大脑导航系统的发现荣获2014年诺贝尔医学奖

大脑拥有明确的系统来追踪动物的行踪,使其知道自己在哪里(以及曾经在哪里),并在世界中活动,这一发现于10月获得表彰。

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本文发表于《大众科学》的前博客网络,反映了作者的观点,不一定反映《大众科学》的观点


大脑拥有明确的系统来追踪动物在世界中活动时的行踪,这一发现于10月6日获得表彰,2014年诺贝尔生理学或医学奖授予了三位研究人员。

伦敦大学学院的约翰·奥基夫在1971年发现了恰如其名的“位置细胞”——这个术语比过度使用的“大脑GPS”更具描述性。当大鼠在一个位置而不是另一个位置时,关键记忆形成中心——海马体区域的位置细胞会被激活。

几十年后的2005年,挪威科技大学位于特隆赫姆的杰出的挪威夫妇团队梅-布里特·莫泽和爱德华·莫泽——奥基夫的两名前博士后——通过报告在附近的内嗅皮层中存在“网格细胞”,扩展了最初的工作。网格细胞提供了一组坐标,使大鼠能够与其环境中识别头部位置和房间边界的其他细胞协同导航。网格细胞和位置细胞协同工作,构成一个内部导航系统。


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这些位置细胞和网格细胞系统可能是终极应用程序,比Waze或任何其他下载都更好,它们可能让您立即产生识别感,是的,我在这里。“那是我的家,那是我的办公室,那是地铁入口。” 倒数第二句话中的“可能”是因为其中一些事情仍然需要超越啮齿动物研究才能在人类身上得到证实,尽管在人脑中已经发现了位置细胞和网格细胞的证据。它们存在的另一个明显迹象来自每天出现的新闻报道,关于阿尔茨海默病患者在夜晚走失,这是内嗅皮层和海马体神经元死亡的后果。

当您了解您可能不知道自己拥有的神经解剖学知识时,不妨阅读《头脑中的矩阵》,这是德克萨斯大学医学院神经生物学教授詹姆斯·克尼里姆对这项研究的出色描述,该描述发表在2007年的《大众科学·心灵》杂志上。在那篇文章中,克尼里姆预言性地写道:“这一发现是脑活动单单元记录历史上最引人注目的发现之一。”

“第一次在我的办公室阅读宣布这一发现的论文时,我立即意识到我正在阅读一篇神经科学史上具有历史意义的作品。从来没有人报告过如此几何规则、如此晶莹剔透、如此完美的神经反应特性。这怎么可能呢?然而,数据令人信服。“这改变了一切,”我喃喃自语。

要了解关于莫泽夫妇的最新消息,请阅读艾莉森·艾伯特在《自然新闻》上发表的这篇文章——“神经科学:挪威的大脑”——这篇文章非常幸运地在公告发布时准备好出版了。

图片来源:维基共享资源

 

 

 

Gary Stix,《大众科学》杂志心理和大脑主题的高级编辑,负责编辑和报道推动脑科学走向生物科学前沿的新兴进展。Stix编辑或撰写过封面故事、专题文章和新闻,涉及的主题广泛,从一个人沉浸在思考中时大脑中发生的事情,到减轻抑郁症等情绪障碍的脑植入技术的影响。在接手神经科学领域之前,Stix作为《大众科学》的特别项目编辑,负责杂志的年度单主题特刊,构思和制作了关于阿尔伯特·爱因斯坦、查尔斯·达尔文、气候变化和纳米技术的特刊。他负责的一个关于时间及其所有表现形式的特刊获得了国家杂志奖。Stix与他的妻子米里亚姆·拉科布合著了一本名为《谁在乎千兆字节?技术困惑者的生存指南》的技术入门书。

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