近日，一項刊登在國際雜誌Cell上的研究報告中，來自英國倫(lun) 敦大學學院等機構的科學家們(men) 通過研究利用激光束開啟了小鼠大腦中神經元的表達，這或為(wei) 闡明大腦記憶發揮背後的工作原理提供新的思路，也揭開了記憶力支持大腦內(nei) 在GPS係統的分子機製。文章中，研究人員解釋了他們(men) 如何借助雙激光器（twin lasers）利用一種全光學技術，當小鼠在虛擬現實環境中進行導航時讀取並寫(xie) 入其大腦中位置細胞（一種神經元類型）的活性。

值得注意的是，當刺激位置細胞，科學家們(men) 就能重新激活或檢索小鼠獲得獎勵地方的記憶，這反過來會(hui) 在精神上傳(chuan) 輸信息，從(cong) 而促進小鼠表現出好像其在獎勵的地方的行為(wei) 。位置細胞被認為(wei) 能代表環境的認知地圖（就好像內(nei) 在的GPS一樣），其能幫助機體(ti) 保持位置記憶，這項研究中，研究人員首次直接揭示了位置細胞活性或許是大腦表現出導航能力的基礎。本文研究結果或能幫助研究者深入理解大腦記憶被儲(chu) 存的機製，同時還有望幫助開發出治療諸如癡呆症和阿爾茲(zi) 海默病等影響記憶的疾病的新型療法。

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研究者Nick Robinson說道，本文研究結果提出了直接的因果證據表明，小鼠能利用位置細胞活性所代表的信息來指導其行為(wei) ，換句話說，位置細胞能告訴小鼠其所處的未知，實際上當小鼠做出決(jue) 定時，其能夠傾(qing) 聽位置細胞；相關(guan) 研究有望幫助闡明大腦中記憶被儲(chu) 存的機製，同時還能幫助開發新工具來操作影響機體(ti) 行為(wei) 的大腦記憶。研究者表示，諸如阿爾茲(zi) 海默病等記憶障礙對全社會(hui) 帶來了非常巨大的代價(jia) ，本文研究或許有望改變遊戲規則，因為(wei) 研究人員能在操控大腦記憶的特定神經元中利用光學讀寫(xie) 能力，這樣就能夠深入理解並潛在改善神經回路活性幫助我們(men) 製定決(jue) 策的過程。

這項研究中，研究人員利用了一種強大的方法，將兩(liang) 種革命性的技術相結合並使用光學技術讀寫(xie) 大腦中的電活性，首先他們(men) 對神經元進行工程化修飾使其能表達在遺傳(chuan) 上編碼的鈣離子傳(chuan) 感器，從(cong) 而就能促進細胞發光；其次，研究者在相同的神經元中表達出了光敏感的“光遺傳(chuan) 學”蛋白，並能利用激光束來促進其激活特定的細胞。通過結合上述兩(liang) 種技術，研究人員就能記錄並操控在虛擬現實環境中的小鼠大腦中相同神經元的活性。

這樣一來研究人員就能對在虛擬世界中進行導航的小鼠海馬體(ti) 中的位置細胞進行靶向性激活，首先研究者在光學上記錄了海馬體(ti) 中大量位置細胞的活性，並識別出了能在獎賞位置發生激活的位置細胞，這或許就形成了位置信息的記憶基礎，隨後研究者使用全息定向激光束在虛擬世界的不同位置激活了這些特定的位置細胞；最後研究者表示，值得注意的是，位置細胞的激活就足以幫助檢索關(guan) 於(yu) 獎懲位置的記憶，從(cong) 而就能引導小鼠在新的位置尋找獎勵，換句話說，光對神經元的刺激會(hui) 在精神上傳(chuan) 遞給小鼠機體(ti) ，從(cong) 而就會(hui) 使其表現的像在被獎勵的地方一樣，本文研究中，研究人員首次闡明了位置細胞的激活如何促進其檢索機體(ti) 對環境的記憶並幫助機體(ti) 進行導航。