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網格細胞
神经细胞 / 維基百科,自由的 encyclopedia
網格細胞(英文:Grid cell),是一種存在於許多物種大腦中,讓動物明白其空間位置的神經細胞[1][2][3][4][5][6]。網格細胞是在2005年被發現的,發現者為挪威科維理系統神經科學研究所的愛德華·莫澤、邁-布里特·莫澤及他們的學生Torkel Hafting、Marianne Fyhn 和 Sturla Molden[1]。莫澤夫婦和約翰·奧基夫因「發現構成大腦定位系統的細胞」分享了2014年的諾貝爾生理學或醫學獎[7]。 這些細胞的發放野(神經細胞活躍時的動物所在的空間位置,參見感受野)與臨近細胞等距分布,由此發現者提出假說[1],認為這些細胞編碼了對歐氏空間的認知表徵。利用網格細胞,動物可以基於不斷更新的位置和方向信息來動態計算自身的位置。
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通常為了展示具有網格細胞空間發放特性的神經元,用於記錄單個神經元的電極會被置入大鼠的大腦皮層中,插在被稱為背側內側內嗅皮層的區域裡。大鼠會在神經記錄的同時,在一片開闊區域內自由活動。如果記錄到的是一個網格細胞,那麼每次它發放動作電位時,在大鼠的頭所在的位置標記上一個點(如右圖所示),累積起來這些點會聚集成簇,好像等邊三角形網格的頂點。網格細胞這種規則三角的位置野(place field),區別於其它呈現空間特異性放電的神經元。與之形成對比的如位置細胞,用同樣的方法標記細胞放電時動物頭的位置,也可以得到成簇的位置野,但是通常一個空間環境裡只有一個簇;或者即使有多個位置野,它們也不規則排列。