古典的な迷路に隠されたチーズを探すマウスは、ある種のGPSを使う。特別なニューロンが、自分たちの位置を記録しているのだ。同じことがコウモリにも当てはまる。
彼らは非常に精確なソナーをもっている。

驚くべきは、これがわたしたち人類にも当てはまることだ。わたしたちの脳には人工衛星のような役割を果たす細胞があり、移動の際に稼働して、本格的な三角測量システムのような空間グリッドを形成し、3つの座標を用いてわたしたちがどんな瞬間にどんな環境にいるかを教えてくれる。

この事実について、誰もが驚くわけではないだろう。というのも神経科学のさまざまな研究によって、人間の脳にこのような細胞が存在するという仮説がすでに立てられているからだ。
しかしニュースは、今回この細胞が実際に動作しているのが初めて観察されたことにある。

この最初の栄光を手にしたのは、フィラデルフィアのドレクセル大学の生物医学エンジニアリング・科学・健康システムスクール(School of Biomedical Engineering, Science and Health Systems)のジョシュア・ジェイコブスだ。彼はペンシルヴァニア大学、カリフォルニア大学ロサンゼルス校、トーマス・ジェファーソン大学の研究者たちのチームを率いて研究を行った。

どのように進められたかは、「Nature Neuroscience」に掲載されている。ジェイコブスと同僚たちは、治療の一環として脳に電極を埋め込んだ14人のてんかん患者に対して研究を行った。
これにより研究者たちは、さまざまな状況における患者たちの脳の活動を記録することができた。

例えば、彼らがTVゲームをしているときに観察を行った。高所から見て対象の位置を記憶して、地上に降りてからジョイスティックを使って空間を移動してそれらを見つけ(それも特定の順番で)、基地に戻るというものだ(動画)。対象は、プレイヤーが近くにいて、それらのある正しい方向を向いているときのみ目に見える。

ゲームの最中、研究者たちはいくつかの細胞が稼働して、ひとつの精確な空間図を形成しているように見えることを観察した。まさに、三角測量で用いる三角網のようなグリッドだった。
このグリッドは大脳皮質のさまざまな部位、とりわけ嗅内皮質(記憶のために重要で、アルツハイマー病に
関係する海馬の一領域)や、帯状皮質の前部および後部に存在している。

「こうした細胞は、閉じた場所でも開けた環境でも、方向感覚を維持するうえで根本的であるように思われます。グリッドとなる細胞なしでは、おそらく人間は目印のみに基づいて動き回ることになるでしょう」

イタリア、トリエステの先端研究高等学院(SISSA)のある研究は、海馬における空間記憶が小グループで機能することをすでに発見していたし、多くの研究者たちが以前から方向把握能力の発達を研究している。
「新しい発見は、特定の場所において活性化する海馬の位置特定細胞についてのこれまでの発見とともに、さまざまな種類の哺乳類がもっている地図やナヴィゲーションシステムの存在の証拠となります」と、論文の著者のひとり、マイケル・カハナは結んでいる


WIRED.JP 2013.8.29 THU
http://wired.jp/2013/08/29/gps-inside-brain/

Nature Neuroscience
Direct recordings of grid-like neuronal activity in human spatial navigation
http://www.nature.com/neuro/journal/v16/n9/full/nn.3466.html

依頼がありました
http://anago.2ch.net/test/read.cgi/scienceplus/1376913483/33