诺贝尔生理学或医学奖y

诺贝尔生理学或医学奖y1.获奖人物2.获奖背景3.相关论文及研究方法4.主要贡献5.对诺奖的思考—对研究生的启发目录神经科学家

，1939年出生于纽约

，

具有美国和

英国国籍

，

在纽约长大，1987年

，

他留校（伦敦大学

学院)担任认知神经科学教

授

。

目前

，

是伦敦大学学院

神经回路与行为中心主任

，

解剖学系和认知神经科学研

究所的教授

。

他通过系统地

分析影响个体的海马神经元

的放电性能的环境因素发现

的位置细胞

，

出版了很多有

影响力的关于认知地图的空

间记忆功能的专著。

获奖人物约翰·O·基夫教授（JohnO"Keefe)1963年出生于挪威,现为挪威心理学家

、神

经科学家,挪威科技大

学卡夫利科系统神经科

学研究所和记忆生物学

中心创始主任。

梅·布莱特·莫索尔教授（May-BrittMoser)获奖人物1962年出生于挪威,现为挪威心理学家

、神经科学

家,挪威科技大学卡夫利科

系统神经科学研究所和记忆

生物学中心创始主任

。2013年获霍维茨奖。

获奖人物

爱德华·I·莫索尔教授

（EdvardI.Moser)年份获奖原因2004发现嗅觉受体和嗅觉系统的组织方式2005发现幽门螺杆菌及其在胃炎和胃溃疡中所起的作用2006发现了RNA干扰

—

—

双链RNA引发的沉默现象2007在利用胚胎干细胞引入特异性基因修饰的原理上的发现2008发现了导致子宫颈癌的人乳头状瘤病毒&发现人类免疫缺

病毒2009发现端粒和端粒酶如何保护染色体2010因为在试管婴儿方面的研究获奖2011发现树突细胞和其在获得性免疫中的作用2012发现成熟细胞可被重写成多功能细胞2013细胞囊泡交通的运行与调节机制获奖背景

脑科学研究背景

就脑科学领域的研究热点来看

，脑细胞空间定位功能的研究也是众多脑功能研究的一个方向

。

目前

，

脑科学领域研究中

，

最受关注的是各种脑功能相关

的神经环路的结构和工作原理：1.有哪些神经细胞组成怎样的环路结构;2.在进行各种脑功能时回路中的各个神经细胞是如何处理电活动信息的编码、储存和提取。

Methodsandpapers

1.ResearchMethodselectrophysiological

techniques

and

so

on.2.Relatedpapers(1)Hippocampusasa

spatialmap

–preliminaryevidencefromunitactivity

freely-movingrat(2)Microstructure

of

spatial

map

in

theen

torhin

al

cortex1970年,他们把电极记录器安置在大鼠的大脑海马区,然后让大鼠在一个它陌生的房间自由走动

。这时,大鼠脑中

的位置细胞会根据它所在的位置而选择性地兴奋

。

只有当大

鼠活动到房间的特定位置,特定的位置细胞才会兴奋

。这就

好像给予了每个坐标一个记忆,这样大脑才能记住我们曾经

到过哪些地方。

JohnO

‘Keefe教授的方法May-BrittMoser教授和EdvardIMoser教授的方2005年,挪威科技大学Hafting和May-BrittMoserEdvardI.Moser等人通过变换实验箱的几何外形和内径,记录大鼠在不同实验箱觅食过程中内嗅皮层

的神经元放电活动,发现了具有强烈空间放电特性

的网格细胞在有关嗅皮层参与空间记忆的早期实验

探索中,研究者们发现嗅皮层存在空间放电特征的

神经元,但比较之位置细胞,嗅皮层神经元的放电

比较微弱且放电也分散。

Thehippocampusasa

spatialmap.Preliminaryevidencefromunitactivitthefreely-movingrat.—JohnO"Keefe——BRAIN

RESEARCH论文节选Thehippocampusas

a

spatialmap.

