HOme不仅仅是地图上的一个地方。它唤起了一种特殊的感觉，一种安全感和归属感。地点、记忆和情感在这些墙壁中交织在一起。在过去的几十年里，这种观点获得了坚实的科学依据。今年早些时候，研究人员发现了一些细胞，它们有助于对人类大脑中多面性的家园进行编码。
20世纪70年代初，伦敦大学学院(University College London)的神经学家约翰·奥基夫(John O 'Keefe)和他的同事们开始发现负责太空航行的大脑机制。他们监测了大脑海马体中神经元的电活动。当动物在植入了电极的海马体周围移动时，特定的神经元会对特定的位置做出反应。1这些神经元,这被称为细胞,都有一个独特的“场”,它发射:例如,神经元可能活跃的老鼠在最右边的角落,外壳的边缘附近,而神经元B发射老鼠时相反的角落。
此后，进一步的实验表明，海马体至少包含两种与导航有关的其他类型的脑细胞。当动物穿越某个空间时，网格细胞会周期性地发出信号，当动物面对某个方向时，头部方向的细胞会发出信号。2，3位置细胞、网格细胞和头部方向细胞共同构成了大脑的GPS，绘制出动物周围的空间和它在其中的位置。
神经科学家认为，海马体中的这三种细胞也是我们人类导航周围环境的方式。但这些细胞类型的可靠证据直到最近才出现，当时一个研究小组将电极植入癫痫患者的大脑，并在手术前进行评估。当患者在电脑生成的环境中导航时，他们测量了海马体神经元的活动，发现一些细胞有规律地间隔放电，就像啮齿动物的网格细胞一样。去年8月发表的这项研究的作者得出结论，小鼠和人类的空间导航机制可能是相同的。4
海马体的作用不仅仅是寻找位置;它也储存和创造记忆。麻省理工学院(Massachusetts Institute of Technology)的神经科学家马特·威尔逊(Matt Wilson)发现，在老鼠的大脑中，导航和记忆是交织在一起的。位置细胞不仅告诉老鼠它何时到家，还有助于神经元网络编码那里发生的事情的记忆。因此，当一种气味、声音或场景引发对家的回忆时，位置细胞也会启动。
这意味着地点感可能会被活动激发，就像物理位置一样，你在一个地方所做的事情会影响你对它的看法。“如果动物在同一个地方做了不同的事情，不同的地方细胞就会激活，”威尔逊解释道。“从本质上说，你可以改变他们的地图和他们对地方的感觉，只要改变他们在那个空间里做的事情。”他补充说，人类的思维很可能也是这样运作的——这意味着，无论你把帽子放在哪里，家就在哪里。举个日常的例子，你的厨房之所以是你的厨房是因为你在里面做饭，而不仅仅是因为里面有冰箱或水槽。威尔逊说，在厨房做饭有助于把厨房和客厅区分开。他说:“你在里面做不同的事情，这就建立了这种地方感。”“烹饪使你的厨房成为现在的样子。”
情绪记忆也定义了我们对家的概念，特别是与恐惧和安全有关的情绪。在最近的实验中，西雅图华盛顿大学(University of Washington)的金真索(Jeansok Kim)和他的同事使用一种名为Robogator的机器人捕食者来吓唬老鼠，让它们改变对周围世界的看法。每当有老鼠从窝里出来觅食时，这个机械化的噩梦就会扑向它，让它慌忙跑回安全的家。
Kim在11月于圣地亚哥举行的神经科学学会会议上报告说，这种可怕的经历极大地改变了动物的位置细胞的活动。海马体的电记录显示，当老鼠在它们的巢内时，一组一致的位置细胞被激活，然而，那些在巢外，靠近Robogator的老鼠，开始不稳定地激活。位置细胞似乎不仅在绘制位置，还在绘制空间的情感内容。研究人员认为，啮齿动物将其位置细胞正常和不正常活动的区域之间的区域视为安全与危险的边界。一旦动物越过边界，大脑就会发出警告:你已经离开家，面临危险。“对大多数人来说，家是一个熟悉而安全的地方，是一个他们一次又一次地回去的非常重要的地方，”伦敦大学学院的神经学家雨果·斯皮尔说。
斯皮尔和他的合作者发现，结构的改变改变了家的概念。他们记录了大鼠在有四个相同隔间的环境下的位置细胞的活动。然后，研究人员移走了一个或多个隔间——这在实验中相当于拆除了一两个房间，创造了一个开放式的起居空间。作为回应，他们看到了一种全新的位置细胞放电模式，这表明老鼠完全抛弃了旧的思维地图，并从头开始重建了新的思维地图。
位置细胞似乎不仅在绘制位置，还在绘制空间的情感内容。
最近经历翻修的人可能会经历类似的过程。斯皮尔说:“如果你敲掉一面墙，打造出一套开放式公寓，你的空间地图就会完全重组，你的大脑就会认为这是一个全新的空间。”他补充说，这可能就是为什么有些人在改造房子后会感到迷失方向。这可能就是为什么研究发现，人们在穿过一扇门进入另一个房间时，比在同一地点时忘记的信息更多。5
理解我们如何将记忆和空间结合起来的细节可能有助于建筑师设计出更好的房子。例如，威尔逊已经证明，地点的记忆是由一系列相连的地点组成的，而不是孤立的空间。使用障碍物在房子内部创造独立的空间，因此可能导致不同的地方概念。尽管这一观点最近才得到有力的实证证明，但它在建筑领域的影响力由来已久。建筑师路易斯·卡恩(Louis Kahn)设计了加州索尔克学院(Salk Institute)，他认为这将增强居住者的创造力。从13世纪克罗地亚的圣方济各修道院获得灵感，Kahn设想了一个科学避难所，并设计了玻璃窗户和大的开放空间，以创造一个适合沉思、学习和教学的环境。
自O 'Keefe首次发现位置细胞以来所做的研究，已经为空间导航和记忆形成的机制提供了重要的见解，但仍有许多问题有待解决。神经科学家现在正在研究家庭和其他位置的位置细胞对哪些特征反应最强烈;定位单元格、网格单元格和头部方向单元格在导航过程中如何合作;以及这些网络是如何形成我们称之为家的地方的记忆的。然而，已知的是我们直觉上理解为正确的东西:家是精神状态
Moheb Costandi是伦敦的自由神经科学作家。他著有你需要知道的50个关于人脑的想法，由Quercus出版，并写道Neurophilosophy博客主持《卫报》。
参考文献
1.作为空间地图的海马体。初步证据来自自由活动的大鼠的单位活动。大脑研究34171 - 175(1971)。
2.Hafting, Fyhn, M.， Molden, S.， Moser, M.， Moser, E.内嗅皮层空间地图的微观结构。自然436801 - 806(2005)。
3.Taube, J. S.， Muller, R. U.， rank, J. b .从自由运动大鼠的下托后记录头向细胞。一、描述与定量分析。神经科学杂志10420 - 435(1990)。
4.人类空间导航中网格样神经元活动的直接记录。自然神经科学161188 - 1190(2013)。
5.走过门口会导致遗忘:进一步的探索。《实验心理学季刊641632 - 1645(2011)。
