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“路痴”是怎样形成的?诺奖得主揭秘大脑“GPS”定位机制

作者: 浙江在线

  • 2020-11-18
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你身边有没有这样的人?

字典里好像永远没有“方向”这个词;

分不清路标,不会看路牌;

只知道前后左右,搞不懂南北东西……

然而,“路痴”或许不是你的错,而是你大脑中内置的“GPS”不够灵敏。

△2014年诺贝尔生理学或医学奖获得者

获得2014年诺贝尔生理学或医学奖的师徒三人——英国神经生物学家约翰·奥基夫(John O'Keefe)、挪威生物学家梅-布莉特·莫索尔(May-Britt Moser)和爱德华·莫索尔(Edvard Moser),发现了构建大脑定位系统的细胞,梳理出大脑内置的“GPS”机制,从而发现了关于“路痴”的科学原理。

诺奖得主揭秘大脑中“GPS”原理

1971年,约翰·奥基夫发现了大脑定位系统的第一个组成部分。他在老鼠大脑里一个名叫“海马体”(Hippocampus)的区域发现了一组跟定位有关的神经细胞——位置细胞(Place Cell)。这些细胞通过接收各种外界消息,然后在大脑中绘制“地图”,从而让生物记住曾经去过哪些地方,到过哪里。

△约翰·奥基夫和他发现的位置细胞示意图

三十多年后,爱德华·莫索尔和梅-布莉特·莫索尔发现了大脑定位系统的另一个关键成分——网格细胞。这些网格细胞组成了一个坐标系,允许生物进行精确定位和寻找最优路线。

△梅-布莉特·莫索尔和爱德华·莫索尔

爱德华·莫索尔曾解释道:“你可以简单地将这些网格细胞当作大脑中的GPS,跟真正的GPS相比,只是不关心道路周围的状况,它们通过你的位置和移动的速度来实现定位。”

△网格细胞示意图

这样,网格细胞与位置细胞一起构成了大脑的内在导航系统。

不久之后,研究者在他们研究成果的基础上,发现包括人类在内的基本所有哺乳动物脑中都拥有类似的空间定位系统。

“我从哪儿来”“我到哪儿去”这种困扰哲学家和科学家几个世纪的问题也终于有了科学的答案。师徒三人因此获得了2014年诺贝尔生理学或医学奖。

梅-布莉特·莫索尔:要对科研充满激情

近期,梅-布莉特·莫索尔将参加在上海举行的第三届世界顶尖科学家论坛。

△梅-布莉特·莫索尔接受记者采访

梅-布莉特·莫索尔在接受央视记者采访时表示,自己在科研中经历过很多美好的时刻。她认为科研工作像艺术一样富有创造性,科研中充满热情和努力同样重要。梅-布莉特·莫索尔还建议女性科研工作者在工作中,要忘记性别,始终要对科研保持好奇心,才能有所收获。

值得一提的是,爱德华·莫索尔和梅-布莉特·莫索尔曾经是一对神仙眷侣,也是诺奖历史上第五对获奖的夫妻。

虽然后来二人已离婚,但二人均把对方当作好伙伴、好搭档,对科研的热情依旧不减。

爱德华·莫索尔和梅-布莉特·莫索尔均在挪威出生,1983年相识,一同就读挪威奥斯陆大学,都对神经科学和大脑的研究充满兴趣。他们在导师奥基夫指导下,共同研究老鼠海马体的脑细胞活动。

1996年,两人受邀返回挪威,任教于挪威科技大学。他们从一间地下室白手起家,建立起自己的实验室,随后获得欧盟委员会和挪威研究理事会资金支持,在科研上逐步取得多项成果。

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