最近的研究揭示了大腦如何處理和解釋動態環境信號。科學家們通過使用尖端的大腦成像方法監測神經活動，對負責我們方向的大腦區域有了新的認識。這些發現闡明了大腦適應不同環境的機制，也使人們了解到神經退行性疾病（如癡呆症）可能發生的功能障礙，導致個人出現方向感和混亂。

麥吉爾大學精神病學副教授、道格拉斯研究中心研究員馬克-布蘭登說：”神經科學研究在過去十年見證了一場技術革命，使我們能夠提出和回答幾年前只能夢想的問題。”他與扎基-阿賈比共同領導了這項研究，扎基-阿賈比曾是麥吉爾大學的學生，現在是哈佛大學的博士後研究員。

為了了解視覺信息如何影響大腦的內部指南針，研究人員將小鼠暴露在一個迷失方向的虛擬世界，同時記錄大腦的神經活動。研究小組利用神經元記錄技術的最新進展，以前所未有的精度記錄了大腦的內部指南針。

這種精確解碼動物內部頭部方向的能力使研究人員能夠探索構成大腦內部羅盤的頭部方向細胞如何支持大腦在不斷變化的環境中重新定位的能力。具體而言，研究小組發現了一種他們稱之為”網絡增益”的現象，它使大腦的內部指南針在小鼠迷失方向後重新定位。阿賈比說：”就好像大腦有一種機制可以實施’重置按鈕’，允許在混亂的情況下迅速重新確定其內部指南針的方向。”

雖然這項研究中的動物被暴露在非自然的視覺體驗中，但作者認為，這樣的場景已經與現代人類的經驗有關，特別是隨著虛擬現實技術的迅速傳播。這些發現”可能最終解釋了虛擬現實係統如何能夠輕易地控制我們的方向感。

這些結果啟發了研究團隊開發新的模型，以更好地理解其基本機制。”這項工作是一個美麗的例子，說明實驗和計算方法一起可以推進我們對驅動行為的大腦活動的理解，”共同作者魏學新說，他是計算神經科學家和德克薩斯大學奧斯汀分校的助理教授。

這一發現對阿爾茨海默病也有重大影響。”阿爾茨海默氏症最初自我報告的認知症狀之一是人們變得迷失方向和迷路，甚至在熟悉的環境中，”研究人員預計，對大腦內部指南針和導航系統如何工作的更好理解將導致對阿爾茨海默病的早期檢測和更好的治療評估。