2014年诺贝尔奖揭晓,三科学家因发现“大脑定位系统”共获生理或医学奖

2014-10-06 18:05 · 李亦奇

北京时间10月6日下午5时40分左右,2014诺贝尔生理或医学奖在瑞典揭晓,出生在美国现为美国大学教授的的John O'Keefe以及挪威夫妇May-Britt Moser和Edvard I. Moser 因发现组成大脑定位系统的细胞相关领域的研究成果获得此奖。


北京时间10月6日下午5点30分,2014年诺贝尔生理学或医学奖揭晓, 美国及挪威三位科学家John O'Keefe、May-Britt Moser和Edvard I. Moser获奖。获奖理由是因发现“大脑中的GPS”——组成大脑定位系统的细胞,即“发现构成大脑定位系统的细胞”。 这三位科学家解决了一个困扰科学家和哲学家几个世纪的问题———大脑如何对我们生活的环境产生一个地图并为我们导航,也就是控制方向感的细胞群。

John O'Keefe,1939年出生于美国纽约,拥有美国和英国双重国籍。在纽约城市大学获得学士学位,然后在加拿大麦吉尔大学获得博士学位,在这里他学习了记录动物单个神经元电活动的技术。然后他在英国伦敦学院大学从事博士后工作,1987年成为这里的教授(纽约人在伦敦)。John O’Keefe最重要的发现是位置细胞,他系统分析了环境因素对海马神经元电活动的影响,发表了许多在位置细胞领域有重要影响的论文(高引用论文)。他和LynnNadel共同编写了一本很有影响的专著The Hippocampus as a Cognitive Map《海马是一个认知地图》。在书中,他们将海马比喻为一种内在的全球定位系统,这一专著成就了他们在这一领域的地位。1967年他从加拿大麦吉尔大学获得生理心理学博士学位。之后,他进入伦敦大学学院做博后。1987年被UCL任命为认知神经学教授。目前仍任职于UCL。

May-Britt Moser,1963年出生于挪威福斯纳瓦格,挪威公民。曾在挪威奥斯陆大学学习心理学。1995年获得神经生理学博士学位。2000年被挪威科技大学任命为神经学教授。目前为挪威特隆赫姆神经计算中心主任

Edvard I. Moser,1962年出生于挪威奥勒松,挪威公民。1995年从挪威奥斯陆大学获得神经生理学博士学位。Edvard I. Mosel和May-Britt Moser为夫妻。二人曾共同在爱丁堡大学做博后。1996年他加入挪威科技大学,1998年成为教授。目前为挪威特隆赫姆Kavli系统神经学研究所主任

我们如何知道自己身处何地?我们如何找到从A地到B地去的路线?我们又如何将这样的信息记下来以便于我们下次重走原路时能立马回想起路线的?今年的诺奖获得者发现人类大脑内存在着一种定位系统,就像是一个“内部GPS(全球定位系统)”一般为我们确定空间方向,同时他们也从细胞水平上阐释了这种高级认知功能的原理

1971年,John O´Keefe发现了这种定位系统的首个组成。他注意到当大鼠身处空间的某个特定位置时,其大脑海马体区域内有一种神经细胞会一直处于活跃状态,而当大鼠身处其他位置,其他神经细胞则会变得活跃。O´Keefe得出结论:这些“位置细胞”可以构成一幅空间地图

30多年后的2005年,May‐Britt和Edvard Moser发现了大脑定位系统的另一种关键组成。他们确定了另一种神经细胞并将其称为“网格细胞”,该细胞能够构建出坐标系,从而便于精确定位和线路查找。他们的这项后续研究展现了位置细胞和网格细胞如何让定位和导航成为可能

John O´Keefe,May‐Britt Moser和Edvard Moser的这项发现解决了一个困扰哲学家和科学家数个世纪的问题——大脑是怎么构造出一幅描述我们所处环境的地图,我们又是如何在复杂环境中找到航行线路的。