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2014年度諾貝爾獎今天起開始揭曉。

據(jù)諾貝爾獎官網(wǎng)消息，約翰·奧基夫（John O'Keefe）、梅-布萊特·莫澤（May Britt Moser，女，或譯作邁·布里特）和愛德華·莫澤（Edvand Moser，或譯作愛德華·莫索爾）因發(fā)現(xiàn)“組成大腦定位系統(tǒng)的細(xì)胞”獲得今年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎。

三人將平均分享800萬瑞典克朗（約678萬人民幣）獎金。

挪威英國3名科學(xué)家獲2014諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎，因發(fā)現(xiàn)大腦定位系統(tǒng)細(xì)胞。

之前由著名數(shù)據(jù)提供商湯森路透預(yù)測的包括華人錢澤南在內(nèi)的三大熱門團(tuán)隊(duì)皆未入選。湯森路透此次還預(yù)測有另三位華人科學(xué)家有望獲得今年的諾貝爾物理學(xué)獎和化學(xué)獎。

央視引述瑞典皇家科學(xué)院諾貝爾獎評審委員會的頒獎詞說：這三位科學(xué)家解決了一個(gè)困擾科學(xué)家和哲學(xué)家?guī)讉€(gè)世紀(jì)的問題———大腦如何對我們生活的環(huán)境產(chǎn)生一個(gè)地圖并為我們導(dǎo)航，也就是控制方向感的細(xì)胞群。

約翰·奧基夫是英國神經(jīng)科學(xué)家、倫敦大學(xué)學(xué)院解剖學(xué)系和認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)研究所的教授。奧基夫在紐約長大，于紐約市立大學(xué)獲學(xué)士學(xué)位，在麥吉爾大學(xué)獲博士學(xué)位。他以發(fā)現(xiàn)海馬體中的位置細(xì)胞而聞名，它們可以以8相移的方式顯示臨時(shí)編碼。

另外兩位是挪威的科學(xué)家夫婦。愛德華·莫澤是心理學(xué)家、神經(jīng)科學(xué)家，挪威科技大學(xué)卡夫利科系統(tǒng)神經(jīng)科學(xué)研究所（Kavli Institute for Systems Neuroscience ）和記憶生物學(xué)中心創(chuàng)始主任。莫澤和他的妻子梅·布萊特邁過去數(shù)十年中領(lǐng)導(dǎo)了一系列腦機(jī)理的前沿研究。

2013年6月，莫澤夫妻二人與約翰·奧基夫共同獲得霍維茨獎。路易莎·格羅斯·霍維茨生物學(xué)或生物化學(xué)獎是一年一度的獎項(xiàng)，由哥倫比亞大學(xué)頒給一位研究員或一組研究人員，以表彰其在生物學(xué)或生物化學(xué)等領(lǐng)域的基礎(chǔ)研究中做出的卓越的貢獻(xiàn)。該獎項(xiàng)于1967年首次頒發(fā)。近一半的獲獎?wù)吆髞矶极@得了諾貝爾獎。

據(jù)悉，梅·布萊特和愛德華·莫澤也成為第五對被授予諾貝爾獎的夫婦科學(xué)家。

諾貝爾獎官網(wǎng)上的頒獎詞寫到：

我們?nèi)绾沃雷约旱奈恢?？我們?nèi)绾螐囊粋€(gè)地方去到另一個(gè)地方？為何當(dāng)我們在下次重復(fù)同樣的路線時(shí)能夠迅速查找到這些信息，我們在大腦中是如何對它們進(jìn)行存儲的？今年的諾貝爾生理學(xué)與醫(yī)學(xué)獎獲得者們發(fā)現(xiàn)了大腦內(nèi)的定位系統(tǒng)，一種大腦中內(nèi)置的“GPS”，它讓我們能夠在空間中行實(shí)現(xiàn)定位，揭示了高等認(rèn)知能力的細(xì)胞層面機(jī)制。

1971年，約翰·奧基夫(John O´Keefe)發(fā)現(xiàn)了構(gòu)成這一體系的第一個(gè)組成部分。他在大腦一個(gè)名叫“海馬體”的區(qū)域發(fā)現(xiàn)一種特殊的神經(jīng)細(xì)胞，當(dāng)實(shí)驗(yàn)小鼠在房間內(nèi)的某一特定位置時(shí)其中一部分這樣的細(xì)胞總是顯示激活狀態(tài)。而當(dāng)小鼠在房間內(nèi)的其他位置時(shí)，另外一些細(xì)胞則顯示激活狀態(tài)。奧基夫認(rèn)為這些是“位置細(xì)胞”，它們構(gòu)成了小鼠對所在房間的地圖。

30多年后，在2005年，梅-布萊特和愛德華·莫澤夫婦發(fā)現(xiàn)大腦定位機(jī)制的另外一項(xiàng)關(guān)鍵組成部分。他們識別出另外一種神經(jīng)細(xì)胞，他們將其稱之為“網(wǎng)格細(xì)胞”，這些細(xì)胞產(chǎn)生一種坐標(biāo)體系，從而讓精確定位與路徑搜尋成為可能。他們隨后進(jìn)行的研究揭示了位置細(xì)胞以及網(wǎng)格細(xì)胞是如何讓定位與導(dǎo)航成為可能的。

