b**z
发帖数: 1351 | 1 2014年诺贝尔生理学或医学奖的得奖者发现了大脑里的“定位系统”，一台内置的
GPS，使得我们能在空间中定位自己身在何处，这表明这种高级认知功能也有细胞
级别的基础。
1971年，约翰·奥基夫发现了这个定位系统的第一个成分。他发现，大脑海马体里
有一种神经细胞，每当大鼠身处屋子的某个特定地点的时候，这种细胞总是会被激
活。其它神经细胞则在大鼠身处其它地方的时候被激活。奥基夫的结论是，这些“
位置细胞”（place cells）组成了屋子的地图。
三十多年后，迈-布里特·莫泽和爱德华·莫泽发现了大脑定位系统的另一个关键
成分。他们发现了另一种神经细胞，命名为“网格细胞”（grid cells），它们组
成了一个坐标系，允许生物进行精确的定位和寻路。他们的后续研究表明，地点细
胞和网格细胞一起使得定位和导航成为可能。
约翰·奥基夫，迈-布里特·莫泽和爱德华·莫泽的研究回答了困扰哲学家和科学
家数百年的问题——大脑如何给周围的空间创造地图，我们如何在复杂的环境中寻
找路线。
我们如何感知我们所在的环境？
人存于世，位置感和导航能力是不可或缺的。位置感使我们能够感知自己在环境中
所处的位置。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。
关于地点和导航的问题困扰了哲学家和科学家许久许久。200多年前，德国哲学家
康德认为一些精神能力是独立于经验的先天知识。他认为空间概念是意识中既有的
原则，人们会通过，也必须通过这些原则感知世界。
到20世纪中叶，行为科学的出现使得这些问题得以通过实验手段进行解答。当爱德
华·托尔曼（Edward Tolman）观察迷宫中大鼠的运动时，他发现它们能够学习如
何导航，并提出它们脑中形成了一副“认知地图”，使它们找到自己要去的路。但
问题并未完全解决：这个“地图”在大脑中的表征是什么？
约翰·奥基夫以及空间位置
在20世纪60年代晚期，约翰·奥基夫对于大脑如何控制行为和决策这一问题十分着
迷，并常试图用神经生理学的方式来解决这一问题。当他记录在屋内自由跑动的大
鼠的大脑海马体内单个神经细胞的信号时，奥基夫发现，当大鼠经过特定位置时，
某些神经细胞会被激活。他发现这些“位置细胞”不仅仅接受视觉信号输入，而且
还会在脑中绘制周围环境的地图。奥基夫总结道，通过在不同环境中被激活的不同
的位置细胞，海马体能生成很多地图。因此，关于环境的记忆能以位置细胞活性的
特定组合形式被存在海马体中。
迈-布里特·莫泽和爱德华·莫泽找到了定位系统
迈-布里特·莫泽和爱德华·莫泽在绘制移动中的大鼠的海马体连接时，在附近的
内嗅皮层中发现了一种让人惊异的活动模式。当小鼠通过六角网格中的某些位置时
，内嗅皮层中的某些固定的细胞会被激活。每个细胞都对应着某个特定的空间格局
，这些“网格细胞”共同建立出一个可以进行空间导航的坐标系统。它们和内嗅皮
层中其他负责辨识头部方向和房间边界的细胞一起，与海马体中的位置细胞共同组
成了神经回路。这个回路系统在大脑中建立了一套综合定位系统，一个内置的GPS
。
人类大脑里的“地图”
根据最近的脑成像技术调查，以及对接受神经外科手术患者的研究都显示，位置细
胞同样存在于人体中。在早期阶段阿尔兹海默氏疾病的早期阶段，患者的海马体和
内嗅皮质经常会受到影响，以致这些患者经常无法辨别周边环境并且迷路。了解大
脑的位置系统或许可以因此帮助我们了解这种疾病如何对患者的空间记忆丧失造成
影响。
这一对大脑位置系统的发现代表了我们进一步认识大脑特化细胞如何协同合作，并
执行更高水平的认知功能。它为我们理解认知过程，比如记忆、思维与计划开辟了
新的途径。
参考文献：
O'Keefe, J., and Dostrovsky, J. (1971). The hippocampus as a spatial
map. Preliminary evidence from unit activity in the freely‐moving rat.
