我们的大脑可以抽提出一些抽象的概念，这在很早就被哲学家提出。可这些概念是如何在大脑中形成的？科学家正不断发现其中的奥秘。这一切还要从今年获得诺贝尔生理学或医学奖的“大脑GPS”说起。在近日由上海市科协主办的2014年诺贝尔奖解读讲座上，华东师范大学教授、“脑功能”基因组学教育部重点实验室常务副主任林龙年分享了他的这一发现。
　　大脑定位与地图如出一辙
　　不同于视觉、听觉等其他单一感觉，空间方位的认识涉及多种感知觉信息的整合，这种感知觉信息最终汇聚到大脑中一个被称为“海马”的区域内。伦敦大学学院的约翰·奥杰夫教授1971年在大鼠海马发现了位置细胞，34年后，挪威科学家莫泽夫妇在一个与海马结构有密切联系的、被称之为内嗅皮层的区域，发现了网格细胞。莫泽的数学功底在这项发现中起了关键作用，因为在许多人探索无果时，他发现把每相邻两个网格细胞中心连接起来，就构成了一系列相连的正三角形。
　　有意思的是，这种正三角形网格在真实环境中其实是不存在的，它们是在动物大脑中抽象形成，叠加到真实环境中去的。就像我们在地图上用经纬度来表示某一个具体位置一样，网格细胞为大脑提供了一个内部坐标系，从而使海马的位置细胞能在其基础上，整合其它信息，最终表示空间方位。于是，在空间定位上，自然进化出的大脑和人类发明的地图系统采取了同一策略。
　　“窝”概念是种神经编码
　　无论是位置细胞还是网格细胞，科学家们都采取了记录老鼠在一定空间中跑动产生的脑激活反应，林龙年在类似的研究实验中发现了一个奇怪现象，即不管将老鼠的“窝”变成三角形、圆形或长方形，还是用纸板、塑料、金属和棉花等不同材料制作新“窝”，老鼠对这个特定的物件都有强烈的脑部反应。
　　林龙年与他的团队将这个反应的细胞命名为“窝细胞”，实验表明，小鼠大脑“窝细胞”对“窝”的反应，并不依赖于各种“窝”的具体形状、质地、味道等属性，而体现出一种编码“窝”概念的特点。“只要物体能提供一个舒适安全、大小合适的空间，小鼠大脑内的‘窝细胞’就会被激活，小鼠就会把它当作可以睡觉的‘窝’，而不在乎这个‘窝’的一些其它物理属性。”林龙年说。
　　大脑研究任重道远
　　从“窝细胞”我们能很容易类比到别的概念，比如当我们认识到骆驼这一生物概念时，尽管当我们看到的实物和概念中有所差别，但我们仍能认出它。林龙年指出，“窝细胞”的编码机制，反映了大脑对日常生活中各类物体形成抽象概念的神经机制。
　　尽管人们知道了位置细胞、网格细胞甚至“窝细胞”，但它们之间的信息是如何传递的，至今仍不清楚，正如中科院院士、复旦大学脑科学研究院学术委员会主任杨雄里所说，人脑的细胞数量多达上千亿个，这给予了人类智能的可能，不过当科学家对它们的研究深入到一定程度后，大量新问题又来了。“脑科学是人类需要不断攀登的一座科学高峰。”杨雄里说。阅读原文

来源｜文汇报　记者｜沈湫莎　编辑｜戴勇