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2017年5月8-12日由冷泉港亞洲舉辦的Francis Crick Symposium – Transforming Neurosciences: Questions & Experiments學(xué)術(shù)會議在蘇州舉辦。諾貝爾獎(jiǎng)得主，挪威科技大學(xué)的Edvard Moser教授作為特邀嘉賓做了主題演講：“Development Of The Entorhinal-Hippocampal Space Circuit”。生物探索非常有幸在會后對他進(jìn)行了采訪。

2014年的諾貝爾獎(jiǎng)生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)是頒給英國科學(xué)家John O'Keefe，挪威科學(xué)家May Britt Moser以及Edvand Moser的，以獎(jiǎng)勵(lì)他們在“發(fā)現(xiàn)了大腦中形成定位系統(tǒng)的細(xì)胞”方面所做的貢獻(xiàn)。May-Britt Moser和Edvand Moser夫婦是諾貝爾獎(jiǎng)史上第五對獲獎(jiǎng)的夫妻。

May-Britt Moser和Edvand Moser夫婦的相遇相知是科研界的一段佳話。Edvand Moser教授告訴我們，當(dāng)他們1980年一起學(xué)習(xí)心理學(xué)課程，他們都決定走進(jìn)新的學(xué)科來更多地了解大腦。他們想找出大腦控制行為的背后機(jī)制。當(dāng)時(shí)這對年輕人獲得了在就讀的奧斯陸大學(xué)Per Andersen實(shí)驗(yàn)室完成本科畢業(yè)論文的機(jī)會。Per Andersen是當(dāng)時(shí)挪威著名的電生理學(xué)家，對大腦的海馬區(qū)有著深入的研究。在他那里，他們倆將心理學(xué)和生理學(xué)以獨(dú)特的方式組合起來進(jìn)行科研。

后來他們倆還雙雙獲得了位于倫敦John O'Keefe教授的實(shí)驗(yàn)室發(fā)來的博士后研究職位邀請。O'Keefe教授在小鼠大腦的海馬區(qū)發(fā)現(xiàn)了一種被稱作“位置細(xì)胞”的特殊神經(jīng)細(xì)胞。這些細(xì)胞只有當(dāng)小鼠抵達(dá)某一特定位置時(shí)才會被激活。1996年，Moser夫婦收到了挪威科技大學(xué)的助理教授職位邀請。這個(gè)學(xué)校愿意給他們兩人兩個(gè)職位，他們可以在一個(gè)地方一起創(chuàng)建實(shí)驗(yàn)室，就是在那里他們開始尋找位置細(xì)胞的信號來源并深入下去，一切漸漸走上正軌。

2 發(fā)現(xiàn)大腦GPS——網(wǎng)格細(xì)胞

Moser夫婦通過化學(xué)方法讓小鼠海馬體的部分區(qū)域失活，觀察到位置細(xì)胞的信息流是從臨近的內(nèi)嗅皮層傳導(dǎo)而來的。之前沒有人記錄過這一組織的活動(dòng)，由于其一側(cè)非常接近一根大血管，非常難于接觸。請教過大腦解剖學(xué)家后，Moser夫婦小心地將電極避開血管，植入接近大腦皮層的地方，記錄來自內(nèi)嗅皮層神經(jīng)細(xì)胞的信號。也就是在這一時(shí)刻，他們有了突破性的發(fā)現(xiàn)。

他們發(fā)現(xiàn)內(nèi)嗅皮層區(qū)域的神經(jīng)細(xì)胞也會在小鼠通過某一特定點(diǎn)的時(shí)候發(fā)生激活，和海馬區(qū)的位置細(xì)胞很像。計(jì)算機(jī)所記錄小鼠的大腦神經(jīng)細(xì)胞信號，顯示出了非常獨(dú)特的位置圖，非常地有規(guī)律。最終他們發(fā)現(xiàn)這是一個(gè)六邊形的網(wǎng)格形狀。小鼠跑動(dòng)的環(huán)境中并沒有六邊形的形狀存在。這個(gè)六邊形在小鼠的大腦內(nèi)抽象地形成并疊加于環(huán)境背景之上的。經(jīng)過這一抽象六邊形上的某一點(diǎn)時(shí)，對應(yīng)的神經(jīng)細(xì)胞就會被激活。他們意識到這是讓人振奮的發(fā)現(xiàn)，但到文章的發(fā)表，還又花費(fèi)了半年時(shí)間來研究得出最終結(jié)論。

