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你想过大脑是如何理解周围世界的吗?其实,我们的大脑是一个超级聪明的地图绘制员,无论是帮你在酒店找到正确的房间,还是在办公楼找到正确的会议室,都涉及到复杂的信息整合与神经计算。这个神奇的“地图绘制”过程,就发生在大脑里一个小小区域——海马体中,这是大脑负责学习和记忆的部分。
“脑海中的地图”究竟是如何创建的?美国霍华德·休斯医学研究所科学家对这个问题特别感兴趣,他们用大视野双光子显微镜技术观察了小鼠的大脑,试图揭开大脑创建“地图”的秘密。
他们设计了一系列动物实验:让小鼠在两个看起来几乎一样的虚拟走廊里穿梭,每个走廊的某个位置都藏有一个“小惊喜”,如水、食物等作为奖励,但提示它们在哪里能找到这些奖励的线索只在开始时给出一点点。一开始,小鼠并不知道这些线索意味着什么,但是通过不断尝试,它们逐渐学会了根据提示来判断哪个位置有奖励。在这个过程中,科学家们注意到小鼠大脑中的神经元活动发生了有趣变化。起初,对于两条走廊,小鼠大脑中的神经元反应很相似,但随着学习深入,它们开始以不同的方式处理这两条走廊的信息,即使这两条走廊在视觉上几乎一模一样。