Tsis txhob poob hauv Peb Pines: Ib qho Egocentric Saib ntawm Ib puag ncig

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Kev txav yog lub neej. Cov kab lus no tuaj yeem txhais tau ob qho tib si raws li kev txhawb siab kom txav mus tom ntej, tsis txhob sawv ntsug thiab ua tiav qhov koj xav tau, thiab raws li cov lus qhia ntawm qhov tseeb tias yuav luag txhua tus tsiaj txhu siv feem ntau ntawm lawv lub neej hauv kev txav. Txhawm rau kom ntseeg tau tias peb qhov kev txav thiab txav hauv qhov chaw tsis tas yuav ua pob ntawm peb lub hauv pliaj thiab cov ntiv taw me me tawg txhua zaus, peb lub hlwb siv cov "daim ntawv qhia" ntawm ib puag ncig uas tsis nco qab tshwm sim thaum lub sijhawm peb txav mus. Txawm li cas los xij, muaj kev xav tias lub hlwb siv cov duab qhia no tsis yog los ntawm sab nraud, yog li hais, tab sis los ntawm kev tso ib tus neeg rau hauv daim ntawv qhia no thiab sau cov ntaub ntawv los ntawm thawj tus neeg saib. Cov kws tshawb fawb los ntawm Boston University tau txiav txim siab los ua pov thawj qhov kev xav no los ntawm kev ua cov kev sim ua haujlwm nrog cov nas hauv chav kuaj. Lub hlwb ua haujlwm li cas hauv qhov chaw, cov hlwb cuam tshuam li cas, thiab qhov kev tshawb fawb no ua haujlwm li cas rau lub neej yav tom ntej ntawm kev tsav tsheb thiab cov neeg hlau? Peb kawm txog qhov no los ntawm tsab ntawv ceeb toom ntawm pawg tshawb fawb. Mus.

Kev tshawb fawb hauv paus

Yog li, qhov tseeb tau tsim ntau xyoo dhau los yog qhov tseem ceeb ntawm lub hlwb lub luag haujlwm rau kev taw qhia hauv qhov chaw yog hippocampus.

Lub hippocampus koom nrog ntau yam txheej txheem: kev tsim ntawm kev xav, kev hloov pauv ntawm lub sijhawm luv luv rau hauv kev nco mus ntev, thiab tsim kom muaj kev nco. Nws yog qhov kawg uas yog lub hauv paus ntawm cov "daim ntawv qhia" uas peb lub hlwb hu rau lub sijhawm zoo rau kev taw qhia zoo dua hauv qhov chaw. Hauv lwm lo lus, hippocampus khaws peb-dimensional neural qauv ntawm qhov chaw uas tus tswv ntawm lub hlwb nyob.

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Hippocampus

Muaj ib txoj kev xav uas hais tias ntawm qhov tseeb navigation thiab maps los ntawm lub hippocampus, muaj ib tug nruab nrab kauj ruam - hloov cov maps rau ib tug thawj-neeg saib. Qhov ntawd yog, ib tug neeg tab tom sim nkag siab qhov twg ib yam dab tsi tsis nyob hauv qhov dav (raws li peb pom hauv daim duab qhia tiag), tab sis qhov twg ib yam dab tsi yuav nyob ntawm nws tus kheej (xws li "txoj kev saib" ua haujlwm hauv Google Maps).

Cov kws sau ntawv ntawm kev ua haujlwm peb tab tom xav txog cov hauv qab no: Kev paub txog daim duab qhia chaw ntawm ib puag ncig yog encoded nyob rau hauv lub hippocampal tsim nyob rau hauv lub allocentric system, tab sis lub cev muaj zog kev txawj ntse (lub zog ntawm lawv tus kheej) yog sawv cev nyob rau hauv lub egocentric system.

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UFO: Enemy Unknown (allocentric system) thiab DOOM (egocentric system).

Qhov sib txawv ntawm allocentric thiab egocentric systems zoo ib yam li qhov sib txawv ntawm kev ua si los ntawm tus neeg thib peb saib (los yog sab saib, sab saum toj saib, thiab lwm yam) thiab kev ua si los ntawm thawj tus neeg saib. Hauv thawj qhov xwm txheej, ib puag ncig nws tus kheej yog qhov tseem ceeb rau peb, hauv qhov thib ob, peb txoj haujlwm txheeb ze rau ib puag ncig no. Yog li, allocentric navigational phiaj xwm yuav tsum tau hloov mus rau hauv egocentric system rau kev siv tiag tiag, i.e. txav hauv qhov chaw.

