近期，發表在《Current Biology》上的一項新研究揭示了動物如何根據周圍環境創建和維護內部空間地圖。
這項研究由倫敦瑪麗女王大學的 Guifen Chen 博士領導，深入研究了在 虛擬現實VR 環境中導航的小鼠的大腦，揭示了特定視覺線索對於構建和維護空間地圖的驚人重要性。其中，牆壁對於穩定在 VR 中負責空間導航的神經元至關重要。
研究團隊指出：「我們的研究結果在理解動物用於邊界檢測的感官資訊的精確性質方面向前邁出了重要一步。這不僅強調了高邊界在構建空間地圖中的重要性，而且還揭示了大腦從感覺運動不匹配中推斷邊界的非凡能力，即使它們不是直接可見的。」
研究團隊使用 VR 技術進行了一項實驗。小鼠在 VR 環境中導航，研究人員同時監測其神經活動。具體來說，該研究的重點是對導航至關重要的神經元的活動：當動物處於特定位置時觸發的定位細胞，以及形成六邊形網格狀環境地圖的網格細胞。
這個 VR 環境可以操縱以包含或排除各種視覺元素。通過監測這些神經元的活動，研究人員可以觀察小鼠的空間地圖是如何根據 VR 世界中的操縱而更新的。
最引人注目的發現集中在視覺邊界的作用上。當 VR 環境包括升高的牆壁時，小鼠大腦中的定位細胞和網格細胞持續放電，表明空間地圖穩定。
然而，移除這些牆壁會導致這些細胞的放電模式變得不穩定，表明動物的導航能力受到破壞。有趣的是，從 VR 環境的地板上移除線索並沒有產生重大影響。這表明視覺線索的特定形式在動物如何構建和維護其內部地圖方面起著至關重要的作用。
研究團隊認為，相關發現對理解真實世界的導航具有更廣泛的意義。
他們解釋道：「我們的研究結果表明，高而不平坦的邊界在動物如何維護空間地圖方面起著至關重要的作用。這也許可以解釋為什麼年幼的孩子很難使用形狀的平面輪廓進行空間定位。」
這項研究為進一步研究感官資訊、空間記憶和導航之間錯綜複雜的相互作用打開了大門。它可以為從機器人和 VR 開發到更深入地理解空間導航障礙等領域的進步鋪平道路。
