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阅读清单:虚拟迷宫与人类导航
把水迷宫带给人类。
水迷宫的虚拟版本让研究人员可以用与啮齿动物任务相同的逻辑来测试人类。
- Astur et al. (1998). A characterization of performance by men and women in a virtual Morris water task: a large and reliable sex difference. Behavioural Brain Research 93(1-2):185-190. doi:10.1016/s0166-4328(98)00019-9
Astur、Ortiz和Sutherland在虚拟版莫里斯水任务中测试了男性和女性。男性比女性更高效地找到隐藏平台,这项研究确立了虚拟莫里斯水任务作为啮齿动物测试的人类对应版本。 - Astur et al. (2002). Humans with hippocampus damage display severe spatial memory impairments in a virtual Morris water task. Behavioural Brain Research 132(1):77-84. doi:10.1016/s0166-4328(01)00399-0
Astur、Taylor、Mamelak、Philpott和Sutherland用虚拟莫里斯水任务测试了单侧海马切除的患者。与对照组相比,患者表现出严重的空间导航障碍,支持了该任务作为人类海马依赖性测试的有效性。
- Astur et al. (1998). A characterization of performance by men and women in a virtual Morris water task: a large and reliable sex difference. Behavioural Brain Research 93(1-2):185-190. doi:10.1016/s0166-4328(98)00019-9 经典
Astur、Ortiz和Sutherland在虚拟版莫里斯水任务中测试了男性和女性。男性比女性更高效地找到隐藏平台,这项研究确立了虚拟莫里斯水任务作为啮齿动物测试的人类对应版本。 - Burgess et al. (2002). The Human Hippocampus and Spatial and Episodic Memory. Neuron 35(4):625-641. doi:10.1016/s0896-6273(02)00830-9 经典
伯吉斯、马圭尔和奥基夫综述了关于人类海马在空间记忆和情景记忆中作用的神经心理学、行为学和神经影像学证据。所讨论的研究中有几项使用虚拟现实来测试人类的导航和记忆。 - Astur et al. (2002). Humans with hippocampus damage display severe spatial memory impairments in a virtual Morris water task. Behavioural Brain Research 132(1):77-84. doi:10.1016/s0166-4328(01)00399-0 经典
阿斯特、泰勒、马梅拉克、菲尔波特和萨瑟兰用虚拟莫里斯水任务测试了单侧海马切除的患者。与对照组相比,患者表现出严重的空间导航障碍,支持了该任务作为人类海马依赖性测试的有效性。 - Ekstrom et al. (2003). Cellular networks underlying human spatial navigation. Nature 425(6954):184-188. doi:10.1038/nature01964 经典
埃克斯特罗姆及其同事记录了患者在虚拟城镇中导航时的单个神经元。海马中的细胞在特定位置发生反应,为人类在虚拟导航中存在类似位置编码提供了直接证据。 - Hölscher et al. (2005). Rats are able to navigate in virtual environments. Journal of Experimental Biology 208(3):561-569. doi:10.1242/jeb.01371 经典
Hölscher及其同事搭建了一套针对大鼠广角视觉设计的虚拟现实装置。他们表明大鼠可以被训练在虚拟环境中导航到目标,确立了啮齿动物VR导航的可行性。 - Vorhees & Williams (2006). Morris water maze: procedures for assessing spatial and related forms of learning and memory. Nature Protocols 1(2):848-858. doi:10.1038/nprot.2006.116 经典
沃尔希斯和威廉姆斯给出了莫里斯水迷宫的详细方案,涵盖习得、探测(参考记忆)、反转和线索试次。他们解释了搜索模式和线索试次如何帮助把空间学习与游泳能力或视力等表现因素区分开来。 - Harvey et al. (2009). Intracellular dynamics of hippocampal place cells during virtual navigation. Nature 461(7266):941-946. doi:10.1038/nature08499 经典
哈维及其同事把头部固定小鼠的全细胞记录与虚拟线性轨道结合起来。他们揭示了虚拟导航过程中海马位置细胞的阈下膜动态。 - Doeller et al. (2010). Evidence for grid cells in a human memory network. Nature 463(7281):657-661. doi:10.1038/nature08704 经典
Doeller、Barry和Burgess在人类虚拟导航期间的fMRI中发现了类似网格细胞的信号,内嗅皮层表现出六重方向调制。这为人类记忆网络中存在网格细胞提供了证据。 - Vorhees & Williams (2014). Assessing Spatial Learning and Memory in Rodents. ILAR Journal 55(2):310-332. doi:10.1093/ilar/ilu013 经典
沃尔希斯和威廉姆斯综述了评估啮齿动物空间学习和记忆的方法,对比了异我中心导航与自我中心导航。他们详细讨论了莫里斯水迷宫,以及其他迷宫及各自的优势和局限。 - Epstein et al. (2017). The cognitive map in humans: spatial navigation and beyond. Nature Neuroscience 20(11):1504-1513. doi:10.1038/nn.4656 经典
Epstein、Patai、Julian和Spiers综述了人脑在空间导航中使用类似地图的编码的证据,这些编码类似于啮齿动物的位置细胞、网格细胞、边界细胞和头朝向细胞。他们讨论了这些认知地图在导航及其他方面如何被使用。 - Coughlan et al. (2018). Spatial navigation deficits , overlooked cognitive marker for preclinical Alzheimer disease?. Nature Reviews Neurology 14(8):496-506. doi:10.1038/s41582-018-0031-x 经典
考夫兰、拉乔、霍尔特、米尼汉和霍恩伯格综述了作为阿尔茨海默病早期认知标志的空间导航缺陷。他们认为,包括虚拟现实任务在内的导航测试,可能比情景记忆测试更早发现临床前变化。 - Thornberry et al. (2021). Virtual Morris water maze: opportunities and challenges. Reviews in the Neurosciences 32(8):887-903. doi:10.1515/revneuro-2020-0149 经典
Thornberry、Cimadevilla和Commins综述了用于研究人类空间导航的虚拟莫里斯水迷宫。他们从200多篇VR导航论文中发现,虚拟水迷宫是使用最广泛的任务,但设置和流程不一致,因此呼吁制定标准化方案。
HVS Image介绍了如何用虚拟现实在人类中模拟动物范式,以及供人类使用的真实空间干式水迷宫。