Cov kws tshawb fawb ntseeg tias nws yog dorsomedial striatum (DMS) * plays lub luag haujlwm tseem ceeb hauv cov txheej txheem saum toj no.

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Lub striatum ntawm tib neeg lub hlwb.

Striatum * - ib feem ntawm lub hlwb uas belongs rau basal ganglia; lub striatum koom nrog kev tswj hwm ntawm cov leeg nqaij, cov kab mob hauv nruab nrog cev thiab kev coj cwj pwm; Lub striatum tseem hu ua "striatum" vim nws cov qauv ntawm kev sib hloov ntawm cov khoom grey thiab dawb.

DMS qhia txog cov lus teb tsis zoo cuam tshuam nrog kev txiav txim siab thiab ua haujlwm txog kev taug kev hauv qhov chaw, yog li thaj tsam ntawm lub hlwb yuav tsum tau kawm kom ntxaws ntxiv.

Cov txiaj ntsig tshawb fawb

Txhawm rau txiav txim siab qhov muaj / tsis muaj egocentric spatial cov ntaub ntawv nyob rau hauv striatum (DMS), 4 tus txiv neej nas tau cog nrog txog li 16 tetrodes (tshwj xeeb electrodes txuas rau thaj chaw xav tau ntawm lub hlwb) tsom rau DMS (1).

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Image # 1: Teb cov hlwb striatal rau ib puag ncig ciam teb nyob rau hauv ib qho egocentric ncej ntawm kev siv.

Kev piav qhia rau daim duab No 1:а - tetrode qhov chaw cov ntsiab lus;
b - egocentric ciam teb daim ntawv qhia;
с - allocentric spatial maps (4 squares nyob rau sab laug), xim-coded trajectory plots ntawm qhov chaw ntawm cell teb peaks txheeb ze rau lub cev txoj hauj lwm, thiab egocentric maps (4 squares ntawm sab xis) raws li cov lus teb ntawm EBC hlwb ntawm ntau yam orientations thiab nrug ntawm nas thiab phab ntsa;
d - as in 1c ib, tab sis rau EBC nrog nyiam nyob deb ntawm tus tsiaj;
e - as in 1c ib, tab sis rau ob qhov rov qab EBCs;
f - kev faib tawm ntawm qhov nruab nrab qhov tshwm sim ntev rau cov hlwb pom;
g - kev faib tawm qhov nruab nrab qhov tshwm sim ntev rau EBC siv cov kev taw qhia txav thiab lub taub hau;
h - faib cov lus teb nruab nrab ntawm cov hlwb (tag nrho thiab EBC).

44 qhov kev sim tau ua nyob rau hauv uas cov nas tau sau cov khoom noj sib cais hauv qhov chaw paub (qhib, tsis nyob hauv qhov tshawb nrhiav). Raws li qhov tshwm sim, 939 hlwb raug kaw. Los ntawm cov ntaub ntawv khaws tseg, 31 lub taub hau kev taw qhia hlwb (HDCs) tau txheeb xyuas, tab sis tsuas yog ib feem me me ntawm cov hlwb, 19 kom meej, muaj qhov sib txuam sib luag. Ntxiv mus, cov kev ua ntawm cov hlwb, txwv los ntawm ib puag ncig ntawm ib puag ncig, tau pom tsuas yog thaum lub sijhawm txav ntawm nas raws phab ntsa ntawm chav kuaj, uas qhia txog lub tswv yim egocentric rau encoding ciam teb ntawm qhov chaw.

Txhawm rau ntsuas qhov muaj peev xwm ntawm qhov sawv cev egocentric raws li kev ua haujlwm ntawm tes, egocentric ciam teb daim duab qhia tau tsim (1b), uas qhia txog kev taw qhia thiab kev ncua deb ntawm cov ciam teb txheeb ze rau kev taw qhia ntawm nas lub zog, tsis yog txoj hauj lwm ntawm nws lub taub hau (piv rau 1g).

