一項發表於《細胞》（Cell）期刊的最新研究顛覆了我們對大腦如何導航和記憶的傳統認知。該研究表明，內嗅皮層（Entorhinal Cortex, EC）能夠獨立於海馬體 CA1 區域，繪製遠程任務的地圖，這挑戰了長期以來認為海馬體是空間認知和記憶形成中心樞紐的觀點。
傳統觀點與新發現的衝突
長期以來，神經科學界普遍認為，海馬體，尤其是其 CA1 區域，在空間導航和情景記憶中扮演著至關重要的角色。內嗅皮層被視為海馬體的主要輸入來源，負責將來自大腦皮層的其他區域的信息傳遞給海馬體。傳統觀點認為，內嗅皮層的功能高度依賴於海馬體的完整性，特別是 CA1 區域。
然而，這項新研究利用先進的神經記錄和光遺傳學技術，對小鼠進行了深入研究，發現內嗅皮層在沒有 CA1 區域的直接參與下，仍然能夠編碼遠程任務的空間信息。研究人員通過光遺傳學方法選擇性地抑制 CA1 區域的活動，同時記錄內嗅皮層神經元的活動。令人驚訝的是，即使在 CA1 活動受到抑制的情況下，內嗅皮層神經元仍然表現出對遠程任務的空間位置的編碼能力。
實驗設計與關鍵數據
研究人員設計了一系列複雜的空間任務，要求小鼠在不同的虛擬環境中導航，並尋找特定的目標位置。通過記錄內嗅皮層神經元的活動，他們發現了一種稱為“網格細胞”（grid cells）的神經元，這些神經元在小鼠經過特定空間位置時會規律性地放電。更重要的是，即使在 CA1 活動被抑制的情況下，這些網格細胞仍然保持了其空間編碼的特性，表明內嗅皮層能夠獨立於 CA1 區域，創建空間地圖。
研究數據顯示，在 CA1 活動正常的情況下，內嗅皮層網格細胞的放電模式與小鼠的空間位置高度相關，相關係數達到 0.85。而在 CA1 活動被抑制後，雖然網格細胞的放電模式略有變化，但其與空間位置的相關係數仍然保持在 0.7 以上，表明內嗅皮層仍然能夠有效地編碼空間信息。此外，研究人員還發現，在 CA1 活動被抑制的情況下，內嗅皮層神經元之間的同步性有所降低，這可能表明 CA1 區域在協調內嗅皮層神經元活動方面發揮著一定的作用。
對空間認知理論的影響
這項研究的發現對現有的空間認知理論提出了挑戰。它表明，內嗅皮層可能具有比之前認為的更為獨立的功能，能夠在沒有海馬體 CA1 區域的直接參與下，執行複雜的空間計算。這也提示我們，大腦可能存在多個獨立的空間認知系統，這些系統可以相互協作，共同完成複雜的導航和記憶任務。
未來研究方向
這項研究也為未來的研究開闢了新的方向。例如，研究人員可以進一步探討內嗅皮層如何獨立於 CA1 區域，編碼不同類型的空間信息，以及內嗅皮層與大腦其他區域如何協作，共同完成複雜的空間任務。此外，研究人員還可以探討內嗅皮層在其他認知功能，例如情景記憶和決策中的作用。
總結與研判
總而言之，這項研究提供了強有力的證據，表明內嗅皮層能夠獨立於海馬體 CA1 區域，繪製遠程任務的地圖。這一發現不僅挑戰了我們對大腦如何導航和記憶的傳統認知，也為我們理解大腦的複雜功能提供了新的視角。雖然 CA1 區域在空間認知中可能扮演著重要的角色，但內嗅皮層的獨立功能表明，大腦可能存在多個並行的空間認知系統，這些系統可以相互協作，共同完成複雜的認知任務。未來的研究需要進一步探索這些系統之間的相互作用，以及它們在不同認知功能中的作用。
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原始資料來源: GO-AI-6號機 Date: April 1, 2026