2014诺贝尔生理或医学奖 大脑定位系统

2014-10-10 18:01:35来源: 生物谷

  

    北京时间10月6日下午17:30,2014年诺贝尔生理学或医学奖揭晓,科学家John O'Keefe 、May-Britt Moser、Edvard I. Mosel 因发现组成大脑定位系统(GPS)的特殊细胞的研究成果获得此奖项。

    科学家John O'Keefe获得一半奖金,另外一半奖金由科学家May-Britt Moser和Edvard I. Mosel分享。

约翰·O·基夫教授(John O'Keefe)

    John O'Keefe教授1939年出生于美国纽约,他拥有美国和英国双重国籍;1967年他于麦吉尔大学获得生理心理学博士学位,随后在英国伦敦大学攻读博士后并任职于伦敦大学,1987年John O'Keefe教授被授予认知神经学教授,目前John O'Keefe教授是英国伦敦大学神经回路和行为塞恩斯伯里康中心(Sainsbury Wellcome Centre)的负责人。

 

麦·布莱特·莫索尔教授(May-Britt Moser)

    May-Britt Moser教授1963年出生于挪威福斯纳瓦格,她同丈夫-诺奖获得者Edvard  Moser在奥斯陆大学从事心理学研究,1995年获得神经生理学博士学位,随后在爱丁堡大学攻读博士后,1996年May-Britt Moser教授在去特隆赫姆挪威科技大学前曾是英国伦敦大学的访问学者;2000年其被评为神经学教授,目前是特隆赫姆神经计算研究中心的负责人。

 

爱德华·I·莫索尔教授(Edvard  I. Moser)

    Edvard  I. Moser教授1962年出生于挪威奥尔松,1995年获得奥斯陆大学神经生理学博士学位,曾经在爱丁堡大学攻读博士后,Edvard  I. Moser教授曾是John O'Keefe教授实验室的访问学者,1996年就职于特隆赫姆挪威科技大学,1998年被评为神经学教授,目前是特隆赫姆Kavli系统神经科学研究所的负责人。

    2014年诺贝尔生理学或医学奖获得者发现了大脑中的定位系统,即大脑中的内置GPS系统,其使得我们可以在空间中实现自我定位,该系统是研究高等认知功能机制的细胞学基础。

 

    1971年John O´Keefe教授首次发现定位系统的组分,他发现当大鼠处于室内的特定位置时,大鼠的大脑海马体区域中的一种神经细胞就会持续处于激活状态;当将大鼠置于其它位置时,其它的神经细胞也会被激活,因此研究者John O´Keefe得出结论:这些“位置细胞”可以构成一幅空间地图。

 

    2005年研究者May-Britt Moser和Edvard Moser教授在大脑定位系统中发现了另外的关键组分,他们发现了另外一种名为“网格细胞”的神经细胞,这些神经细胞可以产生一种空间坐标系并且可以帮助进行精确地定位及目标的寻找,随后的研究揭示了网格细胞如何实现位置的确定和导航。

 

    科学家John O'Keefe 、May-Britt Moser、Edvard I. Mosel 的研究成果解决了科学家长期以来的一大问题,即机体大脑如何绘制周围环境的图谱以及我们如何在复杂的环境中进行导航。

    研究者May-Britt Moser和Edvard Moser教授2005年时在大脑的内嗅皮层中发现了特殊的神经细胞-网格细胞,当大鼠通过特定位置时这些细胞就会被激活表达,同时网格细胞的位置就会形成一种六角网格,每个网格细胞都会在特定的空间位置上产生反应,最后这些网格细胞就会形成一种可以实现空间导航的坐标系统。

    网格细胞可以和内嗅皮层中的其它细胞识别动物头部的方向以及房间的边界,从而在大脑海马体中形成空间细胞的网络系统,这些细胞网络回路就会形成一种复杂深入的定位系统,即大脑内置GPS,人类大脑中的GPS系统和大鼠大脑中的GPS系统具有相似的组分。

人类大脑中的地图

    近来,脑成像系统的进展,以及对进行神经外科手术病人的研究,显示了网格细胞也存在于人脑中。在早老性痴呆病人身上,海马区和内嗅皮层经常早期就受到感染,这些患者经常迷路,无法识别周围环境。因此,对大脑定位系统的研究有助于我们理解病患空间记忆丧失背后的机制。

    发现大脑定位系统对于我们理解特能化细胞群工作机制来说,是一个范式转变。它为理解其他认过程,比如记忆、思考、计划等,开辟了新的途径。

关键字:生理  医学  大脑

编辑:鲁迪 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/medical_electronics/2014/1010/article_5108.html
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