18% ntawm cov ntaub ntawv kaw tseg (171 ntawm 939) tau pom cov lus teb tseem ceeb thaum tus ciam teb ntawm lub chamber tuav ib txoj haujlwm thiab kev taw qhia ntsig txog qhov kev sim (1f). Cov kws tshawb fawb hu lawv egocentric boundary cells (EBCs). egocentric ciam hlwb). Tus naj npawb ntawm cov hlwb no nyob rau hauv cov kev sim muaj li ntawm 15 txog 70 nrog qhov nruab nrab ntawm 42.75 (1c, 1d).

Ntawm cov hlwb ntawm egocentric ciam teb, muaj cov neeg uas nws cov dej num txo nyob rau hauv teb rau ciam teb ntawm lub chamber. Muaj 49 ntawm lawv nyob rau hauv tag nrho thiab lawv hu ua inverse EBCs (iEBCs). Qhov nruab nrab ntawm tes teb (lawv muaj peev xwm ua tau) hauv EBC thiab iEBC yog qhov tsawg heev - 1,26 ± 0,09 Hz (1h).

EBC cov pej xeem ntawm tes teb rau tag nrho cov kev taw qhia thiab txoj hauj lwm ntawm lub chamber ciam teb rau qhov kev xeem, tab sis qhov kev faib ntawm nyiam orientation yog bimodal nrog peaks nyob 180 ° opposite ib leeg ntawm ob sab ntawm tus tsiaj (-68 ° thiab 112 °) , raug me ntsis offset los ntawm lub perpendicular mus rau lub axis ntev ntawm tus tsiaj los ntawm 22 ° (2d).

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Image # 2: Kev taw qhia nyiam thiab kev ncua deb rau cov lus teb ntawm egocentric ciam teb hlwb (EBCs).

Kev piav qhia rau daim duab No 2:a - egocentric ciam teb daim ntawv qhia rau plaub ib txhij soj ntsuam EBCs nrog sib txawv nyiam orientations qhia saum toj no txhua daim duab;
b - txoj hauj lwm ntawm tetrodes raws li lub hlwb los ntawm 2 (tus lej qhia tus lej tetrode);
с - qhov muaj feem cuam tshuam ntawm cov kev taw qhia nyiam rau tag nrho EBCs ntawm ib tus nas;
d - qhov muaj feem cuam tshuam ntawm cov kev taw qhia nyiam rau EBC ntawm txhua tus nas;
е - tetrode txoj haujlwm rau cov hlwb pom hauv 2f;
f - egocentric ciam teb daim ntawv qhia rau rau rau ib txhij sau EBCs nrog sib txawv nyiam nyob deb tau qhia saum toj no txhua daim duab;
g - qhov muaj feem cuam tshuam ntawm kev nyiam nyob deb rau txhua qhov EBCs ntawm ib tus nas;
h - qhov muaj feem cuam tshuam ntawm kev nyiam nyob deb rau EBC ntawm txhua tus nas;
i yog ib tug polar zajlus ntawm nyiam nyob deb thiab nyiam orientation rau tag nrho cov EBCs, nrog rau qhov loj ntawm qhov chaw sawv cev los ntawm cov xim thiab txoj kab uas hla ntawm cov dots.

Qhov kev faib tawm ntawm kev nyiam mus rau thaj tsam muaj peb lub ncov: 6.4, 13.5 thiab 25.6 cm, qhia tias muaj peb qhov sib txawv nyiam nyob ntawm EBCs (2f-2h), uas tej zaum yuav yog ib qho tseem ceeb rau kev tshawb nrhiav hierarchical navigational. Qhov loj ntawm EBC qhov chaw txais tau nce ntxiv raws li kev ua haujlwm ntawm kev nyiam nyob deb (2i), uas qhia tau hais tias qhov tseeb ntawm egocentric sawv cev ntawm ciam teb nce nrog txo qhov nrug ntawm phab ntsa thiab qhov kev sim.

Ob qho tib si nyiam kev taw qhia thiab kev ncua deb tsis muaj qhov pom tseeb meej, raws li kev kawm EBCs nquag nrog cov kev taw qhia sib txawv thiab kev ncua deb ntawm phab ntsa tshwm sim ntawm tib lub tetrode (2a, 2b, 2e и 2f).

