2014诺贝尔奖·生理学或医学奖揭晓
“师徒三人”摘得今年首个奖项 他们发现了大脑中的“GPS”
瑞典卡罗琳医学院6日在斯德哥尔摩宣布,将2014年诺贝尔生理学或医学奖授予拥有美国和英国国籍的科学家约翰·奥基夫以及两位挪威科学家梅-布里特·莫泽和爱德华·莫泽,以表彰他们发现大脑定位系统细胞的研究。
诺贝尔生理学或医学奖揭晓拉开了今年“诺贝尔周”的序幕。未来一周内,物理学奖、化学奖等奖项将陆续揭晓。
约翰·奥基夫
2014年诺贝尔生理学或医学奖得主之一约翰·奥基夫
1939年出生于美国纽约市,拥有美国和英国国籍。在1967年,他在加拿大麦吉尔大学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。
2014年诺贝尔生理学或医学奖另两位得主约翰·奥基夫梅·布里特·莫泽(左)、爱德华·莫泽(右)
转自《扬子晚报》
梅·布里特·莫泽
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爱德华·莫泽一起学习心理学。1995年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
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。他与妻子梅·布里特·莫泽一起读博士后,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的主任。
得奖理由
诺贝尔奖评选委员会在声明中说:“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,以便下一次能够找到相同的路径?”他们发现了大脑的定位系统,即“内部的GPS”,从而使人类能够在空间中定位自我。3位科学家的发现为了解记忆、思维和计划等大脑认知功能拓展了新的空间。
研究关键A
1971年
约翰·奥基夫和空间位置
奥基夫研究发现,老鼠在房间的某个特定位置时,其大脑海马体的一些神经细胞总是处于激活状态,而老鼠移动到房间其他位置时,其他神经细胞则被激活。奥基夫总结出,这些“位置细胞”在大脑中形成了关于房间的“地图”。
研究关键B
2005年
莫泽夫妇和定位系统
莫泽夫妇发现了大脑定位系统的另一关键构成——“网格细胞”。这种细胞能形成坐标系,可以精确定位和寻找路径。他们随后的研究还展示出,这些“网格细胞”是如何确定位置并导航的。
“位置细胞”和“网格细胞”则有机形成了大脑的定位系统。按照评选委员会的说法,“位置细胞”对于研究大脑如何创造行为具有重大影响,而“网格细胞”帮助大脑划分空间,精确计算所处空间起点到目标位置的距离。两种细胞的发现帮助科学界在“了解不同类别神经细胞如何协调工作、执行更高大脑机能”方面的研究带来重要转变。
【背后故事】
师徒档和夫妻档
莫泽夫妇是一对在北极研究神经科学的传奇学者。梅·布里特·莫泽和爱德华·莫泽现年分别为51岁和52岁,是历史上第四对共同获得诺贝尔奖的夫妇,也是医学奖领域第二对获奖夫妇。
莫泽夫妇分别在挪威的两座不同的北极岛屿上长大,都出身于非学术家庭,然后两人都去了同一所学校,但两人直到1983年之前都互不认识。
当时两人都在奥斯陆大学求学,又都开始意识到自己的真正激情在于对神经科学以及大脑科学方面的研究上。然后突然之间,迸出火花。带着年轻人之间的罗曼蒂克故事,还有在学术上的好奇心,他们开始了一项使命——找出大脑控制行为的背后机制。
1984年,当时还是本科学生的两人登上了非洲坦桑尼亚境内的乞力马扎罗山山顶,并在这里交换了订婚戒指。但因为山顶的温度实在太冷,他们两人不得不用最快的速度完成戒指交换,然后赶紧戴上手套。
在博士答辩完成之前,他们便双双收到了约翰·奥基夫教授位于伦敦的实验室发来的博士后研究职位邀请。
1970年代,奥基夫教授在小鼠大脑的海马体区域发现了一种被称作“位置细胞”的特殊神经细胞。这一研究领域非常热门,而莫瑟尔夫妇一头扎了进去。
莫泽夫妇已经共事超过30年,结婚超过28年的事实并没有让他们对大脑科学的研究兴趣有丝毫减弱。
