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大腦的羅盤不只靠眼睛:重力如何幫我們決定「參考座標」

你有沒有走過那種「看起來路是直的、但身體覺得怪怪的」的地方?比如斜坡、樓梯、或是山路轉彎。眼睛明明看到前面的樹、路標都沒變,可是你一踩上去就會覺得:欸?我好像不是用同一個方式在辨認方向了。 這篇 2025 年在《Current Biology》的研究就在問一件很直覺、但以前其實沒被仔細釐清的事:當視覺和重力告訴你的方向不一樣時,大腦到底聽誰的? ## 大腦其實有兩套「定位方式」 我們常說人腦有「內建羅盤」,這不是比喻,是真的有一群神經元會對「你頭朝哪個方向」特別敏感,叫頭方向細胞。它比較像是用外部世界當座標系:北在哪、地標在哪,我就知道我面向哪。 但大腦同時也有另一套很「以自己為中心」的定位方法。比如你閉著眼摸牆壁,你會知道牆「在我右邊」或「在我前面」,這靠的是另一類細胞(研究裡叫自我中心邊界細胞),它們記錄的是「東西相對於我身體的位置」。 平地上這兩套通常不會打架,反正你怎麼算都差不多。可一旦變成斜坡或地面傾斜,視覺看到的「世界方向」和身體感覺到的「重力方向」就可能不一致,這時候大腦就得選邊站。 ## 他們怎麼測?把「眼睛」和「重力」故意拆開 研究團隊做了一件很精準的事: 他們讓小鼠在可傾斜的地面上跑,視覺線索維持原樣,但地面一斜,重力方向就改變,於是出現「眼睛說 A、身體說 B」的狀況。接著用長時間的鈣成像去看後頂葉皮層(PPC)裡大量神經元怎麼反應。 PPC 你可以把它想成「把感覺和動作合在一起算空間」的地方,剛好同時放得下兩套座標系,所以很適合看大腦怎麼切換策略。 ## 結果很有趣:重力一變,羅盤變強、身體座標變弱 當重力方向跟原本不一樣時,他們看到: - 頭方向細胞的訊號變得更清楚、更強:也就是大腦更用力維持「世界中心的方向感」。 - 自我中心邊界細胞的訊號反而被壓下去:以身體為基準的「邊界在哪裡」變得沒那麼重要。 直白說就是:地形一變、身體姿態一亂,大腦會覺得「用身體當座標」不穩,乾脆改用比較像羅盤的那套。 ## 更酷的是:同一顆神經元會「改口」 你可能以為:好,那就是有一群細胞負責看視覺、有一群負責看重力。但論文發現不是這樣。 他們看到一些頭方向細胞在不同情境下會改變自己的「錨點」: 有時以視覺地標當基準,有時改成以重力方向當基準;而且衝突越大,重力那派越容易主導。甚至同一顆細胞可以在兩套參考系間切換,但仍維持原本偏好的方向。 這其實很像大腦在做一個很...

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