http://www.sciencehuman.com 科学人 网站 2014-10-09
三名科学家分享2014诺贝尔生理学或医学奖
2014年诺贝尔生理学或医学奖
三名科学家分享2014诺贝尔生理学或医学奖
新浪科技讯 北京时间10月6日消息，2014诺贝尔奖生理学或医学奖得主为：美国科学家John O'Keefe(约翰-欧基夫)，挪威科学家May Britt Moser(梅-布莱特-莫索尔)；以及挪威科学家Edvand Moser(爱德华-莫索尔)，以奖励他们在“发现了大脑中形成定位系统的细胞”方面所做的贡献。
我们如何知道自己的位置？我们如何从一个地方去到另一个地方？为何当我们在下次重复同样的路线时能够迅速查找到这些信息，我们在大脑中是如何对它们进行存储的？今年的诺贝尔生理学与医学奖获得者们发现了大脑内的定位系统，一种大脑中内置的“GPS”，它让我们能够在空间中行实现定位，揭示了高等认知能力的细胞层面机制。
1971年，约翰·奥基夫(John O´Keefe)发现了构成这一体系的第一个组成部分。他在大脑一个名叫“海马体”的区域发现一种特殊的神经细胞，当实验小鼠在房间内的某一特定位置时其中一部分这样的细胞总是显示激活状态。而当小鼠在房间内的其他位置时，另外一些细胞则显示激活状态。奥基夫认为这些是“位置细胞”，它们构成了小鼠对所在房间的地图。
30多年后，在2005年，May-Britt Moser和Edvard Moser夫妇发现大脑定位机制的另外一项关键组成部分。他们识别出另外一种神经细胞，他们将其称之为“网格细胞”，这些细胞产生一种坐标体系，从而让精确定位与路径搜寻成为可能。他们随后进行的研究揭示了位置细胞以及网格细胞是如何让定位与导航成为可能的。
John O´Keefe以及May -Britt Moser 和Edvard Moser夫妇的发现解答了一个困扰哲学家和科学家们长达数个世纪的谜团——大脑究竟如何创建一个有关自身周围空间位置的地图？我们又究竟如何能够在复杂的环境中找到方向？
对位置的感知以及判断方向的能力是我们生存的基础。对位置的感知构成我们在环境中对自身所处地点的知觉。而在行进的过程中，我们将基于运动状态给出的距离判断与有关先前位置的信息结合了起来。
有关位置与路径寻找的问题长期以来困扰着哲学家和科学家们。200多年前，德国哲学家康德提出我们拥有一些所谓“先验知识”，它们独立于人的经验而存在。他将空间的概念视为思维的内在属性之一，这是我们感知世界的唯一的方式。随着20世纪中叶行为心理学的发展，人们开始用试验方法探究这些问题的答案。当Edward Tolman观察小鼠在迷宫中的前行方式时，他发现小鼠可以学会如何判断路径，并据此提出了“认知地图”的概念，这种认知地图形成于大脑中，让它们得以找到前行的路径。但问题依然存在——这种地图究竟如何在大脑内形成？
图一
约翰·奥基夫被有关大脑如何控制行为的问题深深吸引。1960年代末，他决定采用神经生理的方法对这一问题进行研究。他对在房间内自由跑动的小鼠大脑状况进行观察，在记录小鼠大脑内一个被称作“海马体”区域单个神经细胞信号的过程中，奥基夫注意到当小鼠位于房间内某一特定位置时，一部分神经细胞会被激活(图1)。他确认这些“位置细胞”并非仅仅在简单的接收视觉信息输入，而是在构建一张关于周围环境的内部地图。奥基夫认为海马体会产生大量的地图，这些地图由生物所处不同环境中时，由大量神经细胞共同作用下形成。因此，生物体对环境的记忆，可以用海马体中神经细胞特定激活组合的方式来进行存储。
图2
莫瑟尔夫妇(May-Britt 和Edvard Moser)更进一步，他们在临近海马体的大脑另一个名叫“内嗅皮层”的区域有了意外发现。他们注意到，当小鼠经过排列为六边形的多个地点时，其大脑中的部分神经细胞发生激活(图2)。这些细胞都会对特定的空间模式做出反应，它们整体上构成所谓“网格细胞”。这些细胞组成一个坐标系统，从而让空间导航成为可能。内嗅皮层区域的其他细胞能够判断自身头部对准的方向以及房间的边界位置，这些细胞都与位于海马体内的位置细胞相互协调，构成一条完整的回路。这一回路系统构成了一个复杂而精细的定位体系，它是我们大脑的“内置GPS”(图3)。
图3
