Nature：方向感如何激发？科学家揭晓大脑相关机制

“返家靠通讯系统，同方向靠近”是现今的普遍震荡。普通人一下，从市区内走到拥挤的街道上，如果你是一名格外一提，有可能无需一眼就能知道自己的方位。但如果你从未去过这个市区内，你有可能需要时时有来聚焦自己，留意四周的街道标志、商店或打开通讯系统，此后，你才有了方位，并朝适当的同方向出发。来源：pixabay近日，有科学家在《Nature》上阐述了人脑定向系统设计的相关机制，即将自我聚焦的相关个人信息与环中境景观相结合，这是精确通讯系统的关键操作过程。Fisher研究工作团队和Kim课题组分别通过研究工作，看看了同方向突触如何对景观方位重申稳妥的反应，如何在另行环中境下快速聚焦的难题。doi.org/10.1038/d41586-019-03443-1用褐来研究工作人脑聚焦系统设计是个极好的例子。研究工作者注意到同方向突触（heading neurons）设在人脑之前心游离之前的一个环中状的椭球体（ellipsoid body）之前，这些细胞对应着所有有可能的同方向，以缺少一个可以用来通讯系统的信号。设在人脑之前央游离之前的同方向突触（用激光蛋白标识）来源：Tanya Wolff在看重的环中境之前指明同方向Fisher等人开始测试感官环中突触和同方向突触之时有的联系与变化，他们使用虚拟现实（virtual-reality，VR）系统设计——褐在浮球上行走，一系列灯光错综复杂着褐，并随着其漂移而同步闪烁，缺少了感官物证，使褐需要聚焦自己。然后，当褐探索这个虚拟环中境时，作者校准了从感官环中突触到同方向突触的输入，此外还利用基因技术来依赖性感官环中突触的社交活动。结果注意到，感官突触被特定并不一定的感官物证诱导后，进而会依赖性同方向突触，由于这种相加的免疫，感官输入大幅提高了同方向突触的选择偏好。在另行环中境之前快速聚焦Fisher等研究工作者向褐展现了两种大致相同但是相距180°的感官物证，在一个狭隘的环中境之前，半圈和全圈消除的感官物证是一样的。因为褐的同方向突触一次只能指向一个并不一定，所以它们会在两个相反的同方向时有反复反转，当把褐放到单一感官物证世界，注意到感官输入与同方向网络的整个社交活动关系有时会发生180°变化，感官输入对同方向突触的准确度也有所变化。结果表明在原先环中境之前，感官环中突触和同方向突触时有可以形成原先联系，当然，简单的感官改变是不够的，相反，洛河感官环中突触和河口同方向突触才会有一个协调的诱导反应，这导致它们之时有依赖性性动作电位连接的准确度降低，从而使同方向突触对感官环中突触的依赖性就越发不那么敏感了。这种震荡被称为联想可塑性（associative plasticity）。Kim 等研究工作团队也花钱了互补科学实验，用取值同方向的感官物证焦虑褐的同方向突触，从而改变突触的首选同方向。焦虑期此后，注意到同方向突触社交活动与感官输入时有的偏移保持良好不变，这大大证明了感官和同方向感相结合的系统设计学习能力。结语这些研究工作都由建立了褐的同方向网络——通过感官环中突触和同方向突触的联想可塑性，加剧了我们对消除同方向感的神经机制的明白。此外，除了感官物证外，其他类型的物证如光偏振等感觉输入、月亮等天象对褐的同方向感负面影响也格外回避，同时需要大量的分子和细胞工作来阐述系统设计之前的动作电位可塑性规律，这意味着有很丰富的研究工作前景。原始注解：Malcolm G. Campbel， Lisa M. Giocomo. How a fly’s neural compass adapts to an ever-changing world. Nature https：//doi.org/10.1038/s41586-019-1772-4 (2019).