波士頓大學(xué)研究老鼠大腦紋狀體 或有助于提高自動(dòng)駕駛汽車(chē)導航能力

據外媒報道，某一天，當自動(dòng)駕駛汽車(chē)在道路上安全運行，而機器人能夠執行復雜的、對人類(lèi)來(lái)說(shuō)風(fēng)險太大而無(wú)法執行的救援行動(dòng)時(shí)，我們可能需要感謝老鼠，以及波士頓大學(xué)神經(jīng)科學(xué)家團隊。

波士頓大學(xué)研究員Jake Hinman、William Chapman，以及波士頓大學(xué)系統神經(jīng)學(xué)主任兼心理學(xué)和腦科學(xué)藝術(shù)與科學(xué)學(xué)院教授Michael Hasselmo確認，特殊的大腦細胞確實(shí)能夠為老鼠提供有關(guān)周?chē)h(huán)境的地圖，研究人員們認為，人類(lèi)大腦中也有此類(lèi)神經(jīng)元，但是需要進(jìn)一步的研究來(lái)確定這一點(diǎn)。

該研究的部分資金由國防部（Department of Defense）的多學(xué)科項目的撥款，提供了有價(jià)值的、有關(guān)大腦導航系統的工作原理，此類(lèi)知識可用于打造更智能的自動(dòng)駕駛汽車(chē)，讓其能夠在滿(mǎn)是障礙物和生命體的道路上安全行駛。

幾十年來(lái)，科學(xué)家們一直認為，人腦中的海馬體負責存儲有關(guān)周?chē)h(huán)境的地圖，功能類(lèi)似于大腦的文件柜，存儲著(zhù)類(lèi)似于在谷歌地圖（Google Maps）上尋找地點(diǎn)時(shí)彈出來(lái)的地圖圖像。但是，有些研究人員提出，為了有效利用此類(lèi)地圖為人類(lèi)導航，大腦必須首先將此類(lèi)圖像轉換成谷歌的“街景地圖”，心理上將自己置于第一人稱(chēng)視角。換句話(huà)說(shuō)，研究人員必須研發(fā)出一個(gè)概念，說(shuō)明相對于人類(lèi)自己來(lái)說(shuō)，地圖的邊界和地標具體位于大腦的哪個(gè)位置。

現在，波士頓大學(xué)研究小組的發(fā)現提供了首個(gè)生物學(xué)證據，證明街景地圖功能確實(shí)存在，至少在老鼠身上是存在的，特別是在大腦深處幫助控制行為的紋狀體（striatum）區域確實(shí)存在該功能。

研究人員將老鼠帶到一個(gè)房間，里面放了一些被壓碎的果脆圈。當老鼠開(kāi)始尋找果脆圈時(shí)，研究人員利用電極片發(fā)現，老鼠大腦紋狀體內的特殊腦細胞（稱(chēng)為自我中心邊界細胞）會(huì )變得非?；钴S，會(huì )以不同的方式觸發(fā)，引導老鼠在該環(huán)境中找到食物。

研究人員表示，紋狀體內的邊界細胞就是老鼠的“街景地圖”，以精確的方式發(fā)出信號，使老鼠在尋找食物的過(guò)程中能夠自行定位。

研究人員表示，進(jìn)行該研究的最終目的是要讓自動(dòng)駕駛汽車(chē)和機器人能夠在復雜環(huán)境中有效導航。雖然機器人和自動(dòng)駕駛汽車(chē)在空蕩蕩的地方運行很安全，但是如果需要在不平坦或是復雜的環(huán)境中運行，甚至人類(lèi)無(wú)法親自處理的危險情況中運行時(shí)，可能就會(huì )被無(wú)法預測的障礙物阻擋。

研究人員表示，大腦的自然導航系統能夠讓自動(dòng)導航機器人更好應對危險情況，也可讓自動(dòng)駕駛汽車(chē)在復雜道路和地形上安全運行。

雖然該研究對自動(dòng)駕駛汽車(chē)有益，但是仍有許多不確定因素有待探索。目前，研究人員只研究了此類(lèi)邊界細胞對邊界的反應，未來(lái)，研究人員希望能夠研究此類(lèi)細胞如何對更動(dòng)態(tài)的邊界和地標（如移動(dòng)的物體和人）做出反應。此外，研究人員還在研究此類(lèi)細胞在黑暗環(huán)境中如何反應，或者是否會(huì )反應，因為在黑暗環(huán)境中，人或動(dòng)物可依賴(lài)的視覺(jué)信息較少。