近期采用大脑成像技术进行的研究，以及对接受神经外科手术的病患进行的研究结果，已经提供了确凿的证据，证明类似的位置与网格神经细胞同样存在于人类的大脑之中。患有阿尔茨海默综合征的病患，他们大脑的海马体以及内嗅皮层区域常常会在患病过程的早期遭受影响，这样的病人常常会发生迷路，并且难以识别周围环境。对于大脑定位系统机制的了解或许将在未来帮助这类患者改善由于空间记忆受损而造成的困扰。 对大脑定位系统机制的发现颠覆了我们此前的认识，显示了特定的细胞群相互协同工作如何能够达成更加高等的认知功能。这一成果打开了理解其他认知过程的窗口，如记忆，思维以及进行规划的能力。
获奖者简介：
约翰·奥基夫(John O’Keefe)
约翰·奥基夫(John O’Keefe)
1939年出生于美国纽约市，拥有美国和英国国籍。他在1967年，他在加拿大麦吉尔大学(McGill University)获得了生理心理学博士学位。在这之后，他到英国伦敦大学学院(University College London)读博士后。1987年，他留校担任认知神经科学教授。目前，约翰·奥基夫教授是伦敦大学学院神经回路与行为中心主任。
梅-布里特·莫泽(May-Britt Moser)
梅-布里特·莫泽(May-Britt Moser)
1963年出生于挪威福斯纳沃格，挪威国籍。她在奥斯陆大学与她后来的丈夫、共同获奖者爱德华·莫泽(Edvard Moser)一共学习心理学。1995年，她获得神经生理学博士学位。她是爱丁堡大学的博士后研究员，随后在英国伦敦大学学院做访问学者，然后在1996年到位于特隆赫姆的挪威大学科学与技术学院工作。2000年，梅-布里特·莫泽被任命为神经科学教授，目前是特隆赫姆神经计算中心的主任。
爱德华·莫泽(Edvard I. Moser)
爱德华·莫泽(Edvard I. Moser)
1962年出生于挪威奥勒松，挪威国籍。1995年，他在奥斯陆大学获得神经生理学博士学位。 他与他的妻子、共同获奖者梅-布里特·莫泽(May-Britt Moser)一起读博士后，起初是在爱丁堡大学，后来在伦敦约翰·奥基夫(John O’Keefe)的实验室中做一名访问学者。1996年，他们回到挪威大学科学与技术学院，1998年他升为教授。他目前是特隆赫姆系统神经科学科维理研究所(the Kavli Institute for Systems Neuroscience)的主任。
[新浪网]
发现“脑中GPS” 三科学家共获诺奖
2014诺贝尔奖公布时间（北京时间）
生理学或医学奖
6日17时30分
物理学奖
7日17时45分
化学奖
8日17时45分
文学奖
暂未确定时间
和平奖
10日17时
经济学奖
13日19时
据诺贝尔奖官网消息，英国伦敦大学学院教授约翰·奥基夫、挪威科技大学教授梅·布里特·莫泽及其丈夫爱德华·莫泽因发现“大脑中的GPS”——组成大脑定位系统的细胞，而获得今年诺贝尔生理学或医学奖。莫泽夫妇也成为第五对获诺贝尔奖的夫妇。
获奖研究
发现了大脑的定位系统
诺贝尔奖评选委员会在声明中介绍，“我们如何知道我们身处何方？我们怎么找到从一个地方到另一个地方的路径？我们如何存储这些信息，从而能够在下一次立即找到这条路？”三位获奖科学家的研究为我们解答了这些疑问。尽管三位科学家研究所处的时空并不相同，但是他们的研究都和大脑定位系统的细胞有关，揭示了大脑中的“GPS”定位和导航系统是如何工作的。
研究过程
同一奖项两个项目相隔30多年
1971年，奥基夫就发现了构成这一体系的第一个组成部分。他发现，大脑的海马体里有一种特殊的神经细胞，每当老鼠身处屋子的特定位置时，这种细胞的一部分就会被激活。而当老鼠到了房间内的其他位置时，另外一些细胞则被激活。奥基夫认为，这些“位置细胞”构成了房间位置的一幅地图。
34年之后的2005年，莫泽夫妇发现了大脑定位机制的另外一项关键组成部分。据诺贝尔奖官网称，他们确认了另外一种神经细胞，将其称为“网格细胞”。这种细胞能够产生一种坐标系统，从而使得精确定位与路径搜寻成为可能。二人的后续研究则揭示了位置和网格细胞是如何令定位和导航成为可能的。
奖金分配
三人分800万瑞典克朗奖金
2014年诺贝尔生理学或医学奖奖金共800万瑞典克朗（约合人民币678万），奥基夫将获得该项诺奖一半的奖金，莫泽夫妇共同分享另一半。 新京报记者 高美
■ 获奖反应
诺奖得主：下飞机看到120个未接来电
按照惯例，诺奖委员会会打电话通知诺奖得主，并记录下他们第一时间的反应。
接到电话时，奥基夫正在伦敦的家中伏案工作，他说自己“简直是欣喜若狂”。
而梅·布里特·莫泽当时正在实验室开会。周一早上她有好几个会议，当时正在和同事们激烈地讨论着研究数据，接到电话时她表示自己简直“震惊了，一直在哭”。欣喜若狂的同时她也有一丝遗憾，丈夫爱德华正在飞往慕尼黑的飞机上，她无法联系到丈夫，没办法第一时间和他分享自己的喜悦。