Preliminaryevidencefromunitactivityinthef

eel

m

vi

atRatswithhippocamp

aldamagearereportedtobehyperactiveinnovelenvironments,"per

sever

ative"resistanttoextinctionontasksthattheyhavelearn

heedlessofdrasticchangesintheirenvironment,an

pooratspatialtaskssuchasmazesandtasks

whichrequirethealterationofresponsesonsuccessivetr

Thesedeficitscouldbeduetothelossoftheneural

system

whichprovidestheanimal

withacognitive,or

spatial,

mapofitsenvironment.Ourpreliminaryobservationsonthebehaviourofhippocamp

alunitsi

thefreely

movingratprovidesupportforthistheory

hippocamp

alfunction.

(first

paragraph)Thehippocampusasaspatialmap.

Preliminaryevidencefromunitactivityinthefeel

mvi

atDeprivedofthismap,theratwouldnotimmediately

notice

environmental

changes,bethey

incidental

ones

such

as

floor

texture

or

moreimportantonessuchasreinforcementcontingencies.Furthermore,itcouldnotlearnto

gofromwhere

ithappenedto

be

in

theenvironmenttoaparticularplace

independentlyof

any

particular

route

(as

in

To

lman"sexperiments)butwouldbeforcedtorelyonother

inherentlylessflexiblestrategiestofindits

w

turnleftatthejunction,followthisodour,avo

i

thatbrightlight.Wesuggest,then,thatitis

th

lossofthisspatialreferencemapwhichresultsi

allormostofthebehaviouraldeficitsreportedf

hippocampectomizedrats.

(lastparagraph)Microstructureofaspatialmap

inen

torhin

al

cortex—May-BrittMoser&Edvard

Moser—nature

论文节选Micro

structure

of

a

spatial

map

in

the

entorhinalcortexTheabilitytofindone

’swaydependsonneuralalgorithmsthatintegrateinformationaboutplace,distanceanddirection,buttheimplementationofth

operationsincortical

microcircuitsispoorly

under

Hereweshowthatthedorso

caudalmedialent

orhin

al

cortex

(dMEC)containsadirectionallyoriented,topographicallyorganizedneuralmapofthespatialenvironment.Itskeyunitisthe

‘

gridcell

’,

which

activated

whenevertheanimal

’spositioncoincidesany

vertex

of

a

regular

grid

of

equilateral

triangles

spanningthesurfaceoftheenvironment.------

----Gridsofneighbouringcellsshareacommonorientatioandspacing,buttheirvertexlocations(theirphases)ThespacingandsizeofindividualfieldsincreasefromdorsaltoventraldMEC.Themapisanchoredtoexternallandmarks,butpersistsintheirabsence,suggestingthgridcellsmaybepartofageneralized,path-integratibasedmapofthespatialenvironment.（Abstract)Micro

structure

of

a

spatial

map

in

the

entorhinal

cortexFig.1illustratestheclearest

example

of

these

units,onerecorded

in

the

CA

1field

oftheanteriordorsalhippocampus.

Ithadnospontaneousactivityandonly

fired

when

the

rat

was

pointinginthedirectionsmarkedAorBandwassimultaneouslylightly

butfirmlyrestrainedbyahand

placedoveritsbackwiththumband

indexfingeron

itsshoulderandupperarm.Boththeparticularorientationandtactilestimuluswerenecessary.论文图片节选

主要贡献获奖的三位科学家研究的是大脑中的"内置GPS”——定位

系统

，

它使人们可以在空间中进行自我定位

，

也为更高级

的认知功能提供了细胞意义上的基础。三人的研究解答了"我们如何得知我们在哪里”、"我们怎

样找到路径从一个地点到达另一个地点”以及"我们如何储

存这些信息

，

从而下次需要寻找相同路径时可以立刻获得它们”等问题。

Theydiscoveredhowthebrainknowswhereweareand

isabletonavigatefromoneplacetoanother.TheirfindingsmayhelpexplainwhyinAlzheimer"sdisea

patientscannotrecognizetheirsurroundings.Thediscoverieshavesolvedaproblemthathasoccupiedphilosophers

and

scientists

for

centuries.——

the

NobeAssemblysaidPrizeAnnouncement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”。

Place

and

Grid

Cell

System--

点定位

（

1971年）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”有机形成了大脑

的定位系统。

Place

and

Grid

Cell

System--面定位

（

2005年）Place

and

Grid