科学家首次精确定位了大脑内部的"里程时钟"——通过记录奔跑大鼠的脑电活动实现这一突破。研究人员让大鼠在小型实验场地内自由活动，同步监测其大脑中负责导航与记忆的关键区域。他们发现该区域细胞以特定模式"触发"，形似里程时钟——动物每移动数步，时钟即规律计数一次。
进一步实验中，人类志愿者在放大版大鼠导航测试场地中行走，结果表明人类大脑同样具备这种计时机制。发表于《当代生物学》期刊的这项研究首次证实：被称为"网格细胞"的规律节律，直接关联着我们准确计量移动距离的能力。
脑雾现象
科学家创建了训练场地用于测试大鼠距离估算能力[Stephen Duncan]
"想象你从厨房走到客厅，"圣安德鲁斯大学首席研究员詹姆斯·安奇教授解释道，"这些细胞位于大脑生成内在地图的区域——使我们能在脑海中定位自身位置。"该研究深入揭示了大脑内部地图的运作机制及其异常情况。当环境变化干扰里程时钟的规律节律时，大鼠与人类的距离估算能力均会受损。
现实生活中，黑暗环境或徒步时突遇浓雾就会发生此类现象。此时距离估算变得异常困难，因为我们的里程计数器无法稳定工作。
为进行实验验证，研究人员训练大鼠在矩形场地内奔跑特定距离——当动物准确跑完目标距离后返回起点，即给予巧克力麦片作为奖励。实验显示，当大鼠跑动距离准确时，其大脑中的里程计数细胞以约每30厘米触发一次的规律频率工作。"这种触发模式越规律，动物估算目标距离的能力就越精准，"安奇教授解释道。
关键发现是：当科学家改变实验场地的形状，原本规律的触发模式立即变得紊乱，大鼠便难以判断何时该返回起点获取奖励。"有趣的是，"安奇教授指出，"它们表现出持续性低估——信号紊乱导致它们过早停步。"
科学家将此现象类比为雾中突然消失的视觉参照物。"人们知道浓雾中难以导航，但可能未意识到它同样损害距离估算能力。"
为验证人类反应，研究团队将实验规模扩大：在大学学生活动中心搭建12米×6米的场地，要求志愿者完成与大鼠相同的任务——行走固定距离后返回起点。结果发现，当处于对称矩形空间时，人类能精准估算距离；但场地形状改变后，参与者立即出现判断失误。
安奇教授解释道："大鼠与人类都能熟练掌握距离估算任务，而当环境变化扭曲大鼠脑内信号时，人类表现出完全相同的行为模式。"鉴于行为模式的高度一致性，科学家确信人类大脑存在相同的内部里程时钟[Silvia Ventura]
除揭示大脑导航机制的基础原理外，研究人员认为该发现有望助力阿尔茨海默病早期诊断。"我们监测的特定脑细胞，正是阿尔茨海默病最早受损的脑区之一，"安奇教授说明，"目前已有基于手机导航测试的诊断游戏，我们期待开发专门针对距离估算能力的类似工具。"
科学家相信该发现将为阿尔茨海默病早期诊断提供新途径[Getty Images]
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