Brain Research 34, 171‐175.
O ?Keefe, J. (1976). Place units in the hippocampus of the freely moving
rat. Experimental Neurology 51, 78‐109.
Fyhn, M., Molden, S., Witter, M.P., Moser, E.I., Moser, M.B. (2004)
Spatial representation in the entorhinal cortex. Science 305, 1258‐
1264.
Hafting, T., Fyhn, M., Molden, S., Moser, M.B., and Moser, E.I. (2005).
Microstructure of spatial map in the entorhinal cortex. Nature 436,
801‐806.
Sargolini, F., Fyhn, M., Hafting, T., McNaughton, B.L., Witter, M.P.,
Moser, M.B., and Moser, E.I. (2006). Conjunctive representation of
position, direction, and velocity in the entorhinal cortex. Science 312,
758‐762. | c******4
发帖数: 4896 | 2 good research....people need to pay more attention on the study of brain and
neurology. | D*a
发帖数: 6830 | | s******e
发帖数: 2181 | 4 嗯，那个香港人没拿到。今天颁布物理，两个中国人也没拿到 | Z**n
发帖数: 95 | 5 获物理奖的赤崎勇（Akasaki Isamu），天野浩（Amano Hiroshi）和中村修二（
Nakamura Shuji）的蓝光LED的发明是革命性的, 是这个领域的原创 ，给出了方向。
白炽灯泡点亮了20世纪，而21世纪将由二极管点亮。
http://www.guokr.com/article/439283/ | R****E
发帖数: 391 | 6 这个也吹得太过了点
【在 b**z 的大作中提到】
: 2014年诺贝尔生理学或医学奖的得奖者发现了大脑里的“定位系统”，一台内置的
: GPS，使得我们能在空间中定位自己身在何处，这表明这种高级认知功能也有细胞
: 级别的基础。
: 1971年，约翰·奥基夫发现了这个定位系统的第一个成分。他发现，大脑海马体里
: 有一种神经细胞，每当大鼠身处屋子的某个特定地点的时候，这种细胞总是会被激
: 活。其它神经细胞则在大鼠身处其它地方的时候被激活。奥基夫的结论是，这些“
: 位置细胞”（place cells）组成了屋子的地图。
: 三十多年后，迈-布里特·莫泽和爱德华·莫泽发现了大脑定位系统的另一个关键
: 成分。他们发现了另一种神经细胞，命名为“网格细胞”（grid cells），它们组
: 成了一个坐标系，允许生物进行精确的定位和寻路。他们的后续研究表明，地点细
| Z**n
发帖数: 95 | 7 这个奖有两点是很有趣的:
1 ) GPS 和 蜂窝小区均为 电子通信的最为基本的概念/技术, 被借入到生物细胞领域
了, 而获了奖。爱立信和诺基亚均为北欧的通信巨人, 通信术语与技术被北欧人用到了
神经生物细胞领域, 很自然, 有趣。 但对那些真正创造了相当复杂的GPS和 蜂窝通信
系统的科学家和工程师们而言, 是不是有所"不公平"了。
2) 获奖的实验数据似乎是说, 每个小鼠或动物或人类大脑里都存在着一种"看不见摸不