3 圍繞網(wǎng)格細(xì)胞的深入研究

科學(xué)家們一直推斷動(dòng)物的大腦中可能存在知覺地圖，存儲了有關(guān)周圍空間的信息。而網(wǎng)格細(xì)胞的發(fā)現(xiàn)證實(shí)了這一觀點(diǎn)。但科學(xué)家們?nèi)匀贿€不知道位置細(xì)胞、網(wǎng)格細(xì)胞等導(dǎo)航細(xì)胞是怎樣作為一個(gè)大腦里的GPS幫助動(dòng)物完成空間定位的。在2005年發(fā)表了發(fā)現(xiàn)網(wǎng)格細(xì)胞的文章后，Moser夫婦圍繞網(wǎng)格細(xì)胞做了很多深入的研究。

Moser夫婦繼續(xù)研究網(wǎng)格細(xì)胞是如何產(chǎn)生、如何工作的，以及它們?nèi)绾闻c其他空間單元類型進(jìn)行交互。Edvand Moser教授說網(wǎng)格細(xì)胞幫助我們更好地理解空間的神經(jīng)表征。最迷人的是六邊形圖案是由皮層本身產(chǎn)生的。在外部世界沒有網(wǎng)格模式；一切由大腦單獨(dú)完成。

Edvand Moser教授繼續(xù)給我們介紹網(wǎng)格細(xì)胞引導(dǎo)的六邊形就好像是晶體結(jié)構(gòu)圖。晶體通常不是那么完美的，網(wǎng)格細(xì)胞產(chǎn)生的也是一樣，通常會偏移一點(diǎn)。但是如果大腦出現(xiàn)疾病，比如始于內(nèi)嗅皮層的阿爾茨海默氏病，早期癥狀間接地顯示網(wǎng)格細(xì)胞的損傷，規(guī)則的六邊形會被干擾。但是這是間接的證據(jù)，大腦疾病和網(wǎng)格細(xì)胞的關(guān)系還需要更多的研究來證實(shí)。

Edvand Moser教授說關(guān)于網(wǎng)格細(xì)胞是否受環(huán)境影響，既可以說是、也可以說不是，這取決于我們怎樣去研究。他們做了將小鼠放置于不同環(huán)境，想看看環(huán)境是否能塑造網(wǎng)格細(xì)胞系統(tǒng)。但看上去這種六邊形是非常難改變的。說到能被塑造，是必需在研究對象非常年幼的時(shí)候。

他們也相信網(wǎng)格細(xì)胞除了定位還有一些記憶的功能。如果這個(gè)系統(tǒng)被破壞，會同時(shí)丟失方向感和記憶。但記憶功能只是猜想，還需要很多科學(xué)研究來證實(shí)。

4 科學(xué)感言

我們的采訪每次都會問問科學(xué)家們的科學(xué)感言。面對赫赫有名的諾獎(jiǎng)得主，我們也向Edvand Moser教授詢問了如何能做好科研的問題。Edvand Moser教授說：“首先你必須是有充分動(dòng)機(jī)的、積極的狀態(tài)，必須喜歡你所做的事、認(rèn)為它是有趣的、并打算找出源頭，這是最重要的。接下來，你必須勇敢，能夠往前邁一大步，而不是僅僅確認(rèn)別人所提議的想法。你必須自信，敢于接受挑戰(zhàn)。你必須有些聰明才智，但不需要非常聰明。你必須是富有創(chuàng)造力的，能夠想到好的想法。”

Edvand Moser教授說這并不是他第一次參加冷泉港亞洲的會議，六、七年前他來過一次。這是個(gè)很出色的會議，展示了非常不錯(cuò)的科研成果。不止是報(bào)告本身，參加會議的學(xué)生、博后都非常積極、問了很多問題，很有意思。中國的青年科學(xué)家們應(yīng)該會把科研做得很好。

冷泉港亞洲

冷泉港亞洲沿襲美國冷泉港實(shí)驗(yàn)室的傳統(tǒng)，為來自亞洲乃至全球的科學(xué)家及學(xué)生們，提供近距離分享最新科研進(jìn)展的獨(dú)特平臺。在冷泉港亞洲，與會者不論地位、年齡、國籍、性別、種族，都將于會議全程得到平等自由的交流機(jī)會。冷泉港亞洲會議的最大特色，就是大部分在會議上發(fā)表的演講，選擇自全體與會者公開提交的摘要中（年會除外），報(bào)告涵蓋了大量未發(fā)表的最新科研進(jìn)展。

冷泉港亞洲會議一般歷時(shí)3-5天，由高密度的演講分會、海報(bào)展示分會及各類社交活動(dòng)組成。每一位演講者的報(bào)告時(shí)間約為15-20分鐘，臺下聽眾將有5分鐘的時(shí)間與演講者進(jìn)行交流問答。海報(bào)展示分會一般安排在下午，每一位作者都將有機(jī)會，就自己的研究成果及感興趣的話題，與來自世界各地的學(xué)者們進(jìn)行充分探討。