研究人员发现，大脑海马区的神经细胞编码了有关同一社会群体中其他个体的众多特征的复杂信息。

这项研究是在蝙蝠身上进行的，是首次在大型混合性别的野生社会动物群体中展示这种现象，它具有重要意义，因为它揭示了大脑如何运作并产生思维过程和行为。

以色列雷霍沃特魏茨曼科学研究所学习、记忆和认知中心主任纳胡姆·乌拉诺夫斯基教授发表了大量关于蝙蝠大脑如何运作的研究。在2024年欧洲神经科学学会联合会(FENS)论坛的演讲中，他介绍了之前关于蝙蝠如何导航、学习和记住飞行空间细节以及如何进行社交互动的研究。

在他的新研究中，他深入研究了海马体中负责记忆和空间理解的特定区域的神经细胞(神经元)如何发挥更为复杂的作用。他认为，由于蝙蝠的海马体与人类的海马体非常相似，未来在人类身上也会发现类似的发现。

“我们的大脑造就了我们。我们的行为、情感、思想、记忆、成功和失败都由大脑决定。因此，这是一个有趣的问题：大脑如何运作?大脑如何产生行为和认知?为了详细地解决这个问题，我们必须记录人类或动物在执行各种行为和认知任务时单个神经元(大脑的基本操作单元)的活动。从技术上讲，这在动物身上比在人类身上更容易做到，这就是为什么记录行为动物中单个神经元的活动对于理解大脑至关重要，”他说。

飞行中的野生埃及果蝠。图片来源：以色列雷霍沃特魏茨曼科学研究所

乌拉诺夫斯基教授和他的同事在实验室里为野生埃及果蝠群落建造了一个“蝙蝠洞”，这种哺乳动物是高度社会化的哺乳动物。每群有五到十只蝙蝠，雄性和雌性的比例大致相等。蝙蝠洞的尺寸为2.7x2.3x2.6米，里面配备了大大小小的网，蝙蝠可以在网间飞行。蝙蝠们彼此认识，在蝙蝠洞里一起生活了几个月，可以自由飞翔和互动。

研究人员在每只蝙蝠身上都安装了微型无线电生理系统，记录了蝙蝠在飞行、导航和社交等自然行为过程中大脑神经元的电活动。蝙蝠身上还贴有标签和条形码，研究人员可以三维追踪蝙蝠的位置和身份。研究人员使用摄像机记录蝙蝠被网住时的头部方向和社交互动。

Ulanovsky教授说：“我们在海马体中发现了大量非常强烈的社交信号。我们发现海马体中的神经元代表了多只其他蝙蝠的位置和身份，从而创建了一种社会空间表征——也就是说，神经元编码了谁在哪里。此外，这些神经元还代表了非常重要的社会因素，例如其他蝙蝠的性别、其在统治等级中的位置(它是占主导地位的蝙蝠还是从属蝙蝠?)、其社会关系(其他蝙蝠是不是我的朋友?)，还代表了特定形式的社交互动。

“这项研究表明，除了海马体在代表记忆和空间方面的传统作用外，海马体可能在社交处理方面发挥着额外的作用。具体来说，它可能将这三个方面——社交、空间和记忆——联系在一起，形成一个统一的社会空间记忆表征。

“大脑研究通常关注单个动物和人类的行为，当研究社会行为时，通常是对有社会互动的动物进行研究。但我们的许多社会行为本质上涉及多个个体：想想你的班级、你的家庭晚餐、你参加的上一次聚会或你观看的最新球赛。这些都是群体社会行为。然而，到目前为止，对在群体中进行社会互动的动物大脑中神经元活动的研究非常少。特别是，对海马体的研究非常少。”

飞行中的野生埃及果蝠。图片来源：以色列雷霍沃特魏茨曼科学研究所

他认为，研究自然行为和社会群体中的动物的大脑很重要，而不仅仅是研究大脑研究中通常使用的控制行为，因为结果可能会有所不同。

“我计划继续研究大脑在更自然的行为中的表现，包括社交行为和导航行为。蝙蝠的海马体及其连接在结构上与人类的海马体极为相似。因此，我预计未来在人类身上也会发现类似的发现，”他总结道。

爱尔兰基尔代尔郡梅努斯市梅努斯大学心理学系副主任理查德·罗奇教授是FENS通讯委员会主席，他没有参与这项研究。他说：“如果我们能够理解那些影响我们是谁、我们在哪里、我们的性格、我们的动机、我们的情绪、我们如何思考等等的机制，那么我们就可以开始发现当我们患有抑郁症、焦虑症、自闭症或其他与大脑行为相关的疾病时，有什么不同。

“乌兰诺夫斯基教授的这项令人着迷的研究揭示了海马体中的单个神经元如何编码有关这些蝙蝠所处环境以及其社会群体中其他蝙蝠的重要信息。这为我们在人类身上进行研究时应该寻找什么以及在哪里寻找提供了指标。”

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