学或医学奖88y_精品文档_精品文档.pptx

1、20142014诺贝尔生理学或医学奖诺贝尔生理学或医学奖发现大脑中组成定位系统的细胞发现大脑中组成定位系统的细胞for their discoveries of cells that constitute a positioning system in the brain目录目录 1.1.获奖人物获奖人物2.2.获奖背景获奖背景3.3.相关论文及研究方法相关论文及研究方法4.4.主要贡献主要贡献5.5.对诺奖的思考对诺奖的思考对研究生的启发对研究生的启发获奖人物获奖人物 神经科学家，神经科学家，19391939年出生于纽约，具有美年出生于纽约，具有美国和英国国籍，在纽约长大，国和英国国籍，在纽

2、约长大，19871987年，他留校（伦敦大学年，他留校（伦敦大学学院）担任认知神经科学教学院）担任认知神经科学教授。目前，是伦敦大学学院授。目前，是伦敦大学学院神经回路与行为中心主任，神经回路与行为中心主任，解剖学系和认知神经科学研解剖学系和认知神经科学研究所的教授。他通过系统地究所的教授。他通过系统地分析影响个体的海马神经元分析影响个体的海马神经元的放电性能的环境因素发现的放电性能的环境因素发现的位置细胞，出版了很多有的位置细胞，出版了很多有影响力的关于认知地图的空影响力的关于认知地图的空间记忆功能的专著。间记忆功能的专著。约翰约翰O基夫教授（基夫教授（JohnOKeefe）获奖人物获奖人物

3、19631963年出生于挪威，年出生于挪威，现为挪威心理学家、神现为挪威心理学家、神经科学家，挪威科技大经科学家，挪威科技大学卡夫利科系统神经科学卡夫利科系统神经科学研究所和记忆生物学学研究所和记忆生物学中心创始主任。中心创始主任。梅梅布莱特布莱特莫索尔教授莫索尔教授（May-BrittMoser）获奖人物获奖人物19621962年出生于挪威，年出生于挪威，现为挪威心理学家、神现为挪威心理学家、神经科学家，挪威科技大经科学家，挪威科技大学卡夫利科系统神经科学卡夫利科系统神经科学研究所和记忆生物学学研究所和记忆生物学中心创始主任。中心创始主任。20132013年年获霍维茨奖。获霍维茨奖。爱德华爱

4、德华I莫索尔教授莫索尔教授（EdvardI.Moser）获奖背景获奖背景年份年份获奖原因获奖原因2004发现发现嗅觉受体和嗅觉系统嗅觉受体和嗅觉系统的组织方式的组织方式2005发现幽门螺杆菌及其在胃炎和胃溃疡中所起的作用发现幽门螺杆菌及其在胃炎和胃溃疡中所起的作用2006发现了发现了RNA干扰干扰双链双链RNA引发的沉默现象引发的沉默现象2007在利用在利用胚胎干细胞胚胎干细胞引入特异性基因修饰的原理上的发现引入特异性基因修饰的原理上的发现2008发现了导致子宫颈癌的人乳头状瘤病毒发现了导致子宫颈癌的人乳头状瘤病毒&发现人类免疫缺发现人类免疫缺病毒病毒2009发现端粒和端粒酶如何保护染色体发现

5、端粒和端粒酶如何保护染色体2010因为在试管婴儿方面的研究获奖因为在试管婴儿方面的研究获奖2011发现树突细胞和其在获得性免疫中的作用发现树突细胞和其在获得性免疫中的作用2012发现发现成熟细胞可被重写成多功能成熟细胞可被重写成多功能细胞细胞2013细胞囊泡交通的运行与调节机制细胞囊泡交通的运行与调节机制脑科学研究背景脑科学研究背景 就脑科学领域的研究热点来看，脑细胞空脑细胞空间定位功能的研究间定位功能的研究也是众多脑功能研究的一个方向。目前，脑科学领域研究中，最受关注的是各种脑功能相关的神经环路的结构和工作原理：1.有哪些神经细胞组成怎样的环路结构；2.在进行各种脑功能时回路中的各个神经细胞

