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为阿尔茨海默症患者治疗指明道路
http://www.100md.com 2014年10月15日 《人人健康》 201420
     去年的诺贝尔生理学或医学奖揭开了细胞内部运输的神秘面纱,今年的诺贝尔生理学或医学奖发现了神经细胞的定位功能。北京时间10月6日17点30分,瑞典斯德哥尔摩卡罗琳医学院揭晓了今年的诺贝尔生理或医学奖:由伦敦大学学院的约翰·奥基夫教授与挪威科学家梅·布莱特·莫索尔、爱德华·I·莫索尔夫妇获得。获奖理由是:他们发现了哺乳动物大脑中的空间定位系统,从细胞水平上阐明了这种高级认知功能的神经过程。

    细胞医学独领风骚

    人存于世,位置感和导航能力是不可或缺的。在导航时,我们的位置感会与基于运动和对先前位置认知所形成的距离感相互联系起来。

    而早在上世纪70年代,奥基夫就找到了大脑中海马区(大脑中与记忆相关的区域)的一群特定细胞,它们在一定的空间位置就会活跃起来,被称作“位置细胞”。“位置细胞”能够发挥定位功能,不同的“位置细胞”在不同的位置兴奋,从而在大脑中构成了一幅关于周边环境的“地图”。奥基夫的博士后莫索尔夫妇在2005年发现了另一种对空间位置有反应的神经元——“网格细胞”。这种神经细胞的兴奋能形成坐标系,可以精确定位和寻找路径。这两组细胞群结合,就能够在大脑中清晰感知出我们所在的位置以及指导下一步我们的行动会采用何种路径。
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    3位科学家对细胞医学的贡献,诺贝尔奖评选委员会在声明中给以高度评价:这项研究成果“解决了困扰科学界几个世纪的难题,揭示了大脑如何创建周围空间的‘地图’,如何在复杂的环境中定位路径。对大脑定位系统的认知,可能帮助我们进一步了解人类大脑空间记忆的中枢机制。”

    诺贝尔奖评选委员会在关于获奖成就的声明中还指出:“感知位置和导航能力是最基本的大脑功能,对位置的感知能够令人知道自己所处的环境,以及自己与周围物体的关系,人类正是依靠这些空间能力才能在环境中识别、记忆并辨别方向。他们的研究促使更多的科学家在包括人类在内的很多哺乳动物身上发现‘位置细胞’和‘网格细胞’组成的定位系统,而对定位过程的研究,也为揭示大脑在认知过程中如何计算开启了新的途径。

    脑功能障碍是最常见的残疾原因,但却一直未能发现有效的防治方法,在很多脑疾病中都有空间记忆功能受损的影响。以阿尔茨海默病患者为例,海马体和内嗅皮层经常在早期阶段受到影响,导致患者常常迷失方向。了解大脑的定位系统可以帮助我们从机制上去了解这类患者的记忆是如何丧失的,而且这一发现还能为防治阿尔茨海默病提供线索。”
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    北京大学神经科学研究所研究员伊鸣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。奥基夫获奖后,作为获奖者的学生伊鸣在接受记者采访时,以视频的形式还原了奥基夫的实验:大鼠在一个箱子里自由活动,电极被埋置在大鼠海马脑区,大鼠在活动中,每经过一个特定区域,一个海马神经元(位置细胞)就会开始发放动作电位,与此同时,记录神经元放电的设备闪烁灯光,并发出“呲呲”的放电声音。伊鸣说:“当前,奥基夫在上世纪70年代基于动物研究的这个核心理论已经在人类身上被证实,例如,近期采用大脑成像技术研究以及对接受神经外科手术的患者进行的研究表明,‘位置细胞’与‘网格细胞’同样存在于人类大脑中。因此,对于大脑定位系统的了解或许会帮助我们理解某些疾病中空间记忆缺失的具体机制。”

    “师徒三人”同获奖

    约翰·奥基夫在几周前刚刚在挪威首都奥斯陆获得卡夫里奖。在接到诺贝尔奖官方媒体采访电话时,时年74岁的奥基夫惊叹道:“我简直像在月亮上了!”对于与他分获奖金的莫索尔夫妇,奥基夫赞赏有加:“我们相识了很多年,他们当时的工作已经卓有成效,注定是这一领域的明星。”
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    约翰·奥基夫在某种意义上是莫索尔夫妇的导师。爱德华·I·莫索尔在接受电话采访时表示,他和妻子分别在奥基夫的实验室学习过3个月和1个月,并从奥基夫那里获得了对单个细胞进行记录的一对一训练,“在他实验室度过的3个月,是我这辈子最有效的学习经历。”爱德华·I·莫索尔激动地说。莫索尔夫妇接到通知电话时并不在一起,但在分别接受诺贝尔奖官媒电话采访时,几乎一致表示,能获得这项殊荣,离不开学校、资助者以及实验室其他成员的共同努力。

    据官方数据显示,莫索尔夫妇是第五对同获诺贝尔奖的夫妇,而莫索尔女士则是第45位获奖的女性。她表示:“能够在科学上携手走得如此之远,主要因为我们都热爱随时随地随性讨论,用能想到的任何方法把有趣的问题付诸实验,而不是为了研究一个问题而计划着开个研讨会。相反,我们每天都能开个愉快的早餐会。”

    John O'Keefe

    约翰·奥基夫
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    出 生 1939年美国纽约

    国 籍 美国/英国

    研究领域 神经科学

    任 职 伦敦大学学院

    获 奖 霍维茨奖 (2013)

    诺贝尔生理学或医学奖(2014)

    May-Britt Moser

    梅·布莱特·莫索尔

    出 生 1963年

    性 别 女

    国 籍 挪威
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    研究领域 心理学、神经科学

    任 职 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

    获 奖 霍维茨奖 (2013)

    诺贝尔生理学或医学奖 (2014)

    Edvard· I· Moser

    爱德华·I·莫索尔

    出 生 1962年挪威

    国 籍 挪威

    研究领域 心理学、神经科学

    任 职 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

    获 奖 霍维茨奖 (2013)

    诺贝尔生理学或医学奖(2014), http://www.100md.com(本刊综合)