發表在《自然-人類行為》（Nature Human Behaviour）上的一項新研究發現了一種有助於防止我們迷失的大腦活動模式。伯明翰大學（University of Birmingham）和慕尼黑路德維希-馬克西米利安大學（Ludwig Maximilian Universityof Munich）的研究人員首次確定了內部神經羅盤的位置。

這項研究確定了大腦中精細調整的頭部方向訊號。這些結果與在囓齒類動物身上發現的神經密碼相當，對理解帕金森氏症和阿茲海默症等疾病具有重要意義。

測量人們在運動時的神經活動具有挑戰性，因為現有的大多數技術都要求參與者盡可能保持靜止。在這項研究中，研究人員利用行動腦電圖設備和動作捕捉克服了這個難題。

第一作者本傑明-J-格里菲斯博士說：”掌握前進方向非常重要。在估計自己的位置和方向時，即使是很小的錯誤也會帶來災難性的後果。我們知道，鳥類、大鼠和蝙蝠等動物的神經迴路可以讓它們保持方向，但我們對人類大腦在現實世界中如何管理這一點卻知之甚少，令人驚訝。

一組52 名健康參與者參加了一系列運動追蹤實驗，同時透過頭皮腦電圖記錄了他們的大腦活動。透過這些實驗，研究人員可以監測參與者在根據不同電腦顯示器上的提示移動頭部以確定方向時發出的大腦訊號。

在另一項研究中，研究人員監測了10 名參與者的訊號，這些人已經因癲癇等疾病接受了顱內電極監測。

所有任務都會促使參與者移動頭部，有時甚至只移動眼睛，腦電圖帽和顱內腦電圖（iEEG）記錄了這些動作產生的大腦信號，前者用於測量來自頭皮的信號，後者用於記錄來自海馬體和鄰近區域的資料。

在考慮了肌肉運動或參與者在環境中的位置等因素對腦電圖記錄造成的”混淆”後，研究人員能夠顯示出一種微調的方向信號，這種信號可以在參與者頭部方向發生物理變化之前被檢測到。

格里菲斯博士補充說：「分離這些訊號使我們能夠真正關注大腦如何處理導航訊息，以及這些訊號如何與視覺地標等其他線索一起發揮作用。我們的方法為探索這些特徵開闢了新的途徑，對神經退化性疾病的研究，甚至對改進機器人和人工智慧中的導航技術都有意義”。

在未來的工作中，研究人員計劃將他們的學習成果應用於研究大腦如何在時間中導航，以找出類似的神經元活動是否對記憶起作用。

編譯來源：ScitechDaily