麻省理工学院的神经科学家发现,无论是物理导航还是精神导航,大脑都会使用相同的认知表征。
这一发现强调了内嗅皮层在处理物理和想象体验中的作用。
当你沿着通常的路线去上班或去杂货店时,你的大脑会启动存储在海马体和内嗅皮层中的认知地图。这些地图存储了你走过的路和去过的地点的信息,这样你每次去那里时都可以导航。
麻省理工学院的一项新研究发现,当你仅仅思考一系列体验时,在没有任何身体运动或感官输入的情况下,这种心理地图也会被创建和激活。在一项动物研究中,研究人员发现,内嗅皮层保存着一张认知地图,记录了动物在使用纵杆浏览一系列图像时所经历的事情。这些认知地图会在思考这些序列时被激活,即使图像不可见。
这是第一项通过激活内嗅皮层的认知图来展示非空间领域的心理模拟和想象的细胞基础的研究。
麻省理工学院的最新研究表明,当大脑对导航路线进行心理模拟时,被称为认知地图的心理表征就会被激活。图片来源:麻省理工学院 Christine Daniloff;iStock
“这些认知地图被用来进行心理导航,无需任何感官输入或运动输出。我们能够看到当动物在心理上经历这些体验时,该地图会呈现出自己的特征,”大脑和认知科学副教授、麻省理工学院麦戈文脑研究所成员、这项研究的资深作者 Mehrdad Jazayeri 说道。
麦戈文研究所研究科学家 Sujaya Neupane 是这篇论文的主要作者,该论文于 6 月 12 日发表在《自然》杂志上。麻省理工学院大脑与认知科学教授、麻省理工学院麦戈文脑研究所成员、K. Lisa Yang 综合计算神经科学中心主任 Ila Fiete 也是这篇论文的作者之一。
探索心理导航中的认知地图
大量对动物模型和人类的研究显示,物理位置的表征存储在海马体(一种海马状的小结构)和附近的内嗅皮层中。每当动物穿过它之前所在的空间、即将穿过该空间或睡觉时,这些表征就会被激活。
“之前的研究大多集中在动物在空间中移动时这些区域如何反映环境的结构和细节,”Jazayeri 说道,“当动物在房间中移动时,它的感官体验会被海马体和内嗅皮层神经元的活动很好地编码。”