杨先碧

有的人认路能力非常强，有的人却是典型的“路盲”。无论认路能力差异有多大，大多数人都能够认识回家的路。科学研究表明，我们的认路能力与大脑中的GPS（定位导航系统）有关。2014年诺贝尔生理学或医学奖的3名获奖者就是发现了大脑中GPS的奥秘。

识别位置

有一些人喜欢饲养人工培育的小鼠作为宠物，它们小巧，养起来方便，还很聪明，有的经过训练可以完成独特的任务。基于以上原因，科学家也喜欢将小鼠作为研究对象，让小鼠走迷宫就是一种常见的研究方法。

44年前（即1971年），美国科学家奥基夫也训练小鼠走迷宫。动物在进行一些日常活动时，大脑中的神经细胞会放电，参与的活动不同，放电的细胞就不同。大脑细胞产生的这些电信号也称神经信号，是大脑指挥身体其他部位所发出的信号。奥基夫通过手术，在小鼠的大脑里安装了一些微型电极，可以记录大脑细胞活跃时放出的电信号，并把这些电信号发送到记录仪上。

结果，奥基夫发现这些小鼠走到一个有特殊标记的位置时，大脑中的一些细胞十分活跃，而到下一个有特殊标记的位置时，另外一些细胞变得很活跃。奥基夫认为，这些细胞就是帮助其大脑定位的位置细胞。在所有位置细胞的合作下，小鼠可以记住迷宫内各个有特殊标记的位置，并利用记忆描绘出一张迷宫地图。由于动物大脑有相似之处，科学家推测人的大脑里也有位置细胞。

奥基夫还发现，小鼠的所有位置细胞都集中在大脑海马区的某个特殊区域。海马区在外形上像大海中的海马，是负责学习和记忆的重要区域。位置细胞负责的就是对周围环境的空间记忆。

寻找路线

然而，光有不同位置所形成的地图还是不够的。如果大脑只能记住一个个不同的位置，我们还是不可能在纵横交错的道路中找到回家的路。只有把这些位置按照合理的顺序连接起来，找到正确的路线，才不会走冤枉路或迷路。那么，是什么细胞帮助大脑处理位置细胞所获得的信息呢？这个问题迷惑了科学家整整34年。

直到2005年，挪威科学家莫索尔夫妇（梅·布里特·莫索尔和爱德华·莫索尔）才发现，大脑中的GPS还有另外一种细胞，那就是可以记忆和描绘路线的细胞。莫索尔夫妇的研究套路还是让小鼠走迷宫。因为迷宫有许多岔口，如果只记住特殊的位置，记不住岔口处要走的正确方向，那就会进入死胡同。

莫索尔夫妇发现，小鼠经过几次的尝试和学习，居然可以判断出岔路口的正确路线。他们认为，小鼠已经具备了在大脑中描绘正确路线图的能力。显然，这种能力并不来源于位置细胞。电极的测试结果也是如此：小鼠在岔路口选择路线时，大脑活跃的细胞并不在位置细胞所在的海马区，而是在附近一个叫内嗅皮层的区域。

由于这些细胞活跃时放电的图样像网格，莫索尔夫妇将它们称为网格细胞。进一步的研究表明，网格细胞不仅可以辨别运动的方向，还可以辨别运动的距离、道路的边界。也就是说，网格细胞可以让我们找到一条合理的路线和运动轨迹，不会迷路，也不会越出道路。

为什么从位置细胞的发现到网格细胞的发现，相隔了整整34年？这是因为思维定势让科学家经历了一次又一次失败。由于海马区是公认的主管记忆的区域，当奥基夫在海马区这里发现位置细胞后，科学家就一直在海马区忙活，企图再找到识别路线的细胞，结果没有想到谜底在海马区之外的内嗅皮层区域。

超级战士

如果说位置细胞帮我们描绘一张张地图，那么网格细胞则帮我们设计一条条路线；如果说位置细胞帮助我们选择起点、途经点和终点等位置，那么网格细胞则把这些位置串起来，起到导航的作用。两者合起来，就构成了大脑中的定位导航系统。定位导航能力是动物大脑的基本能力之一，是动物生存、进化的基础条件之一。

俗话说：老马识途。然而，老人们并不一定识途。有的爷爷奶奶到了一定年岁后特别容易迷路，找不到回家的路。这是因为他们患上了老年痴呆症——阿尔茨海默病。得了这种病就如同汽车的GPS系统失灵了。在弄清楚包括位置细胞和网格细胞在内的识路细胞的作用后，科学家希望能借此开发出增强和改善这些细胞功能的药物，重启老年痴呆患者大脑中的GPS，让他们重新拥有识路的能力。

科学家还希望未来升级健康人大脑中的定位系统，打造出具有极强空间感和特殊识路能力的超级战士，能够随时发现环境中的异常变化，找到一条能够有效避免潜在危险的合理路线，顺利地完成各种作战任务。