人脑自带导航系统？揭秘科学家所说的‘神经指南针’

对于我们很多人来说，如果没有智能手机，导航全世界似乎是一项不可能完成的任务。

但一项新研究表明，人类在从A点到B点的导航上比我们意识到的更加熟练。

科学家发现，我们的大脑中有一种“内部神经罗盘”，可以帮助我们在环境中定位和导航。

这个罗盘以神经细胞传递的电信号形式存在，它告诉我们我们即将朝着新的方向前进。

更重要的是，一旦我们重新定位自己，它会告诉我们我们正在沿着新的路径前行，例如东方而不是北方。

这项新研究由伯明翰大学和慕尼黑路德维希-马克西米利安大学的研究人员进行。

“我们将这个神经罗盘描述为一种向多个参与导航的大脑区域发送的脑信号，”伯明翰大学的研究作者本杰明·格里菲斯博士告诉说。

“这个脑信号向这些大脑区域更新我们在环境中面对的方向，这有助于我们在移动中更新导航目标。

“在我们实际转向之前，它告诉我们我们即将转向，大约是在实际转向前的50到100毫秒。

“当我们在街角转弯时，神经罗盘脑信号向帮助我们导航的大脑区域传达转弯的信息，使我们能够更新方向（例如，沿着新的街道行进）。”

如果没有这个罗盘，人类在导航能力上可能会出现“严重的失调”。

“我们不会完全无助，但从A点到B点会非常困难，”这位专家补充道。

在该研究中，格里菲斯博士和他的同事们招募了52名健康参与者进行一系列的运动追踪实验，并记录了他们的脑活动。

为此，他们使用了脑电图（EEG）这一方法，通过在头皮上放置电极记录大脑的电活动。

这些电极使研究人员能够监测参与者在移动头部以适应不同计算机显示屏上的线索时的脑信号。

他们还监测了10名已经因癫痫等疾病进行脑监测的参与者的信号。

所有的任务都促使参与者移动头部，有时仅仅移动眼睛。

研究人员能够识别出这个罗盘的精确定向信号，这个信号可以在参与者头部方向的物理变化之前被检测到。

“我们发现这个罗盘‘始终开启’，但信号在我们移动之前往往最强，”格里菲斯博士告诉说。

“这可能是对其他大脑区域的警告，表示方向即将改变。”

在这项研究之前，科学家们不太确定人类是如何在环境中定位和导航的。

“在啮齿动物和鸟类的先前研究中，发现了类似于我们观察到的这种神经罗盘，”格里菲斯博士补充道。

“但与这些物种相比，人类更加注重视觉（也就是说，我们更倾向于通过眼睛探索世界，而不是通过行走）。

“然而，我们的研究结果表明，我们与啮齿动物和鸟类有着类似的罗盘，但我们在其中加入了一些眼睛的辅助。”

这些结果对于理解帕金森病和阿尔茨海默病等疾病的影响很大，这些疾病通常会影响导航和定向能力。

在未来的工作中，研究人员计划调查大脑如何在时间上进行导航，以了解是否类似的活动负责记忆。

该研究已发表在《自然·人类行为》杂志上。