“我在哪里?”大脑有数(文汇报)

发布时间:2014-10-08

  “我在哪里?”大脑有数(文汇报)

  日期:2014-10-07 作者:许琦敏 来源:文汇报

  “我在哪里?”大脑有数 ――解读今年诺贝尔生理或医学奖

  当诺贝尔奖宣布的时候,爱德华正在飞机上,奥杰夫则在书桌前工作,梅一听到这个消息就哭了起来。接到斯德哥尔摩打去的电话,与以前的获奖者几乎一样,他们都高兴得无以复加。奥杰夫说,几周前他刚去奥斯陆领回了卡夫里奖(挪威颁发给天体物理、神经科学、纳米科学领域杰出贡献者的奖项),没想到这么快又获得了诺贝尔奖。坚持了几十年的工作,得到了世界的普遍认同。三位科学家在感谢所有人的同时,也希望他们的工作会为人类带来福祉。

  人是怎样来确定位置的?为何即使闭上眼睛,人依旧可以感受方位?这个问题困扰了科学家很久。从奥杰夫这里,开始透出了光亮。上世纪60年代,他抱着对这个问题的浓厚兴趣,开始做实验。随后,他发表了论文,阐述他所发现的这群位于海马区域(大脑中与记忆相关的区域)的“位置细胞”。人的位置感完全由位置细胞来确定吗?显然不是,经过不断探寻,奥杰夫的博士后――穆瑟夫妇在一次实验中,发现了与海马区邻近的另一个区域――内嗅皮层的一群细胞也会对环境中的多个特定空间位置发生反应,它们把每个相邻的位置反应中心互相连接,就构成了一系列相连的正三角形,这些正三角形就像网格一样铺满整个二维平面空间,由此这类神经元被命名为网格细胞。

  华东师大林龙年教授介绍,这些位置细胞的信息输入源有两个,一个是视觉信息,另一个则是与运动相关的本体感觉信息。这两种信息首先通过内嗅皮层的网格细胞传递给海马区的位置细胞,后者在处理完信息之后,又会将信息反馈给内嗅皮层。“位置细胞处理的信息,好像一块块拼图,它们可以拼出一幅完整的空间地图。而网格细胞则会将整个空间平面信息进行整合,两者共同协作,形成了我们的方位知觉。”他说,目前很多神经计算的模型,都建立在这两类细胞研究的基础上。

  鸽子、蜜蜂等动物,都具有非同寻常的方向定位能力,可它们所依靠的系统和机理都与哺乳动物的完全不同。中科院院士杨雄里告诉记者,它们甚至还没有进化出这么高级的神经系统。“我们不用迁徙,但每到过一个地方,我们都会留下记忆、学习到经验,这对于人类适应生存环境,有很大的帮助。”

  中科院上海生科院神经所顾勇研究员认为,人的空间感知是一个复杂的系统,我们对它的认识还仅仅是一个开始。这的确是个非常受关注的方向,尽管不是做同样的工作,只要有这方面的进展,他的实验室一定会关注。

  本报记者 许琦敏

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