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06-18
研究人员正在使用虚拟现实技术来探索人脑的导航模式。
范德比尔特大学的研究人员最近发现，人类大脑可能有一个内部导航系统，可以帮助大脑在黑暗中形成方向感。
在进行了《当代生物学》杂志上发表的一系列虚拟现实实验后，研究人员能够测试人类是否拥有网格细胞系统或大脑的一部分，可以在没有听觉或视觉提示的情况下进行导航。
在之前的研究中，它已经在许多其他哺乳动物中被发现。
这项实验由范德比尔特大学心理学家蒂莫西·麦克纳马拉 (Timothy McNamara) 进行，以 20 世纪 70 年代之前的实验为基础。
四十年前，英国科学家约翰·奥基夫发现，无论老鼠进入盒子的哪个位置，海马体中一种特殊类型的神经元都会被激活，约翰·奥基夫称之为“定位细胞”。
他发现不同的位置细胞根据小鼠行走的位置而被激活，这表明空间导航系统排除了其他感官。
2011年，挪威人科学家·Edvard和梅-布里特·莫泽进一步阐述了这项研究，发现位置细胞只是更复杂的细胞网络的一部分，该网络构成了空间记忆的基础并帮助我们导航。
他们称之为网格系统，它位于大脑底部一个称为内嗅皮层（EC）的地方，它是海马体和新皮质之间的主要界面。
莫泽和他的同事将老鼠从小盒子移到大盒子里，并进行了一系列实验。
他们发现EC中的神经细胞不仅激活单个位置，而且激活多个位置。
当老鼠在盒子里乱窜时，这些区域被激活的神经细胞形成网格状图案，因此得名。
麦克纳马拉和他的团队决定进一步进行这些实验，以测试人脑中是否存在类似的网格系统。
在莫泽改变墙壁尺寸的实验基础上，研究人员使用虚拟现实技术来改变人类受试者的墙壁尺寸。
他们发现网格间距随着墙变大而增加，反之亦然。
由于单个网格单元无法自行识别特定位置，德克萨斯大学的 Ila Fiete 几年前发现某些网格单元模式可能会转化为不同的空间位置。
麦克纳马拉利用菲特的模型在人类身上进行了类似的实验，并利用沉浸式虚拟现实技术看到人类也有类似的网格细胞系统。
VR 引导参与者穿过不同大小的墙壁，要求他们走到一系列由彩色灯柱代表的标记处，这些标记单独出现，但一旦触摸就会消失。
然后，研究人员挡住了参与者的视线，让他们再次找到第一个标记，并记录下与实际位置的距离。
在前几轮实验中，墙壁的尺寸保持不变，但在随后的试验中，墙壁的尺寸增加了40%。
“在大多数情况下，参与者甚至没有注意到墙的大小发生了变化，”麦克纳马拉在最近的新闻发布会上说。
“但是当情况发生变化时，他们停下来的距离比墙保持相同大小时的距离要远得多。
当墙变大时，他们未能达到目标，但当墙变小时，他们就停下来了。
”尽管参与者有时会错过目标有时会错过目标，但它们错过目标的令人惊讶的程度与菲特之前的研究一致，该研究预测引导小鼠的网格细胞系统是根据原来的栅栏的大小来确定的。
“我们还不能说人类使用网格细胞系统进行导航，”麦克纳马拉说。
“但我们可以说，如果人类使用不同的系统，它也会以相同的方式运行。
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