同样在这周，科学家们瞄准了鸽子大脑中使其能够利用地球磁场导航的部分，路易斯·安东尼已经发现了更多……
众所周知，鸽子以及包括蝙蝠和鱼类在内的许多其他物种对磁场都很敏感，它们似乎能够利用磁场来找到周围的路。但这些动物究竟是如何检测并处理这些神经信息的，一直是一个灰色地带。现在，德克萨斯州贝勒医学院的大卫·迪克曼和他的同事吴乐清(Le-Qing Wu)通过对信鸽的研究，已经确定了大脑中赋予这些动物精神指南针的部分。Dickman和Wu推断，参与解码磁信号的神经细胞应该被周围磁场的变化所激活。因此，正如大卫·迪克曼所解释的那样，为了追踪这些细胞，他们首先将一群鸟类暴露在不断变化的人工磁场中，然后在动物的大脑中寻找开启了一种名为c-Fos的基因的神经细胞，这种基因是神经细胞活动的一种指标。
大卫:我们把鸟放在一个磁场中，在它们的头部周围旋转磁场，然后对大脑组织进行c-Fos抗体反应，我们发现了四个被磁场刺激强烈激活的主要部位。其中一个在前庭核中，另一个在处理空间信息的丘脑前部，第三个是海马体，它是众所周知的空间记忆中心。第四个是联想区域，视觉皮层。
路易斯-这些都是已知的与导航功能和空间定位有关的区域。换句话说，知道你在哪里，你在什么位置，你指着哪个方向。接下来，为了找出这些神经细胞是如何处理磁信息的，迪克曼和吴把7只鸽子放在与地球自身磁场强度相似的不断变化的磁场中，然后用电极记录他们已经确定的一个大脑区域——前庭核——的神经活动，前庭核也有助于控制平衡。
大卫:我们把鸟放在黑暗中，因为有一种与之相反的观点认为，视网膜内部含有一种光色素，它可以在特定波长的光下对磁场产生反应。我们不想激活那些受体，如果它们存在的话，所以我们把鸟放在完全黑暗的地方，它们一动不动，因为我们不想激活前庭系统，因为我们记录的是前庭细胞。所以当他们安静的坐在那里,我们旋转磁场在不同的飞机和我们发现周围的神经元都调整到一个特定的方向在空间和调优很有趣,因为神经元的反应基本上当磁场指向四面八方除了飞机,他们沉默,他们建立的响应,因此当磁场指向一个方向,细胞最喜欢它当它指向相反,细胞最不喜欢它。
路易斯-这些细胞的反应有效地表明了磁场的强度、方向和极性;换句话说，不管鸟是指向北指向南还是南指向北，这意味着鸟很可能利用这些信息来确定它们的位置。
大卫:如果你看地球的磁场，你看到的是磁力线从南磁极出来，它们绕着地球转，然后又回到北磁极。它们以不同的角度从地球出来，这取决于它是在南方，北方还是赤道。两极是90度，赤道是0度，然后在赤道和两极之间有系统地变化。这叫做倾斜角。这些神经元理论上可以利用倾角来告诉你所在的纬度。
露易丝:但他们仍然不知道的是，这些鸟最初是如何探测到磁场的。所以，究竟是眼睛里的一种对磁场敏感的化学物质，还是像磁铁矿这样的含离子矿物的沉积物，这仍然是一个谜，但有几种可能性。
大卫:有三个候选细胞——视网膜，利用这些感光色素。我们以前从未观察过视网膜细胞。还有内耳，那里有另一组发现的铁粒子;然后是喙，尽管喙看起来像磁铁一样是巨噬细胞，但可能仍然存在一种机制，但尚未被发现。有行为研究表明鸟嘴也参与其中，所以我们真的不知道。我们可能会先研究内耳的感受器因为我们对这个领域很熟悉我们已经做了一些初步的实验。
露易丝:所以，至少目前还没有定论，但与此同时，这项工作也有一些非常真实的潜在副产品，也可能使我们受益。
大卫:人类的空间定位能力经常会受到干扰，尤其是那些患有痴呆症或内耳疾病(如梅尼埃氏病)的人。如果灯关了，他们有时甚至很难在厨房里找到路，当他们从家开车去杂货店的时候，他们会迷路。所以，我们现在对大脑是如何接收一些信号并将其输入到这个我们称之为导航网络的东西有了一个想法。所以我们希望这能给我们提供一些线索，我们将来可以用这些线索来帮助那些在空间记忆丧失中有空间定位的人。
克里斯-大卫·迪克曼采访了路易斯·安东尼，这项研究本周发表在《科学》杂志上。
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