2014 诺贝尔生物医学奖
摘要：2014年诺贝尔生理学或医学奖颁发给美国和英国国籍科学家约翰·奥基夫（John O
现了大脑中的“内置GPS（global positioning system）”——定位系统的细胞学机制。 更多还原
Keefe）
及两位挪威籍科学家梅-布里特·莫泽（May-Britt Moser）和爱德华·莫泽（Edvard I. Moser），表彰他们发
关键字：约翰·奥基夫（John OKeefe）梅-布里特·莫泽（May-Britt Moser）爱德华·莫泽（Edvard I. Moser），
大脑中的“内置GPS（global positioning system，海马区，定位，
。2014年诺贝尔生理学或医学奖被授予约翰·奥基夫（John O ?Keefe）、迈-布里特·莫泽（May‐Britt Moser）和爱德华·莫泽（ Edvard Moser）三人。他们发现了大脑里的“GPS”系统。
图片来
我们是怎么知道我们身在何方的？我们怎么找到从一个地方到另一个地方的路线的？我们是怎么把这些信息储存下来，让我们重返故地的时候能立刻找到路？2014年诺贝尔生理学或医学奖的得奖者发现了大脑里的“定位系统”，一台内置的GPS，使得我们能在空间中定位自己身在何处，这表明这种高级认知功能也有细胞级别的基础。
1971年，约翰·奥基夫发现了这个定位系统的第一个成分。他发现，大脑海马体里有一种神经细胞，每当大鼠身处屋子的某个特定地点的时候，这种细胞总是会被激活。其它神经细胞则在大鼠身处其它地方的时候被激活。奥基夫的结论是，这些“位置细胞”（place cells）组成了屋子的地图。三十多年后，迈-布里特·莫泽和爱德华·莫泽发现了大脑定位系统的另一个关键成分。他们发现了另一种神经细胞，命名为“网格细胞”（grid cells），它们组成了一个坐标系，允许生物进行精确的定位和寻路。他们的后续研究表明，地点细胞和网格细胞一起使得定位和导航成为可能。
约翰·奥基夫，迈-布里特·莫泽和爱德华·莫泽的研究回答了困扰哲学家和科学家数百年的问题——大脑如何给周围的空间创造地图，我们如何在复杂的环境中寻找路线
在20世纪60年代晚期，约翰·奥基夫对于大脑如何控制行为和决策这一问题十分着迷，并常试图用神经生理学的方式来解决这一问题。当他记录在屋内自由跑动的大鼠的大脑海马体内单个神经细胞的信号时，奥基夫发现，当大鼠经过特定位置时，某些神经细胞会被激活。他发现这些“位置细胞”不仅仅接受视觉信号输入，而且还会在脑中绘制周围环境的地图。奥基夫总结道，通过在不同环境中被激活的不同的位置细胞，海马体能生成很多地图。因此，关于环境的记忆能以位置细胞活性的特定组合形式被存在海马体中。 迈-布里特·莫泽和爱德华·莫泽找到了定位系统
迈-布里特·莫泽和爱德华·莫泽在绘制移动中的大鼠的海马体连接时，在附近的内嗅皮层中发现了一种让人惊异的活动模式。当小鼠通过六角网格中的某些位置时，内嗅皮层中的某些固定的细胞会被激活。每个细胞都对应着某个特定的空间格局，这些“网格细胞”共同建立出一个可以进行空间导航的坐标系统。它们和内嗅皮层中其他负责辨识头部方向和房间边界的细胞一起，与海马体中的位置细胞共同组成了神经回路。这个回路系统在大脑中建立了一套宗
合
定
位
系
统
，
一
个
内
置
的
GPS
。
人类大脑里的“地图”
根据最近的脑成像技术调查，以及对接受神经外科手术患者的研究都显示，位置细胞同样存在于人体中。在早期阶段阿尔兹海默氏疾病的早期阶段，患者的海马体和内嗅皮质经常会受到影响，以致这些患者经常无法辨别周边环境并且迷路。了解大脑的位置系统或许可以因此帮助我们了解这种疾病如何对患者的空间记忆丧失造成影响。这一对大脑位置系统的发现代表了我们进一步认识大脑特化细胞如何协同合作，并执行更高水平的认知功能。它为我们理解认知过程，比如记忆、思维与计划开辟了新的途径。
空间认知领域里程碑式的发现
“实至名归。”北京大学神经科学研究所研究员伊鸣谈及此次获奖成果难掩兴奋。作为获奖者约翰·奥基夫的学生，他曾在英国伦敦大学学院解剖与发育生物学系神经科学专业学习了5年半，研究领域正是小鼠海马神经网络动力学变化及其与动物病理学及行为学变化的相关性。 为了让记者更好地理解3位科学家对于空间认知发展的巨大贡献，伊鸣拿出了其所讲授的研究生课程PPT，为记者上了生动一课。
“科学界对空间认知的研究，可以追溯到上世纪30年代~40年代。当时，全球认知心理学领域顶级专家Lashley提出了‘刺激反应模型’，从心理学角度对空间认知进行了
