來自挪威科技大學(xué)Kavli系統(tǒng)神經(jīng)科學(xué)研究所等處的研究人員發(fā)表了題為“Grid Cells Use HCN1 Channels for Spatial Scaling”的文章，發(fā)現(xiàn)了大腦中調(diào)控內(nèi)部分辨率的一個(gè)關(guān)鍵機(jī)制，這種機(jī)制就像是大腦中變焦按鈕，幫助我們處理空間分辨率，辨別方向。這一研究成果公布在Cell雜志上。

文章的通訊作者是Kavli系統(tǒng)神經(jīng)科學(xué)研究所Edvard I. Moser教授，以及Lisa Giocomo，其中Moser教授近期剛剛獲得了Anders Jahre 2011年醫(yī)學(xué)研究獎(jiǎng)——這一獎(jiǎng)項(xiàng)是北歐地區(qū)生物醫(yī)學(xué)方面最大獎(jiǎng)項(xiàng)之一，由奧斯陸大學(xué)頒發(fā)。

每個(gè)人都能完成空間上的放大或者縮小，但是其中的機(jī)制科學(xué)家們至今了解的還并不清楚。在這篇文章中，研究人員報(bào)道了他們?nèi)绾瓮ㄟ^敲除實(shí)驗(yàn)，改變小鼠大腦中網(wǎng)格細(xì)胞（grid cells）中的離子通道，發(fā)現(xiàn)大腦奧秘的經(jīng)過。

之前的研究發(fā)現(xiàn)小鼠的腦中負(fù)責(zé)辨認(rèn)方向的細(xì)胞位于海馬體中。這些細(xì)胞共有三種類型，分別為：方向辨識(shí)細(xì)胞（head direction cells）、空間辨識(shí)細(xì)胞（place cells）和定位細(xì)胞（grid cells）。這三類細(xì)胞有各自不同的任務(wù)——方向辨識(shí)細(xì)胞就像是指南針，它用于指揮行進(jìn)方向，發(fā)育最早，因此在小鼠睜開眼睛時(shí)就可幫助它辨認(rèn)方向；空間辨識(shí)細(xì)胞負(fù)責(zé)記憶某個(gè)地方的周圍環(huán)境，它發(fā)育得相對(duì)較晚；而定位細(xì)胞成熟最晚，它是一種相對(duì)復(fù)雜的空間協(xié)調(diào)系統(tǒng)，用于確定所處環(huán)境的具體位置及距離某個(gè)地點(diǎn)的遠(yuǎn)近。因此，每當(dāng)小鼠到達(dá)一個(gè)新的陌生環(huán)境中，以上三種細(xì)胞會(huì)協(xié)同發(fā)生作用，最終在腦中產(chǎn)生一個(gè)“心理地圖”。當(dāng)下次再到這里時(shí)，便可使用這個(gè)“心理地圖”來判斷方位。

研究人員發(fā)現(xiàn)離子通道在這其中扮演了重要角色，它們能介導(dǎo)細(xì)胞內(nèi)部和外部的信號(hào)，當(dāng)研究人員敲除離子通道的時(shí)候，地圖就會(huì)變得不精確。Giocomo說，“當(dāng)我們敲除了HCN1離子通道，天然坐標(biāo)系統(tǒng)的比例就會(huì)增大，這就像是失去了地圖上的緯度和經(jīng)度線一樣，突然牛就不能精確定位空間位置了。”

在正常大腦中，離子通道正常工作，大腦能產(chǎn)生所需的精確分辨率，但是如果離子通道不能正常工作了——就像是實(shí)驗(yàn)小鼠一樣——那么地圖就無法獲得正確的分辨率了。

這項(xiàng)研究對(duì)于進(jìn)一步深入分析阿茲海默癥，及相關(guān)疾病具有重要意義，“因?yàn)榘⑵澓ＤY患者的這一區(qū)域受到了破壞，而且阿茲海默癥患者出現(xiàn)的一個(gè)首先癥狀就是突然發(fā)現(xiàn)失去的方向感，當(dāng)然我們還不確定這兩者之間的關(guān)聯(lián)，但是這值得深入研究下去。”

同期還有另外一篇發(fā)表在Neuron雜志上文章，由哥倫比亞大學(xué)Kavli系統(tǒng)神經(jīng)科學(xué)研究所完成，這兩個(gè)Kavli研究所目前已決定在這一項(xiàng)目上合作進(jìn)行研究。

Moser教授說，我們相信這將是一項(xiàng)重要的合作，而不是競(jìng)爭(zhēng)，我們從Kandel實(shí)驗(yàn)室（哥倫比亞大學(xué)）獲得了敲出小鼠，并且一位博士后也來到我們這里進(jìn)行研究，我們探討了目前的發(fā)現(xiàn)，相互交流和溝通。

這一合作交流了大腦中兩個(gè)相關(guān)區(qū)域的研究資料，即內(nèi)嗅皮層和海馬區(qū)，這些數(shù)據(jù)描述敲除網(wǎng)格細(xì)胞和空間辨別細(xì)胞中的離子通道，產(chǎn)生的后果，研究成果證明了我們的大腦如何調(diào)控自身的變焦，以適應(yīng)方向空間辨認(rèn)的需要。