10月6日,2014年诺贝尔生理学或医学奖授予了拥有美国和英国国籍的科学家约翰·奥基夫以及挪威科学家夫妇梅-布里特·莫泽和爱德华·莫泽,这3位科学家先后发现大脑中两种不同的神经细胞,有机形成“大脑内部的定位系统”。
“我们如何知道自己在哪里?我们如何从一个地方到另一个地方?我们如何在大脑中储存信息以便于下一次能够找到相同的路径?”诺贝尔奖评选委员会在声明中说,“今年的获奖者发现了大脑的定位系统,即‘内部的GPS’,使人类能够在空间中定位自我。”
1971年,奥基夫发现一种特定神经细胞。当一只老鼠在房间的某个特定位置时,其大脑特定区域中被称之为“海马”的神经细胞总处于激活状态;当老鼠移动到其他位置时,其他神经细胞则被激活。奥基夫总结,这些“位置细胞”在大脑中形成关于房间的“地图”,而不是简单地留下视觉记录。
34年后,挪威科技大学的神经系统学教授梅-布里特·莫泽和爱德华·莫泽发现另一种神经细胞。这一细胞被称作“网格细胞”,能在大脑中形成一个“坐标系统”,其原理类似卫星定位系统中的经纬度,用以帮助大脑作出更精确的定位和导航。
“位置细胞”和“网格细胞”有机形成了大脑的定位系统。
感知位置和导航能力是最基本的大脑功能,对位置的感知能够令人知道自己所处的环境,以及自己与周围物体的关系,人类正是依靠这些空间能力才能在环境中识别、记忆并辨别方向。他们的研究促使更多的科学家在包括人类在内的很多哺乳动物身上发现“位置细胞”和“网格细胞”组成的定位系统,而对定位过程的研究,也为揭示大脑在认知过程中如何计算开启了新的途径。
声明说,脑功能障碍是最常见的残疾原因,对患者和社会都会造成重大影响,但却一直未能发现有效的预防和治愈方法。在很多脑疾病中都有空间记忆功能受损的影响。以痴呆症患者为例,其大脑海马区神经细胞和大脑内嗅皮层细胞往往在早期就受影响,导致患者迷路并无法辨认外界环境。科学界期待大脑定位系统的发现能为有关阿尔兹海默氏症(老年痴呆症)的治疗带来福音。
(《北京日报》10.7 徐超)