着的导航地图", 反复做的小鼠实验显示了这些激活点 (论文数据为证)。记得当年气功热
的时候, 科学院的某些研究者也是可以"选择性"地做出或测出一些特异的"曲线"或所期
望的 "气, 流, 场"的, 且作为科技论文发表。隔行如隔山, 如果这些神经细胞数据能
有些更为具体的应用就好了。
【在 b**z 的大作中提到】
: 2014年诺贝尔生理学或医学奖的得奖者发现了大脑里的“定位系统”，一台内置的
: GPS，使得我们能在空间中定位自己身在何处，这表明这种高级认知功能也有细胞
: 级别的基础。
: 1971年，约翰·奥基夫发现了这个定位系统的第一个成分。他发现，大脑海马体里
: 有一种神经细胞，每当大鼠身处屋子的某个特定地点的时候，这种细胞总是会被激
: 活。其它神经细胞则在大鼠身处其它地方的时候被激活。奥基夫的结论是，这些“
: 位置细胞”（place cells）组成了屋子的地图。
: 三十多年后，迈-布里特·莫泽和爱德华·莫泽发现了大脑定位系统的另一个关键
: 成分。他们发现了另一种神经细胞，命名为“网格细胞”（grid cells），它们组
: 成了一个坐标系，允许生物进行精确的定位和寻路。他们的后续研究表明，地点细
| c******4
发帖数: 4896 | 8 the physics prize is great for the contribution of Japanese engineers. | b**z
发帖数: 1351 | 9 能把这个和气功外气作用联系在一起，你思维够发散
可惜，当前神经电生理数据缺乏应用，不知如何用起来
功热
【在 Z**n 的大作中提到】
: 这个奖有两点是很有趣的:
: 1 ) GPS 和 蜂窝小区均为 电子通信的最为基本的概念/技术, 被借入到生物细胞领域
: 了, 而获了奖。爱立信和诺基亚均为北欧的通信巨人, 通信术语与技术被北欧人用到了
: 神经生物细胞领域, 很自然, 有趣。 但对那些真正创造了相当复杂的GPS和 蜂窝通信
: 系统的科学家和工程师们而言, 是不是有所"不公平"了。
: 2) 获奖的实验数据似乎是说, 每个小鼠或动物或人类大脑里都存在着一种"看不见摸不
: 着的导航地图", 反复做的小鼠实验显示了这些激活点 (论文数据为证)。记得当年气功热
: 的时候, 科学院的某些研究者也是可以"选择性"地做出或测出一些特异的"曲线"或所期
: 望的 "气, 流, 场"的, 且作为科技论文发表。隔行如隔山, 如果这些神经细胞数据能
: 有些更为具体的应用就好了。
| Z**n
发帖数: 95 | 10 我善意地跟你的贴, 你若是内行, 你也应给予一些善意的讲解, 而不是说上一些其它的
。
对于"看不见摸不着"的神经细胞或精神活动, 有些实验确实是受实验者的意向影响的,
例子是很多的。 我希望诺奖的这种细胞级的实验不受"意向"的影响, 所以希望能看到
更具体一点的例证或应用。您好似也"不知如何".
【在 b**z 的大作中提到】
: 能把这个和气功外气作用联系在一起，你思维够发散
: 可惜，当前神经电生理数据缺乏应用，不知如何用起来
:
: 功热
| b**z
发帖数: 1351 | 11 惭愧
这个行当，多少年来还是对如何更好地把记录到的神经电信号应用起来
欠缺足够的技术和思想－－你如是外行或许反而能给出好的建议
目前能想到的就是脑机交互－－就是解码电信号推测脑的意识，用于
控制外源设备，‘延伸’人类的五官和四肢
,
【在 Z**n 的大作中提到】
: 我善意地跟你的贴, 你若是内行, 你也应给予一些善意的讲解, 而不是说上一些其它的
: 。
: 对于"看不见摸不着"的神经细胞或精神活动, 有些实验确实是受实验者的意向影响的,
: 例子是很多的。 我希望诺奖的这种细胞级的实验不受"意向"的影响, 所以希望能看到
: 更具体一点的例证或应用。您好似也"不知如何".
|
|
