大脑定位系统发现历史综述

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1、-大脑定位系统发现历史综述郑从辉华南师范大学生命科学学院广州摘要：从17世纪开始，欧洲的经验主义者就提出人对外界事物的认识来源于感官印象。而康德首先引入了“空间概念”。爱德华·托尔曼教授通过大鼠迷宫实验提出“认知地图”理论；而外科医生斯科维尔通过对双边内侧颞叶切除手术的病人手术后的症状分析，提出大脑海马区与记忆的形成有关；奥基夫教授通过对他的大鼠实验进行总结，提出海马-认知地图论。关键词：空间概念认识地图海马Thereviewofhistoryofthediscoveryofthepositioningsystemof

2、brainZhengConhuiSchooloflifescienceSouthChinaNormalUniversityGuangzhouAbstract:Since the17thcentury，Europeanempiricistsputforwardahypothesisthathumancometoknowthingsthroughsensoryimpression.AndKantfirstintroducedthe“conceptofspace”.Basedonhisratsmazeexperiments,

3、ProfessorEdwardTolmancameupwiththetheoryofcognitivemap.AndtheDrscovillbyanalyzingthesymptomsofpatientsafterthebilateralmedialtemporalloberesection,putforwardthatthehippocampuswasassociatedwithmemoryformation.Bysummarizinghisratsexperiment,ProfessorO’Keefeputforw

4、ardthetheoryofhippocampus-cognitivemap.Keywords:conceptofspacecognitivemaphippocampus前言：2014年10月6日，瑞典卡罗林斯卡医学院宣布，将该年度诺贝尔生理或医学奖授予来自美国的认知神经生物学教授约翰·奥基夫（JohnO’Keefe）和来自挪威的神经生物学家梅-布里特·莫泽（May-Britt·Moser）和爱德华·莫泽（Edvard·Moser）夫妇，表彰他们发现了大脑中的“内置GPS”──定位系统。这从细胞层面上给生物在自然界中的

5、定位功能提供证据，同时为人类大脑高级认知功能及一些人类疾病（如阿尔兹海默病）的治疗的研究提供了帮助。本文将从17世纪开始，按照时间顺序，对与大脑定位系统发现相关人物及其研究工作进行简要阐述。----正文：飞鸽传书，老马识途，人类很早就发现了一些动物具有出类拔萃的导向能力。即使是相隔万里，它们都可以知道应该要往哪个方向去，人类也有这样的认路高手。在伦敦，要成为一名合格的出租车司机，需要记住两万五千条街道和两万个地标建筑，还必须要接受一系列的考试。而从古到今，人类都想回答以下的几个问题：1.我们为什么可以知道自己身处何方？

6、2.我们是怎么实现从一个位置到另一个位置的准确转移？3.我们是怎么储存相关的空间信息呢？面对这些问题，大家可能会有这样的一种感觉：这些问题别人不问我十分清楚，别人一问我反而不知道了。针对这些问题，不同的学者提出了不同的理论来加以解释。在17世纪，欧洲的一些经验主义者就提出，人类对世界的认识起源于感官印象，可能是一种先验的直觉，也就是说早在经验发生之前便存在。后来，德意志哲学家伊曼努尔·康德在他的《纯粹理性批判》一书中提出了“空间概念”，并指出空间概念是以一种先天直观形式存在于人的认知之中，而不是通过经验的总结所获得的，

7、相反，外部的经验只是这种直观形式的外在表现。对于外部的经验，康德做了这样的描述“某些感觉与我之外的某物发生关系”[1]。英国哲学家维特根斯坦对康德的空间概念提出了自己的看法，他认为空间概念是外部事物显现其存在的一种方式，而不是康德认为的不属于事物性质的直观形式。[2]两位哲学家都给出了自己的富含唯心主义色彩看法，然而他们的想法并不是通过总结实验结果获得的，可以说仅仅是哲学家们的个人揣测，不过两位科学家的看法都对以后的科学研究提供了启发。笔者看来，“空间概念”的提出更可以作为空间定位理论的萌芽。到了1948年，美国加州大

8、学伯克利分校的心理学家爱德华·托尔曼（EdwardTolman）教授在发表《大鼠和人类的认知地图》一文，提出了“认知地图”理论。托尔曼教授希望借助于大鼠的行为实验来说明人类的一些临床性的行为。在典型的实验中（即加州大学伯克利分校的布洛杰特（Blodgett）教授----），一只饥饿的大鼠被放置在迷宫的入口，它会经过不同的有效路径和