大脑里有个导航仪

你是一个“路痴”还是“活地图”呢？为什么有的人一出门就会迷路，而有的人好像自带路标，到哪儿也不会走丢？也许你会说：那是因为找得到路的人记性好呗！实际上并不是那么简单哦，我们的大脑在关于“方向感”这件事上可干了不少复杂的工作！

1971年，我用老鼠做实验，发现了一个有趣的现象。我先在老鼠的脑袋上装了一个记录电极，然后把它放到一个空旷的房间让它瞎跑。我发现当它每次跑到一个特定的地点时，大脑里的一些神经细胞就会被激活，很像在做记号。我把这些细胞称为“位置细胞”，它们存在于大脑的海马体中。老鼠通过各种感官从环境中获得特征信息，而位置细胞会记录下不同的特征，当老鼠再次来到有相同特征的地点，位置细胞就会活跃起来，位置细胞在不同的地方做上记号，就组成了房间的“地图”。大脑将不同的特征信息与空间位置联系起来，就形成了空间记忆。

自从发现了位置细胞这个东西，接下来的几十年，我都在和它打交道，对它进行了更加深入的研究。接下来我发现，位置细胞形成的空间记忆会随着时间的推移而遗忘。同时也能通过训练来加强，而且这种记忆具有一定的可塑性，当环境发生变化时，记忆也会做一些修正。比如说你曾经上的幼儿园在A地点，现在周围已经修起了高楼大厦，但是你依然能想起它在哪儿。

但是呢，仅仅是位置细胞，还不足以解释动物的空间定位能力。一些简单和非常有特征的地点容易被位置细胞打上标记，但是一旦空间扩大，特征变复杂，就很难都记住了。让你再到另一个你曾经去过的城市，你还记得路吗？但是有些动物就可以，比如鸽子和马，它们具有非常强的导航能力，就算走了很远也能找到回家的路。它们是如何做到的呢？难道它们记住了途中的每一个特征吗？就算如此，只有特征的引导也是不够的。让我们想想地图，如果地图只是描述了一个地方的特征，你也很难准确找到路吧。要是有一张地图告诉你，“你要去的游乐园门口有一座房子”，你找得到才怪呢！地图有特殊的标记方式——经纬度，地图上构建了坐标系，为地图上每一个点都赋予了一个独一无二的坐标，大脑是否也可以自己构建经纬度呢？

我发现位置细胞30年后，布里特·莫泽和爱德华·莫泽这对科学家夫妇有了突破性的发现。因为之前我在大脑的海马体中发现了位置细胞，长久以来，科学界认为空间定位能力都来自海马体。莫泽夫妇独辟蹊径，他们在海马体之外的脑区寻找着线索。经过多年的努力，他们在老鼠的大脑中发现了一种全新的神经元，将其命名为“网格细胞”。顾名思义，这些细胞可以构建出坐标系统，它们与位置细胞一起，在大脑中建立了一套综合定位系统，相当于一个内置在脑袋里的导航仪。因为我和莫泽夫妇在大脑定位系统的研究成果，我们一起分享了诺贝尔生理学奖。

科学家们已经知道了大脑中关于“方向”的奥秘，那么有没有办法拯救“路痴”呢？可喜的是，通过脑成像技术发现，人类的大脑中也同样存在位置细胞，但是研究人脑的定位系统要比想象中困难得多，毕竟人脑比老鼠的大脑要复杂太多了！虽然现在还不能通过科学手段让一个“路痴”一下就变得方向感十足，不过通过对大脑定位系统的研究，科学家们已经知道了一些疾病的原因。比如阿尔兹海默症就是因为患者大脑的海马体受到损伤，导致患者无法辨别周边环境而迷路。医生们也能根据这些研究加深对疾病的认识，从而更好地诊治它们。另外有研究已经证实，出租车司机拥有比普通人更加发达的大脑海马体，这是他们长期在大街小巷中穿梭锻炼出来的，说明只要勤加练习，大脑的“导航仪”也能变得性能卓越。所以说如果你是一个“路痴”的话，也不要灰心哦，通过训练，你的方向感也会大大提升！而且今天的科学家们仍然在不断地努力研究中。

不久前，美国俄亥俄州立大学的科学家就利用手机开始了有趣的新研究。他们专门编写了一个应用程序，要求参与实验者每天外出都把手机挂在胸前，当他们四处走动的时候，利用手机的摄像头和定位功能，手机程序会每隔一段时间就拍照记录下空间和时间的信息。经过一个月的游荡后，实验者们被要求在照片的提示下回忆自己在什么时候去过什么地方。同时科学家们利用功能性核磁共振，检查实验者在回忆信息时活跃的脑区，这样可以找到人类大脑中“导航仪”的具体位置。这仅仅是初步的工作，对于大脑中的定位系统，还有许许多多值得研究的东西。希望未来我们可以抛弃导航仪，因为我们自己已经变成了一台无以伦比的导航仪！