6、是如何处理电活动信息的编码、储存和提取。Methodsandpapers1.Research Methodselectrophysiological techniques and so on.2.Related papers(1)Hippocampus as a spatial map preliminary evidence from unit activity in freely-moving rat(2)Microstructure of spatial map in the entorhinal cortexJohnOKeefe教授的方法教授的方法19701970年，他们把电极记录器安

7、置在大鼠的年，他们把电极记录器安置在大鼠的大脑海马区，然后让大鼠在一个它陌生的房大脑海马区，然后让大鼠在一个它陌生的房间自由走动。这时，大鼠脑中的位置细胞会间自由走动。这时，大鼠脑中的位置细胞会根据它所在的位置而选择性地兴奋。只有当根据它所在的位置而选择性地兴奋。只有当大鼠活动到房间的特定位置，特定的位置细大鼠活动到房间的特定位置，特定的位置细胞才会兴奋。这就好像给予了每个坐标一个胞才会兴奋。这就好像给予了每个坐标一个记忆，这样大脑才能记住我们曾经到过哪些记忆，这样大脑才能记住我们曾经到过哪些地方。地方。May-BrittMoser教授和教授和EdvardI.Moser教授的方法教授的方法20

8、05年，挪威科技大学Hafting和May-BrittMoserEdvardI.Moser等人通过变换实验箱的几何外形和内径，记录大鼠在不同实验箱觅食过程中内嗅皮层的神经元放电活动，发现了具有强烈空间放电特性的网格细胞在有关嗅皮层参与空间记忆的早期实验探索中，研究者们发现嗅皮层存在空间放电特征的神经元，但比较之位置细胞，嗅皮层神经元的放电比较微弱且放电也分散。论文节选论文节选The hippocampus as a spatial map.Preliminary evidence from unit activity in the freely-moving rat.John OKeefe B

9、RAIN RESEARCHThehippocampusasaspatialmap.Preliminaryevidencefromunitactivityinthefreely-movingrat.Rats with hippocampal damage are reported to be hyperactive in novel environments,perseverative and resistant to extinction on tasks that they have learned,heedless of drastic changes in their environme

10、nt,and poor at spatial tasks such as mazes and tasks which require the alteration of responses on successive trials.These deficits could be due to the loss of the neural system which provides the animal with a cognitive,or spatial,map of its environment.Our preliminary observations on the behaviour

11、of hippocampal units in the freely moving rat provide support for this theory of hippocampal function.(first paragraph)Thehippocampusasaspatialmap.Preliminaryevidencefromunitactivityinthefreely-movingrat.Deprived of this map,the rat would not immediately notice environmental changes,be they incident

12、al ones such as floor texture or more important ones such as reinforcement contingencies.Furthermore,it could not learn to go from where it happened to be in the environment to a particular place independently of any particular route(as in Tolmans experiments)but would be forced to rely on other inh

13、erently less flexible strategies to find its way:turn left at the junction,follow this odour,avoid that bright light.We suggest,then,that it is the loss of this spatial reference map which results in all or most of the behavioural deficits reported for hippocampectomized rats.(last paragraph)论文节选论文节

14、选Microstructure of a spatial map in the entorhinal cortexMay-Britt Moser&Edvard MosernatureMicrostructure of a spatial map in the entorhinal cortexThe ability to find ones way depends on neural algorithms that integrate information about place,distance and direction,but the implementation of these o

15、perations in cortical microcircuits is poorly understood.Here we show that the dorsocaudal medial entorhinal cortex(dMEC)contains a directionally oriented,topographically organized neural map of the spatial environment.Its key unit is the grid cell,which is activated whenever the animals position co

16、incides with any vertex of a regular grid of equilateral triangles spanning the surface of the environment.-Microstructure of a spatial map in the entorhinal cortex-Grids of neighbouring cells share a common orientation and spacing,but their vertex locations(their phases)differ.The spacing and size of individual fields increase from dorsal to ventral dMEC.The map is anchored to external landmarks,but persists in their absence,suggesting that grid cells may be part of a generalized,path-integrati