Nws kuj tau pom tias EBCs tsis tu ncua teb rau thaj tsam ntawm qhov chaw (chamber phab ntsa) nyob rau hauv ib qho version ntawm cov chav kuaj. Txhawm rau kom paub meej tias EBCs teb rau thaj tsam hauv cheeb tsam ntawm lub chamber es tsis yog nws cov yam ntxwv distal, cov kws tshawb fawb "tso" lub koob yees duab txoj hauj lwm los ntawm 45 ° thiab ua rau ob peb phab ntsa dub, ua rau nws txawv ntawm qhov uas siv hauv kev sim yav dhau los.

Cov ntaub ntawv tau muab khaws cia ob qho tib si hauv chav kuaj ib txwm thiab hauv qhov hloov pauv. Txawm hais tias muaj kev hloov pauv hauv chav sim, txhua qhov kev xav tau nyiam thiab kev ncua deb ntawm cov phab ntsa ntawm EBC cov ntsiab lus tseem yog tib yam.

Muab qhov tseem ceeb ntawm cov ces kaum, qhov ua tau tias EBCs tshwj xeeb encode cov yam ntxwv ib puag ncig hauv zos no kuj tau txiav txim siab. Los ntawm kev cais qhov sib txawv ntawm cov lus teb nyob ze ntawm cov ces kaum thiab cov lus teb nyob ze ntawm nruab nrab ntawm phab ntsa, peb tau txheeb xyuas ib pawg ntawm EBC hlwb (n = 16; 9,4%) uas nthuav tawm cov lus teb rau cov ces kaum.

Yog li, peb tuaj yeem ua qhov kev txiav txim siab nruab nrab tias nws yog EBC hlwb uas teb tau zoo rau thaj tsam ntawm lub chamber, uas yog, rau phab ntsa ntawm chav kuaj thiab rau nws cov ces kaum.

Tom ntej no, cov kws tshawb fawb tau sim seb cov lus teb ntawm EBC cov hlwb los qhib qhov chaw (qhov chaw sim tsis muaj kev tshawb nrhiav, piv txwv li tsuas yog 4 phab ntsa) yog tib yam rau cov qauv sib txawv ntawm thaj chaw sim. 3 khiav tau ua tiav, nyob rau hauv txhua qhov ntev ntawm phab ntsa txawv los ntawm yav dhau los los ntawm 50 cm.

Txawm hais tias qhov loj npaum li cas ntawm chav kuaj, EBCs teb rau nws cov ciam teb ntawm tib qhov kev ncua deb thiab kev taw qhia ntsig txog qhov kev xeem. Qhov no qhia tias cov lus teb tsis suav nrog ib puag ncig loj.

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Image # 3: Cov lus teb ruaj khov ntawm EBC hlwb rau thaj tsam thaj tsam.

Kev piav qhia rau daim duab No 3:а - egocentric EBC daim ntawv qhia nyob rau hauv ib txwm mob (sab laug) thiab thaum lub sij hawm kuaj tau tig los ntawm 45 ° (txoj cai);
b - egocentric EBC daim ntawv qhia rau lub koob yees duab ntsuas 1.25 x 1.25 m (sab laug) thiab rau lub koob yees duab loj 1.75 x 1.75 m (txoj cai);
с - egocentric EBC daim ntawv qhia nrog cov phab ntsa dub chamber (sab laug) thiab nrog cov phab ntsa (txoj cai);
d-f - graphs ntawm qhov nyiam nyob deb (sab saum toj) thiab kev hloov pauv hauv kev nyiam kev taw qhia ntsig txog lub hauv paus (hauv qab).

Vim hais tias lub striatum tau txais cov ntaub ntawv hais txog ib puag ncig los ntawm ntau qhov chaw ntawm lub paj hlwb qhov pom cortex, cov kws tshawb fawb kuj tau sim seb qhov zoo li ntawm phab ntsa cuam tshuam (3c ib) chav nyob ntawm cov lus teb ntawm EBC hlwb.

Kev hloov pauv qhov tshwm sim ntawm thaj tsam ntawm qhov chaw tsis muaj kev cuam tshuam rau cov tshuaj tiv thaiv ntawm EBC hlwb los yog ntawm qhov kev ncua deb thiab kev taw qhia yuav tsum muaj rau cov tshuaj tiv thaiv txheeb ze rau qhov kev sim.

