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伊利诺伊大学、西北大学和伊利诺伊大学厄巴纳 - 香槟分校的神经生物学家最新研究发现，即使小鼠在熟悉的静态环境中导航，大脑的 ’ 内部 GPS’ 也会发生变化。这一突破性发现揭示了大脑处理和存储空间记忆的基本机制，对理解记忆、学习甚至衰老具有重要意义。
研究表明，即使小鼠每天走相同的路径，路径和周围条件保持不变，每次旅程都会激活大脑中不同的 ’ 制图 ’ 神经元。这一发现发表在《自然》杂志上，为神经生物学领域带来了新的洞见。
西北大学神经生物学教授丹尼尔·多姆贝克（Daniel Dombeck）指出：’ 我们的研究证实，大脑中的空间记忆并不稳定和固定。记忆在神经元之间传递，完全相同的经历每次都会涉及不同的神经元。这不是突然的变化，而是慢慢演变的。’
研究团队通过精心设计的实验验证了这一发现。小鼠在跑步机上跑过虚拟迷宫，确保了速度的精确测量。迷宫在多姆贝克实验室开发的多感官虚拟现实系统上呈现，不仅控制了动物看到的内容，还通过小鼠鼻子上的锥体提供相同的气味，控制了所有可能的环境变量。
多次实验结果显示，即使在一个高度可复现的虚拟世界中，每次都会激活不同的神经元组。这一发现证实，大脑的空间地图本质上是动态的，无论空间多么静态，它都在不断更新。
该研究对理解人类疾病和人工智能学习具有重要意义。分子和综合生物学教授杰森·克莱默（Jason Climer）表示：’ 这一证据表明记忆是流动的。这可能与更深层次的问题有关，即为什么大脑能做到现代人工智能难以做到的事情，比如持续学习新事物。’
研究还发现，最易兴奋的神经元在多次跑过虚拟迷宫时保持了更稳定的空间记忆。由于神经元的兴奋性随着年龄的增长而降低，这一发现可能有助于科学家理解衰老和疾病与大脑编码新记忆能力的关系。
该研究得到了美国国立卫生研究院的支持，为理解阿尔茨海默病等神经精神疾病提供了新的研究方向，同时也为改进计算机和人工智能系统带来了重要启示。
