绘制大脑导航图

约翰·奥基夫教授讨论了研究人员如何将虚拟现实和跑步机结合起来，绘制大脑导航图。

汉娜:节目开始，让我们来了解一下大脑。可以说，导航最重要的结构是海马体。所以，让我们从一些关于它的事实开始。

海马体深藏在你的大脑深处。它的形状像一个海马，这就是为什么它被称为海马体，来自希腊语，意思是弯曲的马，大脑的两侧各有一个海马体。每一个都比你卷曲的小指大小还小，每一个都充满了大约4000万个神经细胞。这些细胞中的每一个都可以与多达1万个其他细胞相连，所以它本质上是一个非常复杂的电路板，向该区域和大脑的其他部分发送电子信息的尖峰。为什么会这样呢?为了帮助你找到你在世界上的路，了解你在世界上的位置，让你去你想去的地方。

但这些细胞究竟是如何协同工作的呢?我采访了伦敦大学学院......的John O'Keefe教授

John:现在正在发生的事情，也是这个领域非常令人兴奋的事情是，我们现在开始获得(研究导航的)工具。有了人工的虚拟现实环境，我们可以开始准确地评估环境中是什么线索和刺激导致细胞在特定的地方放电。因此，我们乐观地认为，在不久的将来，将虚拟现实环境与新的记录技术相结合，我们将能够记录大量细胞的情况，并观察细胞之间是如何相互作用的。

汉娜:所以，我们有一些特定的细胞，它们似乎都在一起工作，以便我们知道我们在哪里，甚至我们想去哪里。什么信号进入大脑来帮助改变这些细胞的活动?有没有什么特殊的东西，比如奖励或快乐，可能会影响海马体中的这些细胞?

约翰:这是一个非常好的问题，没有简单的答案。海马体离感觉输入非常远，离运动输出也相当远。我们从解剖学上知道它从感觉的许多不同区域接收信息，新皮层，在某些情况下，已经证明这些细胞能够使用动物可用的任何感觉输入组合。

海马体是由其他细胞组成的吗?它们不仅仅是通往细胞的导航。海马体中还有其他细胞吗?

这是一个有争议的问题，多年来，有报道称海马体中还有其他类型的细胞。然而，如果你把一只动物放在一系列不同的环境中，你会发现，在第二种环境中，有些细胞在第一种环境中没有反应。在第三种环境中有些细胞在前两种环境中没有反应。因此，当你把动物放在多种环境中当然，当你把它放在6或7个环境中时，你会发现海马体中的大多数细胞在其中一个环境中都有一个位置反应定位场。

汉娜-所以，如果海马体中的大部分细胞大脑的形成与空间导航有关例如，患有阿尔茨海默氏症的人，很难在周围导航，特别是在新的环境中他们的海马体细胞之间的联系更少，这个区域的细胞也会死亡。这是原因吗?

约翰-嗯，是的。你其实是在问两个问题。一个是，人类海马体和动物海马体之间的关系是什么?另一个问题是，人类海马体的功能与老鼠海马体的功能有多少相似?这个故事并不简单。很明显，在人类中，海马体除了参与特殊过程外，还参与其他类型的记忆和其他类型的过程。

我们自己的想法，我想最简单的描述方式是人类的海马体参与了我们所说的情景记忆。这是你在特定时间，特定地点所做的事情的记忆。现在，我们自己的想法是这是动物海马体特殊功能的延伸。所以，作为一个主要的空间记忆系统，它也处理关于动物进入那个位置的时间和它在那个位置做了什么的信息。如果你把这些放在一起，你就有了我们所说的——如果我们研究人类记忆的话——情景记忆系统的雏形。

众所周知，阿尔茨海默氏症早期首先出现的问题之一是他们的导航能力的缺陷，而且，他们倾向于在熟悉的环境中迷路，还有，他们的情景记忆系统。所以，我们认为你的假设可能是正确的，你可以证明海马体的功能和功能丧失之间的关系，空间记忆和更广泛的情景记忆的缺陷是一个很好的例子。

我们看了这些细胞的变化在阿尔茨海默病小鼠模型,我们实际上看到了老鼠,随着年龄的增长,而不是当他们年轻的时候,但随着年龄的增长,他们显示他们的空间记忆能力的变化,这些变化是非常高度与海马位置细胞的功能变化,也顺便说一下,与斑块的累积,典型的老年斑块负担在阿尔茨海默氏症患者。

汉娜:刚才是伦敦大学学院的约翰·奥基夫教授。