文献类型：会议论文

中文题名：重力调制的三维空间网格细胞模型

作者：王毅泓[1];徐旭颖[1];王如彬[1,2]

机构：[1]华东理工大学理学院;[2]杭州电子科技大学计算机学院

会议论文集：第十八届全国非线性振动暨第十五届全国非线性动力学和运动稳定性学术会议（NVND2021）摘要集

会议日期：20210507

会议地点：中国广东广州

语种：中文

中文关键词：空间认知;网格细胞;三维空间;路径积分

摘要：动物觅食、躲避危险等对生存至关重要的行为都依赖于空间认知,目前已经发现了多种神经元参与对空间信息的编码。其中,内嗅皮层的网格细胞整合了动物运动的方向和速度信息,产生空间周期性的放电模式,为动物运动提供了一套坐标系统。但经典的研究只考虑了网格细胞在二维平面上的活动模式,该坐标系统如何在实际的三维空间中工作仍没有结论。我们建立了一个重力调制的振荡干涉模型来研究啮齿类动物网格细胞在三维空间中的活动模式。通过重力方向作为参考的定向信号,该模型可以在三维空间中一些特殊曲面上产生"类网格"形式的放电活动,并成功复现了大鼠实验中记录到的现象。我们进一步分析了三维空间中网格细胞的"路径积分"功能,导出了准确执行"路径积分"所需要的条件。本研究为平面运动的动物如何感知、计算和编码三维空间信息提供了可能的解释,有助于我们理解动物如何在脑内对外部物理世界形成"认知地图"。