發現「大腦GPS」 三師徒奪醫學諾獎

文匯報

平常人毋須特別思考或意識，也能認知自己位處房間中央抑或牆邊，以及要離開應往哪個方向走。這看似與生俱來的 能力，背後其實牽涉腦部建立記憶的複雜機制，更曾困擾科學家和哲學家幾個世紀。英美雙重國籍科學家奧基夫及其一對徒弟、挪威科學家莫澤夫婦，便因為發現一 些腦細胞能像「全球定位系統」(GPS)般，在腦內繪製地圖並為我們導航，昨日共同獲頒本年度諾貝爾生理學或醫學獎。

瑞典卡羅琳醫學院昨日宣布，三人因為「發現構建腦內定位系統的細胞」獲獎，800萬瑞典克朗(約858萬港元)獎金一半將歸奧基夫，另一半則給予莫澤夫婦。三人去年已因為同一項發現，獲頒哥倫比亞大學的霍維茨獎。莫澤夫婦亦是史上第五對獲頒諾獎的夫妻。

諾獎評審委員會指出，認知位置及空間導航的能力看似簡單，卻是動物生存基礎。早於200多年前，德國 著名哲學家康德便提出，人類對空間的認知是基於腦部內建的原則，影響人們如何認知世界。到上世紀，以研究行為心理學見稱的已故美國科學家托爾曼，已經發現 老鼠在迷宮內移動時，會邊走邊認路而非盲目亂跑，猶如在腦內構建「地圖」，但背後的腦部運作機制一直是個謎。 

海馬體「位置細胞」繪地圖 

對此深感興趣的奧基夫，在1971年透過觀察老鼠腦部活動，於海馬體發現一種「位置細胞」 (place cells)，每當老鼠身處某一特定位置時，部分位置細胞便會處於激活狀態。奧基夫認為，腦部能透過位置細胞激活的不同組合，繪製出不同的「地圖」，而且把這些資料一一記錄下，成為記憶的一部分。 

內嗅皮質「網格細胞」認方向 

莫澤夫婦於奧斯陸大學認識，1990年代兩人曾於奧基夫的實驗室工作，其後返回挪威繼續相關研究，結果於2005年在鄰近海馬體的內嗅皮質發現「網格細胞」(grid cells)。

他們發現，當老鼠循特定路線跑經幾個地點時，網格細胞會有規律地激活，並組合成一種空間模式，構建成定位系統，為老鼠「導航」。內嗅皮質的其他細胞還有判斷動物頭部方向、認識空間邊界(如房間的牆壁)的功能。這些細胞與網格細胞和位置細胞聯手合作，構成「腦內GPS」。 

腦退化症影響海馬體內嗅皮質 

科學家近年透過腦部顯影技術，證明了人類腦部同樣存在位置細胞和網格細胞。其中腦退化症患者的海馬體 和內嗅皮質經常可見受到影響，令患者認路和認知環境的能力受損。諾獎委員會指出，透過了解和認識大腦定位系統，有助科學家理解腦部疾病影響患者空間記憶的機制，或有望循這一方向尋找新療法。 

■諾貝爾獎網站/美聯社/路透社/法新社

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海馬體(Hippocampus，又名海馬區)是位於腦顳葉內的一個部位，由於形狀近似海馬而得名。 

與情節性記憶或有關 

人類有兩個海馬體，分別位於左右腦半球，組成大腦邊緣系統的一部分，並擔當覑有關記憶和空間定位的作用。其中海馬體與內嗅皮質(entorhinal cortex)是腦退化症最先發生病變的部位，病徵通常包括記憶力衰退及喪失方向認知。

雖然目前未有證據顯示「位置細胞」與情節性記憶有關，但研究指這些細胞不僅能「記下」主人現在身處的 位置，還能標示過去曾身處的地方，以及未來要前往的目的地。有科學家認為，這意味位置細胞儲存的資訊包括空間座標和時間性，可能有助大腦記住某些事件的順 序，與情節性記憶未必全無關連。 

■諾貝爾獎網站/綜合報道