3名科学家分享诺贝尔生理学或医学奖 发现脑中GPS治老年痴呆获方向
GPS“聪明”地为我们指引道路,你是否想过人类的大脑是如何记住位置信息,并在脑海中“计算”出正确路径的?昨日(10月6日),本报记者在瑞典卡罗琳斯卡医学院诺贝尔论坛发布会上见证了3名科学家被载入诺奖名册——2014年诺贝尔生理学或医学奖授予伦敦大学教授约翰·奥基夫和挪威科技大学莫泽教授夫妇(梅-布里特·莫泽和爱德华·莫泽),以奖励他们在发现大脑“内置GPS”定位系统细胞方面的贡献。
发现小鼠定位秘密
发布会现场,诺奖委员会秘书约兰·汉森用瑞典语、英语、德语和法语宣布了今年的获奖结果。“人们如何知道自己在哪儿?如何找到路径并储存此类信息下次使用?今年的诺奖得主发现了大脑中的定位系统细胞。这种人体中的GPS细胞让人们能在空间中定位,并成为更高级认知功能的基础。”评审委员会委员、卡罗琳斯卡医学院神经科学系教授奥雷·基恩随后“科普”了3名科学家的研究。
实际上,“人脑如何创建与自身环境有关的地图并在复杂环境中找到方向”是困扰哲学家和科学家数个世纪的问题。1971年,奥基夫在小鼠实验中发现了海马体中的一种特殊神经细胞,开始逐步解答这些困惑。通过对房间内自由跑动的小鼠大脑状况进行观察,当他发现小鼠位于房间内某一特定位置时,海马体中一部分神经细胞会被激活,而一张关于周围环境的地图就被构建了,因此他将这种细胞称作“位置细胞”。
30多年后,莫泽夫妇记录小鼠的运动轨迹和其大脑内嗅皮层内神经元发放模式的关系,发现另一种神经细胞能产生坐标体系,能够精准定位并导航,他们将这些细胞称作“网格细胞”。随后的研究揭示了位置细胞以及网格细胞是如何工作的。
人脑也有同类细胞
大量研究已证明位置与网格神经细胞同样存在于人类的大脑中,且与其他生物一样,人类对环境的记忆可以用海马体中神经细胞特定激活组合的方式来进行存储。对于大脑定位系统机制的探究将有助于神经药学,尤其是阿尔茨海默综合征(即早老性痴呆)的研究。因为,这类疾病的患者大脑海马体及嗅皮层区域常常会在患病早期受到影响,因此病患常迷路,也很难识别周围环境,研究将了解这些患者“空间记忆缺失”的原因。
奥基夫,1931年出生,拥有英美双重国籍,现任英国伦敦大学学院认知神经系统学教授。梅-布里特·莫泽和爱德华·莫泽都来自挪威,现年分别为51岁和52岁。奥基夫将获得1/2奖金,莫泽夫妇获得另一半。莫泽夫妻是史上第四对共同获诺奖的夫妇,也正基于此,现场记者提问“性别对定位细胞有没有差异影响”。不过在场诺奖评审表示目前这一领域还没有确切研究。
卡罗琳斯卡医学院从1901年起开始负责评选诺贝尔生理学或医学领域的奖项,每年,50位诺贝尔医学奖评审要埋首于上千份提名者的研究论文、相关文献和评价,最终筛选部分交由18名核心评委会成员最后定夺。