科技日?qǐng)?bào)訊 （記者雍黎通訊員曾理）頭方向細(xì)胞被認(rèn)為是“大腦內(nèi)部的指南針”，但人們對(duì)頭方向細(xì)胞的編碼機(jī)制知之甚少。近日，科技日?qǐng)?bào)記者從陸軍軍醫(yī)大學(xué)新橋醫(yī)院獲悉，該院神經(jīng)外科張生家教授團(tuán)隊(duì)的最新研究成果“軀體感覺(jué)皮層中窄調(diào)諧的頭方向和頭部角速度細(xì)胞”，近日在線(xiàn)發(fā)表于國(guó)際頂級(jí)學(xué)術(shù)期刊《尖端科學(xué)》上，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。

據(jù)了解，經(jīng)典的空間導(dǎo)航系統(tǒng)由海馬體的位置細(xì)胞與內(nèi)嗅皮層的網(wǎng)格細(xì)胞、頭方向細(xì)胞和邊界細(xì)胞等構(gòu)成。經(jīng)典的空間導(dǎo)航系統(tǒng)理論認(rèn)為海馬體—內(nèi)嗅皮層是介導(dǎo)大腦空間導(dǎo)航系統(tǒng)的唯一中樞。但張生家團(tuán)隊(duì)在前期研究中發(fā)現(xiàn)，軀體感覺(jué)皮層單個(gè)腦區(qū)中同時(shí)存在與海馬體—內(nèi)嗅皮層神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中類(lèi)似的多種空間導(dǎo)航細(xì)胞，其組成了一套全新且完整的空間導(dǎo)航系統(tǒng)，相關(guān)研究成果于2021年發(fā)表于《細(xì)胞研究》上。

此次發(fā)表的論文是對(duì)前期研究的延伸與拓展，該研究探索了經(jīng)典大腦空間導(dǎo)航系統(tǒng)海馬體外的新腦區(qū)，在軀體感覺(jué)皮層中發(fā)現(xiàn)了頭方向細(xì)胞以及頭部角速度細(xì)胞；同時(shí)鑒定出這種大腦高精度指南針細(xì)胞是由快速簇狀放電的抑制性神經(jīng)元編碼，這一新發(fā)現(xiàn)拓展了頭方向細(xì)胞只由興奮性神經(jīng)元編碼的傳統(tǒng)觀(guān)點(diǎn)，也突破了抑制性神經(jīng)元編碼外部感覺(jué)刺激的選擇性通常較弱的經(jīng)典理論。

“大腦的空間導(dǎo)航系統(tǒng)與神經(jīng)退行性疾病密切相關(guān)。例如，在老年癡呆癥早期，大腦空間定位系統(tǒng)最先損傷，其中網(wǎng)格細(xì)胞最早出現(xiàn)凋亡及放電異常，導(dǎo)致患者認(rèn)知功能出現(xiàn)障礙，找不到回家的路?！睆埳医淌诮榻B，他們進(jìn)行的這項(xiàng)研究在經(jīng)典海馬體介導(dǎo)的空間導(dǎo)航系統(tǒng)之外首次發(fā)現(xiàn)了軀體感覺(jué)皮層全新的空間導(dǎo)航系統(tǒng)，不僅擴(kuò)展了傳統(tǒng)空間導(dǎo)航系統(tǒng)的理論、賦予了軀體感覺(jué)皮層除編碼觸覺(jué)、痛覺(jué)、溫度和本體感受以外的新功能，還對(duì)神經(jīng)退行性疾病的研究和治療提供了潛在的新靶向腦區(qū)。未來(lái)通過(guò)基因治療的方法可以靶向修復(fù)受損的網(wǎng)格細(xì)胞來(lái)延緩和干預(yù)老年癡呆癥。