它们是怎样做到不迷路的呢？早在20世纪SO年代，科学家们就通过对一些脑外伤患者的研究了解到，建立记忆的过程和大脑中一块被称为“海马”的脑区密切相关。实验也佐证了这样的观点：我们知道，像老鼠之类整天在错综复杂的洞穴中穿行的动物，天生就拥有极为强大的导向能力，然而如果科学家人为地去切除大鼠或小鼠大脑中的海马，它们也会一下子变成“迷途的老鼠”。
1971年，伦敦大学学院的约翰·奥基夫，在前人工作的基础上，又设计了这样一个实验：他们先在大鼠的海马中植入了一个记录电极，然后将大鼠放置在一个空旷的房间中让其自由活动，发现了构成记忆体系的第一组成部分。
经过长时间的努力，他们在纷乱错杂的神经信号中分离出了一组独特的信号，而这组独特的信号则来自一类以发放电信号方式实现功能的独特的神经元。奥基夫将这类神经元命名为“位置细胞”。位置细胞的独特之处在于，他们的活跃程度只和大鼠所处的位置有关系：当大鼠待在某个特定区域时，某几个特定的位置细胞就会变得特别活跃；而当大鼠跑到另一个区域时，就会有另外一批位置细胞活跃起来。虽然位置细胞的总数量并不算很多，但是他们通过不同的组合方式可以包含海量的信息。每种特定的位置细胞的组合对应一个特定的区域，当大鼠进入这个区域时，该组合的位置细胞就会活跃。
在奥基夫对位置细胞超过30年的研究中，他们了解到位置细胞能够和海马中其他的细胞合作，将那些来自大鼠感觉器官当时所处环境的特征信息，与过往记录到的不同位置的特征信息加以比对，通过这种方法，大脑将特定的特征信息与特定的空间位置联系起来，形成了空间位置记忆。位置细胞在空间位置记忆中发挥着核心作用，如果用某些实验方法杀死大鼠脑中的位置细胞而保留别的细胞，那么这只大鼠的空间位置记忆就会受损但不会影响到其他的记忆。
和别的记忆一样，这种空间位置记忆既可以随着时间推移而遗忘，也可以通过反复训练来加强，乃至终身保留、但是这种记忆的特殊之处在于它拥有一定的可塑性：当环境发生一定程度的变化时，这些记忆也可以根据环境改变作出一定的修正，这解释了我们为什么能在周遭环境不断变化时，依然可以准确地记住那些地点。
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