Нобелевская ассамблея при Каролинском медицинском институте в Стокгольме объявила имена лауреатов Нобелевской премии 2014 года по физиологии и медицине. Награда ($1 млн) поделена поровну между британским ученым американского происхождения Джоном О’Кифом (John O’Keefe) и работающими вместе норвежцами, супругами Мэй-Брит Мозер (May-Britt Moser) и Эдвардом Мозером (Edvard I. Moser). Премия присуждена за открытие нейронов, обеспечивающих ориентацию в пространстве. В пресс-релизе Нобелевской ассамблеи на радость журналистам нейроны названы «системой GPS человеческого мозга».
Первого героя, О’Кифа, награда нашла через 43 года после того, как он обнаружил, что, в зависимости от того, в каком месте комнаты находится лабораторная крыса, в ее мозгу активируются те или иные клетки в структуре гиппокампа (структура головного мозга, расположенная с обеих сторон в височной области). Таким образом, мозг, связывая определенные клетки с определенными локациями, как бы чертит себе карту местности, а память о ней представляет собой ту или иную комбинацию активированных «клеток местоположения».
Это открытие – ответ современной науки немецкому философу Иммануилу Канту, предположившему, что у человека есть априорное знание, то есть знание, «встроенное» в разум и не зависящее от опыта, в том числе – о пространстве и времени. Выходит, великий мыслитель был прав, по крайней мере, частично: способность постигать пространство действительно встроена в мозг в виде «жесткого носителя» – нервных клеток.
В 2005 году благодаря исследованиям Мэй-Бритт и Эдварда Мозеров, кстати, считающих себя учениками и последователями О’Кифа, выяснилось, что этот механизм еще сложнее. В энторинальной коре мозга, расположенной вблизи гиппокампуса, они обнаружили повторяющийся в зависимости от передвижений крысы паттерн активации определенных нейронов.
Эти клетки получили название grid-нейронов, то есть нейронов координатной сетки. Их функция – структурировать поступающую от «клеток местоположения» пространственную информацию в виде шестиугольных решеток, служащих системой координат, причем каждый grid-нейрон реагирует своим, уникальным образом, а в совокупности они образуют «инструмент» навигации.
Помимо «клеток местоположения» и grid-нейронов в систему «GPS мозга» входят клетки, распознающие положение головы и направление взгляда, а также границы помещения; они тоже расположены в энторинальной коре.
Позднее технологии сканирования мозга и нейрохирургические операции на мозге позволили найти «клетки местоположения» и grid-нейроны и у человека. Известно, что у пациентов, страдающих болезнью Альцгеймера, поражение именно гиппокампа и энторинальной коры заметно уже на ранних стадиях заболевания. Поэтому теперь неудивительно, что одной из первых при болезни Альцгеймера страдает именно способность ориентации в пространстве, способность вспомнить и найти дорогу домой.
Открытие системы навигации мозга представляет собой качественный сдвиг в науке – теперь понятно, как «ансамбли» специализированных клеток, работая в совокупности, обеспечивают высшие нервные функции. Оно открывает новые перспективы в исследовании других когнитивных процессов, таких как память, мышление и планирование, – говорится в пресс-релизе Нобелевской ассамблеи.
Подробнее см. The Official Site of the Nobel Prize, nobelprize.org
Читайте также:
