随着COVID-19病例的上升，物理上与其他人保持距离从未如此重要。如今，在一项新的研究中，来自美国加州大学洛杉矶分校的研究人员揭示了你的大脑如何导航位置并监控同一位置上的其他人。这一发现表明我们的大脑会产生一种共同的代码来标记他人与我们之间的关系。相关研究结果于2020年12月23日在线发表在Nature期刊上，论文标题为“Boundary-anchored neural mechanisms of location-encoding for self and others”。

        橙色的点表示大脑中植入电极的活动。图片来自Nature, 2020, doi:10.1038/s41586-020-03073-y。

        论文共同通讯作者、加州大学洛杉矶分校医学院神经外科助理教授Nanthia Suthana说，“我们研究了我们在物理空间导航---先是独自前行，然后是和其他人一起前行---时大脑的反应。”

        Suthana补充说，“我们的大脑会创造出一种普遍的签名来设身处地为他人着想。”她的实验室研究大脑如何形成和回忆记忆。

        Suthana和她的同事们观察了癫痫患者，他们的大脑早些时候通过手术植入了电极来控制他们的癫痫发作。这些电极植入在内侧颞叶，这是一个与记忆有关的大脑中心，据猜测很像GPS设备那样调节导航。

        论文共同通讯作者兼论文第一作者、Suthana实验室博士后学者Matthias Stangl说，“早期的研究已表明，内侧颞叶神经元的低频脑电波有助于啮齿类动物在新地方导航时跟踪自己的位置。我们想在人身上研究这一想法，并测试他们是否也能监测身边的人，但受到现有技术的阻碍。”

        利用美国国家卫生研究院BRAIN计划的330万美元奖励，Suthana实验室发明了一个特殊的背包，里面装有一台可以无线连接到大脑电极的电脑。这使她能够在研究对象自由移动时对其进行研究，而不是一动不动地躺在大脑扫描仪中或连接在记录设备上。

        在这个实验中，每个患者都戴着这个背包，并被指示探索一个空房间，找到一个隐藏的地方，并记住它，以便将来搜索。当他们行走时，背包会实时记录他们的脑电波、眼球运动和穿过房间的路径。

        当这些参与者在房间里搜索时，他们的脑电波以一种独特的模式流动，这表明每个人的大脑都绘制出了墙壁和其他边界。有趣的是，当这些患者坐在房间的一个角落里，看着其他人接近隐藏的位置时，他们的脑电波也以类似的方式流动。

        这一发现提示着，我们的大脑会产生同样的模式来追踪我们和其他人在共享环境中的位置。

        为什么这很重要?

        Suthana说，“日常活动需要我们不断地在同一个地方围绕其他人进行导航。考虑选择最短的机场安检线，在拥挤的停车场寻找车位，或者避免在舞池中撞到人。”

        在第二个发现中，这些研究人员发现，我们注意的东西可能会影响我们的大脑绘制位置图的方式。例如，当这些患者寻找隐藏的地点或目睹另一个人接近该地点时，他们的脑电波比他们仅仅探索房间时流动得更强。

        Stangl说，“我们的结果支持这样的观点：在某些心理状态下，这种脑电波模式可能会帮助我们识别边界。在这种情况下，是当人们专注于一个目标并寻找某种东西时。”

        未来的研究将探索人们的大脑模式在更复杂的社会环境中的反应，包括在实验室之外。这些研究人员已经将这种背包提供给其他科学家，以便加速获得关于大脑和大脑疾病的发现。