頭方向細胞（Head direction cells)是一種頭朝向依賴神經元，當動物頭部朝向改變，頭方向細胞就會選擇性放電。它是大腦空間導航系統的基本組成部分，并且與空間記憶和認知有密切聯系。然而科學界對頭方向細胞的編碼機制知之甚少。近期我國科學家發現了一類新的頭方向細胞，它由抑制性神經元編碼，而不是此前普遍認為的由興奮性神經元編碼。研究成果發表在《Advanced Science》期刊，標題為“Sharp Tuning of Head Direction and Angular Head Velocity Cells in the Somatosensory Cortex”。

研究發現，軀體感覺皮層中的頭方向細胞主要包括寬波低頻的常規放電興奮性神經元和窄波高頻的快速放電抑制性神經元兩種類型，其中快速放電抑制性神經元呈現出簇狀放電和更強的方向選擇性。科研人員進一步對頭方向進行微分以研究編碼機制，發現了頭部角速度（angular head velocity，AHV）細胞，并且發現AHV細胞也主要由快速放電抑制性神經元表征，部分AHV細胞呈現出與頭方向的聯合表征。此外，研究還發現與常規放電興奮性神經元相比，快速放電抑制性神經元在黑暗中也保持穩定的調諧。

這項研究探索了大腦中經典的空間導航系統“海馬-內嗅皮層”外的新腦區，在軀體感覺皮層中發現了頭方向細胞及頭部角速度細胞，拓展了頭方向細胞主要由興奮性神經元編碼的傳統觀點，并首次在單細胞水平上揭示了窄調諧頭方向細胞的神經編碼機制，為進一步研究頭方向細胞在大腦空間導航、認知等功能中的作用提供了重要依據。

論文鏈接：

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/advs.202200020

注：此研究成果摘自《Advanced Science》期刊，文章內容不代表本網站觀點和立場，僅供參考。

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