圖表:三位科學(xué)家分享2014年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng) 新華社記者 馮琦 編制
發(fā)現(xiàn)大腦的“定位系統(tǒng)”——解讀２０１４年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)
新華網(wǎng)斯德哥爾摩１０月６日電（記者和苗 付一鳴）到了陌生的地方，人們?nèi)绾胃兄痛_認(rèn)自己所處的空間？這多虧大腦中的一個(gè)“定位系統(tǒng)”。６日獲得２０１４年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)的三位科學(xué)家就是這一“定位系統(tǒng)”的最早發(fā)現(xiàn)者。他們的研究成果揭示了特化細(xì)胞如何協(xié)作并執(zhí)行更高的認(rèn)知功能，開(kāi)啟了人類(lèi)對(duì)記憶、思考等認(rèn)知過(guò)程理解的新篇章。
１９７１年，擁有美國(guó)和英國(guó)雙重國(guó)籍的科學(xué)家?jiàn)W基夫發(fā)現(xiàn)了這種定位系統(tǒng)的第一個(gè)組成部分。他發(fā)現(xiàn)，老鼠大腦海馬區(qū)存在著能夠發(fā)揮定位功能的神經(jīng)細(xì)胞，不同“位置細(xì)胞”在不同的位置興奮，從而在老鼠大腦中構(gòu)成了一幅關(guān)于周邊環(huán)境的“地圖”。２００５年，挪威科學(xué)家莫澤夫婦——梅－布里特·莫澤和愛(ài)德華·莫澤——發(fā)現(xiàn)了大腦定位系統(tǒng)的另一關(guān)鍵組成部分——“網(wǎng)格細(xì)胞”。這種神經(jīng)細(xì)胞的興奮能形成坐標(biāo)系，可以精確定位和尋找路徑。他們隨后的研究還揭示，這些“網(wǎng)格細(xì)胞”是如何確定位置并導(dǎo)航的。
諾貝爾獎(jiǎng)評(píng)選委員會(huì)在關(guān)于獲獎(jiǎng)成就的聲明中指出，感知位置和導(dǎo)航能力是最基本的大腦功能，對(duì)位置的感知能夠令人知道自己所處的環(huán)境，以及自己與周?chē)矬w的關(guān)系，人類(lèi)正是依靠這些空間能力才能在環(huán)境中識(shí)別、記憶并辨別方向。他們的研究促使更多的科學(xué)家在包括人類(lèi)在內(nèi)的很多哺乳動(dòng)物身上發(fā)現(xiàn)“位置細(xì)胞”和“網(wǎng)格細(xì)胞”組成的定位系統(tǒng)，而對(duì)定位過(guò)程的研究，也為揭示大腦在認(rèn)知過(guò)程中如何計(jì)算開(kāi)啟了新的途徑。
聲明說(shuō)，腦功能障礙是最常見(jiàn)的殘疾原因，對(duì)患者和社會(huì)都會(huì)造成重大影響，但卻一直未能發(fā)現(xiàn)有效的預(yù)防和治愈方法。在很多腦疾病中都有空間記憶功能受損的影響。以癡呆癥患者為例，其大腦海馬區(qū)神經(jīng)細(xì)胞和大腦內(nèi)嗅皮層細(xì)胞往往在早期就受影響，導(dǎo)致患者迷路并無(wú)法辨認(rèn)外界環(huán)境。
諾貝爾獎(jiǎng)評(píng)選委員會(huì)說(shuō)，奧基夫和莫澤夫婦的研究成果解決了困擾科學(xué)界幾個(gè)世紀(jì)的難題，揭示了大腦如何創(chuàng)建周?chē)臻g的“地圖”，如何在復(fù)雜的環(huán)境中定位路徑。對(duì)大腦定位系統(tǒng)的認(rèn)知，可能幫助我們進(jìn)一步了解人類(lèi)大腦空間記憶的中樞機(jī)制。