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Image # 4: Kev sib raug zoo ntawm EBC cell teb tsis hais ib puag ncig.

Kev piav qhia rau daim duab No 4:а - egocentric maps rau EBC nyob rau hauv paub (sab laug) thiab tshiab (txoj cai) ib puag ncig;
b - egocentric maps rau EBC, tau txais nyob rau hauv tib qhov chaw, tab sis nrog lub sij hawm luv luv;
с - graphs ntawm qhov nyiam nyob deb (sab saum toj) thiab kev hloov pauv hauv kev nyiam kev taw qhia ntsig txog lub hauv paus (hauv qab) rau qhov tshiab (tsis paub) ib puag ncig;
d - Cov duab ntawm qhov nyiam nyob deb (sab saum toj) thiab cov kev hloov pauv hauv qhov nyiam kev taw qhia ntsig txog lub hauv paus (hauv qab) rau yav dhau los kawm (paub) ib puag ncig.

Nws kuj tseem pom tau tias cov lus teb ntawm EBC hlwb, nrog rau qhov xav tau kev taw qhia thiab kev ncua deb ntawm qhov kev sim, tsis hloov lub sijhawm.

Txawm li cas los xij, qhov kev xeem "sijhawm" no tau ua nyob rau hauv tib chav kuaj. Nws tseem yuav tsum tau xyuas seb qhov txawv ntawm EBC cov lus teb rau cov xwm txheej paub thiab cov tshiab. Txhawm rau ua qhov no, ntau qhov kev khiav haujlwm tau ua thaum cov nas tau kawm ib chav uas lawv twb paub los ntawm cov kev xeem dhau los, thiab tom qab ntawd cov chav tshiab nrog qhov chaw qhib.

Raws li koj tau twv, EBC xov tooj ntawm tes teb + qhov xav tau kev taw qhia / qhov deb tseem tsis hloov pauv hauv cov chav tshiab (4a, 4c).

Yog li, EBC cov lus teb muab cov sawv cev ruaj khov ntawm thaj tsam ntawm ib puag ncig txheeb ze rau qhov kev xeem hauv txhua hom ntawm ib puag ncig, tsis hais qhov zoo li ntawm phab ntsa, thaj tsam ntawm chav kuaj, nws txoj kev txav, thiab lub sijhawm. tus kawm siv nyob rau hauv lub chamber.

Rau cov ncauj lus kom ntxaws ntxiv nrog cov nuances ntawm txoj kev tshawb no, kuv xav kom saib cov kws tshawb fawb qhia и Cov ntaub ntawv ntxiv rau nws.

Epilogue

Hauv txoj haujlwm no, cov kws tshawb fawb muaj peev xwm lees paub hauv kev xyaum txoj kev xav ntawm ib qho egocentric sawv cev ntawm ib puag ncig, uas yog qhov tseem ceeb heev rau kev taw qhia hauv qhov chaw. Lawv tau pom tias ntawm qhov sawv cev ntawm allocentric spatial thiab qhov ua tau tiag tiag muaj cov txheej txheem nruab nrab uas muaj qee lub hlwb hauv striatum, hu ua egocentric boundary cells (EBC). Nws kuj tau pom tias EBCs muaj feem cuam tshuam rau kev tswj kev txav ntawm tag nrho lub cev, thiab tsis yog lub taub hau ntawm cov kev xeem.

Txoj kev tshawb no tsom los txiav txim siab tag nrho cov txheej txheem ntawm kev taw qhia hauv qhov chaw, tag nrho nws cov khoom thiab cov hloov pauv. Qhov kev ua haujlwm no, raws li cov kws tshawb fawb, yuav pab txhim kho kev siv thev naus laus zis rau kev tsav tsheb thiab rau cov neeg hlau uas yuav nkag siab qhov chaw nyob ib puag ncig lawv, ib yam li peb ua. Cov kws tshawb fawb tau txaus siab heev rau cov txiaj ntsig ntawm lawv txoj haujlwm, uas muab cov laj thawj txuas ntxiv mus kawm txog kev sib raug zoo ntawm qee qhov chaw ntawm lub hlwb thiab yuav ua li cas navigation hauv qhov chaw.

Ua tsaug rau kev nyeem ntawv, nyob xav paub thiab muaj lub lim tiam zoo! 🙂

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