科技日報訊 （記者雍黎通訊員曾理）頭方向細胞被認為是“大腦內部的指南針”，但人們對頭方向細胞的編碼機制知之甚少。近日，科技日報記者從陸軍軍醫大學(xué)新橋醫院獲悉，該院神經(jīng)外科張生家教授團隊的最新研究成果“軀體感覺(jué)皮層中窄調諧的頭方向和頭部角速度細胞”，近日在線(xiàn)發(fā)表于國際頂級學(xué)術(shù)期刊《尖端科學(xué)》上，首次在單細胞水平上揭示了窄調諧頭方向細胞的神經(jīng)編碼機制。

　　據了解，經(jīng)典的空間導航系統由海馬體的位置細胞與內嗅皮層的網(wǎng)格細胞、頭方向細胞和邊界細胞等構成。經(jīng)典的空間導航系統理論認為海馬體—內嗅皮層是介導大腦空間導航系統的唯一中樞。但張生家團隊在前期研究中發(fā)現，軀體感覺(jué)皮層單個(gè)腦區中同時(shí)存在與海馬體—內嗅皮層神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )中類(lèi)似的多種空間導航細胞，其組成了一套全新且完整的空間導航系統，相關(guān)研究成果于2021年發(fā)表于《細胞研究》上。

　　此次發(fā)表的論文是對前期研究的延伸與拓展，該研究探索了經(jīng)典大腦空間導航系統海馬體外的新腦區，在軀體感覺(jué)皮層中發(fā)現了頭方向細胞以及頭部角速度細胞；同時(shí)鑒定出這種大腦高精度指南針細胞是由快速簇狀放電的抑制性神經(jīng)元編碼，這一新發(fā)現拓展了頭方向細胞只由興奮性神經(jīng)元編碼的傳統觀(guān)點(diǎn)，也突破了抑制性神經(jīng)元編碼外部感覺(jué)刺激的選擇性通常較弱的經(jīng)典理論。

　　“大腦的空間導航系統與神經(jīng)退行性疾病密切相關(guān)。例如，在老年癡呆癥早期，大腦空間定位系統最先損傷，其中網(wǎng)格細胞最早出現凋亡及放電異常，導致患者認知功能出現障礙，找不到回家的路。”張生家教授介紹，他們進(jìn)行的這項研究在經(jīng)典海馬體介導的空間導航系統之外首次發(fā)現了軀體感覺(jué)皮層全新的空間導航系統，不僅擴展了傳統空間導航系統的理論、賦予了軀體感覺(jué)皮層除編碼觸覺(jué)、痛覺(jué)、溫度和本體感受以外的新功能，還對神經(jīng)退行性疾病的研究和治療提供了潛在的新靶向腦區。未來(lái)通過(guò)基因治療的方法可以靶向修復受損的網(wǎng)格細胞來(lái)延緩和干預老年癡呆癥。