大脑中的“定位系统”

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1、万方数据2014年第35卷10月第5期首都医科大学学报JoIlmalofCapitalMedicalUniVersity0ct．2014V01．35No．5[doi：10．3969／j．issn．1006-7795．2014．05．031]大脑中的“定位系统”——2014年诺贝尔生理学或医学奖简介·诺贝尔奖·王可张婷王晓民+(首都医科大学基础医学院神经生物学系教育部神经变性病重点实验室北京市脑重大疾病研究院北京市脑重大疾病重点实验室，北京100069)【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(Jo

2、hno’Keefe)及两位挪威籍科学家梅一布里特．莫泽(May—BrittMoser)和爱德华·莫泽(Edv”dI．Moser)，表彰他们发现了大脑中的“内置GPs(出0balpositioningsystem)”——定位系统的细胞学机制。【关键词】定位系统；位置细胞；网格细胞；诺贝尔生理学或医学奖“InnerGPS’’inthebrain——introductionofNobelPrizeinPhysiologyorMedicine2014WangKe，ZhangTing，WangXiaomin8(DepⅡrfmem妒肫Mr06i

3、ofo彰，&矗ooz矿BⅡs恐Ⅱ匏矗恐Ⅱz&据船es，c叩施zⅡ是矗恐Ⅱz‰如e"叻；K砂三Ⅱ60rⅡfo可知rⅣeMr0矗ege∽rⅡ砌eDisor如r，Min如眇妒E矗∽Ⅱ洳“；Be巧i曙m疏fM把声rBrⅡ讥Disorde”；LⅡ的rⅡ￡o可妒BrⅡ讥Disor如rs，Min础可万Sc恐MeⅡnd乳c矗∞fo彰，Be咖昭100069，吼inⅡ)【Abstract】TheN0belPrizeinPhysiologj_orMedicine2014wasdiVided，onehalfawardedtoJohn0’Keefe，theo

4、therhalfjointlytoMay—BrittMoserandEdvardI．MoserfortheirdiscoVeriesofcellsthatconstituteapositioningsysteminthebrain·【Keywords】Positioningsystem；Placecell；Gridcell；Nobelprizeinphysiologyormedicine2014年10月6日，瑞典卡罗林斯卡医学院宣布，将本年度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(JohnO’Keefe)及两

5、位挪威科学家梅一布里特·莫泽(May—BrittMoser)和爱德华·莫泽(EdvardI．Moser)，表彰他们发现了大脑中的“内置GPS(globalpositioningsystem)”——定位系统，这不仅使自然界生物可以在空间中进行自我定位，同时也为人类高级认知功能提供了细胞基础。人们如何知道自己的位置?如何从一个地方到另一个地方?如何在大脑中储存方位信息，以便下一次能够找到相同路径?自然界的生物总是能在好奇心驱使探寻外周世界的同时牢记自己回家的路。无论从动物的本能觅食、迁徙行为，还是到经训练后的老马识途、飞鸽传书等技能，都

6、展示了在进化中自然界赋予大脑神奇的定位功能。那么究竟大脑是如何实现对自身定位呢?以上3位科学家首次发现了构成大脑定位系统的细胞并揭示了其潜在的功能。JohnO’Keefe发现了定位系统中的第一个组成细胞，即位于大脑海马区的一类锥体神经元，称“位置细胞”(Placecell)。他的研究中指出动物行走到某个特定位置时，对应一些特定Placeceu激活，当行走到其他位置时，又有相应的另一些Placeceu激活。这使大脑能够将特定的特征信息与相应空间位置联系起来，形成了空间位置记忆。但是单凭特征信息这一点却不能对空间位置进行精确定位，就像如

7、果我们只知道想去地方的样子而不知道具体的地址，依然去不了想去的地方。而May—BrittMoser和EdvardI．Moser夫妇在大脑的内嗅皮质发现了大脑定位系统的另一关键组成细胞——“网格细胞”(G谢cell)。他们发现正是Gridceu将空间位置进行相应的坐标标记，可以实现动物的精确定位及路径寻找。所以当大脑拥有了嘶dcell制定的坐标系统以及P1acecell构建的位{Correspondi“gauthor，E—mail：xInwa“g@ccmu．edu．cn网络出版时间：2叫4—10一1521：叫网络出版地址：http：／

8、／www．cnki．ne∥kcms／do∥10．3969行issn．1006—7795．2014．05．031·html万方数据672首都医科大学学报第35卷置特征信息，就形成了相对完整的脑内“地图”，实现了内置GPs的功能。这项研究