动物大脑如何导航 研究成功解析导航神经机制

科学家解析动物定位和方向识别神经机制

近日，一项研究成功解读了动物（包括人类）定位和方向识别的神经机制。这项研究有望帮助机器人实现自主导航。

研究人员发现，哺乳动物大脑主要通过两种类型的神经元进行导航：一种是“头朝向细胞”，负责识别动物面对的方向；另一种是“网格细胞”，负责在大脑中构建二维空间地图，帮助动物定位。

为深入了解这些神经元的活动规律，田纳西大学诺克斯维尔分校的Vasileios Maroulas及其团队与美国陆军研究实验室合作，分析了之前的一项研究数据。他们利用探针植入小鼠大脑并记录其神经元放电模式，在开放环境中观察小鼠移动时的位置和头部方向，并拍摄视频记录其位置和头部方向。

根据这些数据，Maroulas团队开发出一种人工智能算法，能够根据小鼠大脑活动推断其位置和方向。这种技术就如同智能手机地图应用上的定位标记和方向箭头，但并不是通过连接GPS卫星，而是直接分析生物体的大脑活动。

澳大利亚昆士兰科技大学的Adam Hines认为这种类比非常恰当：“它将位置信息（定位标记）与方向信息（蓝色箭头）结合起来，在导航过程中，两者会随着你的移动不断更新。网格细胞就像GPS，而头朝向细胞就像指南针。”他补充道，“这种方法使我们摆脱了预先加载的地图或依赖卫星数据更新GPS坐标