三位科學(xué)家的發(fā)現(xiàn)解答了一個(gè)困擾哲學(xué)家和科學(xué)家們長達(dá)數(shù)個(gè)世紀(jì)的謎團(tuán)——大腦究竟如何創(chuàng)建一個(gè)有關(guān)自身周圍空間位置的地圖？我們又究竟如何能夠在復(fù)雜的環(huán)境中找到方向？

對位置的感知以及判斷方向的能力是我們生存的基礎(chǔ)。對位置的感知構(gòu)成我們在環(huán)境中對自身所處地點(diǎn)的知覺。而在行進(jìn)的過程中，我們將基于運(yùn)動狀態(tài)給出的距離判斷與有關(guān)先前位置的信息結(jié)合了起來。

有關(guān)位置與路徑尋找的問題長期以來困擾著哲學(xué)家和科學(xué)家們。200多年前，德國哲學(xué)家康德提出我們擁有一些所謂“先驗(yàn)知識”，它們獨(dú)立于人的經(jīng)驗(yàn)而存在。他將空間的概念視為思維的內(nèi)在屬性之一，這是我們感知世界的唯一的方式。隨著20世紀(jì)中葉行為心理學(xué)的發(fā)展，人們開始用試驗(yàn)方法探究這些問題的答案。當(dāng)Edward Tolman觀察小鼠在迷宮中的前行方式時(shí)，他發(fā)現(xiàn)小鼠可以學(xué)會如何判斷路徑，并據(jù)此提出了“認(rèn)知地圖”的概念，這種認(rèn)知地圖形成于大腦中，讓它們得以找到前行的路徑。但問題依然存在——這種地圖究竟如何在大腦內(nèi)形成？

另據(jù)觀察者網(wǎng)查詢，去年4月的《科學(xué)》雜志上，挪威卡夫利科系統(tǒng)神經(jīng)科學(xué)研究所等機(jī)構(gòu)的研究人員聯(lián)合發(fā)表了一篇論文，在觀察到老鼠體內(nèi)一種特殊的腦細(xì)胞網(wǎng)絡(luò)點(diǎn)亮后，構(gòu)建了它們所處位置的一張“心理地圖”，莫澤夫妻都在作者名單當(dāng)中。

在這項(xiàng)最新研究中，科學(xué)家觀察了當(dāng)老鼠在迷宮中穿梭時(shí)，像照明開關(guān)一樣打開和關(guān)閉的大腦細(xì)胞。這項(xiàng)研究能夠讓我們了解大腦如何創(chuàng)建位置感。研究發(fā)現(xiàn)海馬回參與到創(chuàng)建心理地圖的工作，但是不太確定的是心理地圖究竟如何形成或者為什么我們迷路。

過去的研究表明，當(dāng)動物處于一個(gè)新場所時(shí)，海馬回中特定的位置細(xì)胞會點(diǎn)亮，但是了解哪種腦細(xì)胞向位置細(xì)胞發(fā)送信息被證實(shí)是非常困難的。那是因?yàn)樽粉櫞罅康奈粗X細(xì)胞或者說神經(jīng)元如何連接是極為復(fù)雜的，甚至在老鼠等相對簡單的動物中也非常復(fù)雜。

研究人員表示，老鼠的大腦只有葡萄大小，內(nèi)部大約有5000萬神經(jīng)元連接在一起。為了觀察老鼠了解新地點(diǎn)的整個(gè)過程，研究人員創(chuàng)造了一種病毒，能夠?qū)⑽⑿蜕锕忾_關(guān)插入到老鼠的神經(jīng)元中。接下來，他們將光導(dǎo)纖維連接到老鼠大腦內(nèi)，來連接被開關(guān)增強(qiáng)的大腦細(xì)胞，這樣就使研究人員能夠打開生物光開關(guān)并且任意的刺激神經(jīng)元。最終，他們插入電極來記錄穿梭于不同腦細(xì)胞間的電信號。

當(dāng)老鼠在迷宮內(nèi)尋找美味食物的時(shí)候，研究團(tuán)隊(duì)控制那些生物光開關(guān)大約1萬次，這就使科學(xué)家們能夠確定不同的神經(jīng)元。與此同時(shí)，他們測量了在這些腦細(xì)胞之間傳遞的電信號。通過兩種信息的組合，研究團(tuán)隊(duì)能夠重建老鼠在了解所處位置時(shí)點(diǎn)亮的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)許多不同的細(xì)胞類型參與到創(chuàng)建位置感的工作中。這些發(fā)現(xiàn)也帶來了之前與位置感無關(guān)的細(xì)胞的一些問題。

例如，研究人員表示，一個(gè)難以理解的事情是不屬于方向感的細(xì)胞所扮演的角色。它們將信號發(fā)送給位置細(xì)胞，但是它們真正的工作是什么呢?

2014年度諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獲獎?wù)吆喗椋?/strong>