而约翰·奥基夫的妻子艾琳·奥基夫,是一名公共卫生学院的教授。在纽约市立大学哲学课上的一次相遇注定了他们44年美好的婚姻生活。平常不做实验时,疯狂热爱篮球的约翰甚至梦想能与NBA球员一拼高下。闲暇的周末,夫妻俩也总是带着两个儿子在英国南部的沙滩和山尖闲逛,顺便再聊聊哲学。
三人奖金怎么分
今年诺贝尔生理学或医学奖奖金共800万瑞典克朗(约合111万美元),奥基夫将获得奖金的一半,而莫泽夫妇将共享奖金的另一半。
3位科学家并非平分奖金,是因为莫泽夫妇和奥基夫分属同一主题下的两项研究;如果是三个人合作一项研究,那么每人各得1/3奖金。
综合新华社、中新等
【记者连线】
发现内置“GPS”让微观研究大脑成为可能
连带让自闭症的治疗有了新希望,但仍解决不了“路痴”的问题
发现“定位细胞”
让微观研究大脑成为可能
东南大学生命科学研究院的一位教授告诉记者,这项研究的意义,首先在于使我们从微观的角度来研究大脑成为了可能。该教授表示,相比较医学上对癌症等疾病的研究,人类对大脑的认知实际上是非常少的。以往我们认为大脑必须是完整的才能发挥出各项功能,也仅仅只了解大脑某些部位对应负责人类的记忆、语言等功能而已。而三位获奖科学家的发现具体到了确定哪些细胞参与到了定位功能的实现。这个研究让我们对大脑的认知不再是“囫囵吞枣”,而是可以微观到细胞去研究大脑的工作原理。
“神经元环路”
进而成为世界研究热点
该教授告诉记者,基于三位科学家的发现,世界生命科学家对大脑工作原理有了新的认识,而“神经元环路”成了研究中的一个新的名词。
该教授告诉记者,有联系的神经元一级级排下来,形成神经元环路,特定的神经元环路来管着特定的行为——负责定位的神经元环路就是其中一环,也是最先被发掘出来的。基于此发现,形成了学界对大脑工作原理的最新认识,神经元环路也成了各国科学家研究的热点。
江苏科学家正探究恐惧等情感如何产生
“江苏的东南大学、苏州大学都在进行有关神经元方面的研究。”该教授透露,东南大学生命科学研究院,就有很多老师在参与研究大脑神经发育以及神经信号传递方面的问题。“比如我们怎么样记忆东西,为什么会产生情感,我们如何做出选择,这些以往更多可能是心理学甚至哲学的研究的内容,其实是有生物学基础的。”该教授表示,我们的学习记忆、行为抉择、恐惧喜悦等情感甚至于自我意识,实际上就和一个个神经元环路有关系。
自闭症等精神疾病可能有新的疗法出现
人体内置“GPS”细胞和相关研究,也可能给医学带来革命性的影响。类似于自闭症等一系列精神疾病可能因为这些研究找到新的治疗方法。“这些精神疾病患者,可能从宏观上来看,大脑还是那个大脑,结构都还是那些结构,但是从微观上来讲,主管这些功能的神经元环路已经出了问题。”该教授告诉记者,如果将来我们能找出自闭症等精神疾病相关的神经元环路,也意味着有可能找到这些疾病的“开关”。
另外,因“网格细胞”研究可能有助于了解记忆产生的过程,解释人们经常依据地点回忆起事件的现象,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。
定位细胞发现
解决不了“路痴”的问题
我们总说女人不如男人的方向感好,有些人天生就是“路痴”,那么大脑中主管方向的细胞都被找到了,是不是意味着“路痴”的问题也被解决呢?遗憾的是,虽然今年的获奖项目有着重大意义和深远影响,却不能一下解决看起来最为直接有关的“路痴”问题。
“我们所讲的‘路痴’,可能和大脑的解剖结构还没有太大的关系。”该教授解释,从我们目前的研究来看,男女大脑的解剖结构没有太大的差异,而在认知等能力上确实是有差别的。生活中所讲的“路痴”,和学界在研究的定位又有不同,从原理上来讲,认路的能力不仅与定位细胞有关,具体的语言能力、图形识别能力等等认知能力也有影响。而在这方面,男女或是不同人确实有差别。“如果再从微观角度来讲,我们一个神经元环路中的神经元除了参与这个环路的功能外,还可能参与其他环路的功能。”单个神经元是有可能“身兼多职”的,仅仅了解一个神经元环路,也很难解决“路痴”这个综合性的问题。
扬子全媒体记者 杨彦
编辑:陈路