두뇌는 어떻게 자신이 어디에 있는지 알까요? 1971년 존 오키프는 쥐 해마에서 동물이 특정 장소에 있을 때만 발화하는 뉴런을 발견했습니다 — '장소 세포', 당신이 여기 있다는 신호. 수십 년 후 2005년에 메이-브리트와 에드바르 모저는 한 단계 앞인 내후각 피질에서 더 이상한 것을 발견했습니다: 한 곳이 아니라 여러 곳에서 발화하는 '격자 세포'로, 전체 환경을 타일링하는 완벽한 육각 격자로 배열됩니다 — 내장 좌표 격자. 세 사람은 두뇌의 공간 지도를 발견한 공로로 2014년 노벨 생리의학상을 받았습니다.
이 전시물은 그 지도가 스스로 만들어지는 것을 볼 수 있게 합니다. 가상 쥐가 벽으로 둘러싸인 경기장을 먹이를 찾아 돌아다닙니다 — 키보드로 조종하거나 배회하게 두세요 — 땅을 덮으면서 각 공간 뉴런이 자신의 발화를 실시간으로 바닥에 그립니다. 발화는 실제 모델입니다: 장소 세포는 가우시안 필드이므로 하나의 덩어리를 켜고, 격자 세포는 60도 간격의 세 코사인파의 정류된 합이며, 이는 수학적으로 삼각 격자를 강제하므로 덩어리가 전체 바닥에 걸쳐 육각형으로 반복됩니다. 다른 격자 세포를 선택하면 다른 크기, 방향, 위상을 볼 수 있습니다 — 계층 상단 근처의 큰 것과 아래의 더 미세한 것.
핵심은 두뇌에게 공간이 그림이 아니라 계산이라는 것입니다 — 함께 위치를 몇 센티미터까지 고정하는 발화 패턴들의 집합으로, 위도와 경도가 지구 위 한 점을 고정하는 방식과 같습니다. 어둠 속에서도 집을 찾을 수 있게 하는 인지 지도이며, 알츠하이머병 초기에 저하됩니다. 같은 아이디어 — 활동 패턴으로 세계를 표현하는 것 — 는 말벌의 7,400개 뉴런에서 당신 자신의 내부 GPS까지 이 분관의 모든 전시물을 관통하는 실입니다.
사양
- 장소 세포
- 해마 — 단일 위치에서 발화 (오키프, 1971)
- 격자 세포
- 내후각 피질 — 공간을 타일링하는 육각 격자 (모저, 2005)
- 모델
- 가우시안 장소 필드; 격자 = 60° 간격 3개 격자의 정류된 합
- 인터랙티브
- 경기장 탐색, 각 세포의 실제 발화 지도 나타나는 것 보기
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