尽管知道得晚了点，但爱德华·莫泽却有了更多惊喜。当全世界都知道他是诺奖得主时，唯有他一人还在飞机上对此一无所知。因此，当诺奖消息宣布一个半小时之后，他走下飞机时震惊了，人们拿着鲜花在机场迎接他，这时他才知道自己得奖了。“这真是一个惊喜，我完全没有想到。”爱德华说，慕尼黑机场的官员们亲自向他祝贺。而他打开手机才发现，自己有“120个未接来电”。 新京报记者 高美
■ 故事
七旬学者
诺奖“迟到”40年？
奥基夫为大脑如何控制行为的问题深深吸引。上世纪60年代末期，他决定从神经心理学路径下手解答这些困惑。
奥基夫，1939年出生于美国纽约市，拥有美国和英国国籍。1967年，他在加拿大麦吉尔大学获得了生理心理学博士学位。随后，他到英国伦敦大学学院做博士后。他的这项研究开始于20世纪60年代末年。
1987年，他留校担任认知神经科学教授。目前，约翰·奥基夫教授是伦敦大学学院神经回路与行为中心主任。
夫妻档科学家
读书到获奖都在一起
另外获得此奖的莫泽夫妇，可以说是学术界的“神雕侠侣”，两人在同一所大学读书，大学一毕业就结婚，因为志趣相投一同赴英留学，又一起回到祖国，在同一所大学任教。
过去十年间，两人已经成为所在研究领域的领军人，发表了论文无数，也得过多项专业奖项。
两人都是挪威人，梅·布里特·莫泽比丈夫大一岁，她在奥斯陆大学学习心理学，也在那里遇到了后来的丈夫爱德华。爱德华在奥斯陆大学拿到了三个学位：数学及统计，心理学及神经生物学。
1995年，两人同时在奥斯陆大学获得了神经生理学博士学位。
莫泽夫妇两人一起到爱丁堡大学做博士后研究员，随后又一同回到挪威科技大学。爱德华比妻子早两年晋升为教授，目前是科维理系统神经科学研究所的主任。梅·布里特2000年晋升为神经科学教授，目前是特隆赫姆神经计算中心的主任。
爱德华也与另外一位得主奥基夫颇有渊源，在英国期间，他曾在奥基夫的实验室中做过访问学者。（高美）
【盘点】
“夫妻档”如何拿诺奖
此前已经有4对夫妇获得诺贝尔奖。
第一对 1903年，玛丽·居里和丈夫皮埃尔·居里因证实镭的存在获得诺贝尔物理学奖。
第二对 32年后，居里夫人的长女伊雷娜·约里奥-居里和丈夫弗雷德里克·约里奥-居里一道因对人工放射性的研究而获1935年诺贝尔化学奖。
第三对 1947年卡尔·科里和妻子吉蒂·科里因一起发现糖代谢中的酶促反应而被授予诺贝尔生理学或医学奖。
第四对 这对夫妇获得的是不同奖项。丈夫贡纳尔·默达尔1974年与哈耶克一同获得诺贝尔经济学奖。妻子阿尔瓦·米达尔1982年获得了诺贝尔和平奖。（高美）
■ 前瞻
4华裔科学家谁能获奖？
曾多次成功预测诺贝尔的汤森路透今年的预测名单上，出现了4张华人面孔。美籍华人科学家杨培东、美籍华人科学家张首晟、美国医学研究机构霍华德·休斯医学研究所所长钱泽南、以及任教于香港科技大学和美国罗切斯特大学的邓青云。
其中，张首晟、杨培东都是在中国内地接受高等教育之后，旅外深造并从事科研的。
张首晟1963年生于上海，1978年考入复旦大学，现任美国斯坦福大学教授，他提出的“拓扑绝缘体”理论，可大幅提高计算机运算速率。
作为上海科技大学物质科学与技术学院院长、特聘教授，杨培东本科求学于中科大，现为美国加州大学伯克利分校化学系教授，也是美国艺术与科学院院士，他的学术成就主要在采用纳米材料提高计算机信息存储量。
另外两名被预测的华裔科学家，都出生于中国香港。其中邓青云人称新一代显示技术——OLED之父；钱泽南的基因研究或将改善人类健康，不过生理学或医学奖已公布，钱泽南也已无缘奖项。
村上春树能否获文学奖？
堪称最悲壮的诺贝尔文学奖入围者、日本知名作家村上春树多年成为诺贝尔文学奖热门，曾创作《没有色彩的多崎作和他的巡礼之年》、《挪威的森林》、《海边的卡佛卡》等诸多流行作品。
然而，对于这位新作每每在日本掀起抢购狂潮的超级畅销书作家村上春树，文学界却多持有保留态度，许多人士认为，村上春树的作品过于通俗、流行、小资化，不符合诺贝尔文学奖严肃、纯文学的品位。
目前，村上春树又一次稳居全球最大博彩公司英国立博诺贝尔文学奖赔率榜首，南开大学文学院副教授陈鹏认为，数次与诺贝尔文学奖擦肩而过的村上春树虽然呼声很高，也有很大的可能性，但是由于洲际轮替或者是区域轮替的原因，不获奖可能也很大。 据中广网
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