推感化。
也许有朝一日,人类终将破解一切感情,处理“我是谁”的终极题目。


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