諾獎得主發表Nature綜述：網格細胞

　　2014年諾貝爾生理/醫學獎頒給了John O’Keefe，May-Britt Moser和Edvard Moser三位科學家，他們的獲獎理由是他們的研究都和大腦定位系統的細胞有關，揭示了大腦中的“GPS”定位和導航系統是如何工作的。

　　近期May-Britt Moser和Edvard Moser在Nature Reviews Neuroscience雜志上發表綜述：Grid cells and cortical representation，具體解析了神經科學領域的兩大關鍵因素：網格細胞（Grid cells）與皮質再現（cortical representation）的研究進展和前景。

　　神經科學研究領域的一大挑戰就是解析聯絡皮質（association cortices）中的神經計算，這種皮質在哺乳動物進化過程中出現了最大的擴展和分化，科學家們認為這是人類出現先進的認知功能的關鍵所在之一。

　　在這篇綜述中，研究人員以內嗅皮層中的網格細胞為例，解析了皮層處理階段大腦網絡計算的方式。所謂網格細胞，就是指當動物在環境中移動時發射信號的神經元。科學家們在2000年代中期首次發現，當機體在房間內朝著特異位置移動時，每個細胞便會產生神經沖動。

　　此前的研究表明，這種細胞是以一種如同中國跳棋棋盤（Chinese checker board）上空洞那樣的六角形模式排列。大腦就是由大量神經元網格細胞連接到一起形成網絡而構成，吸引子神經網絡是一種解釋連接神經元模式如何聯合協同作用導致腦活動的理論模型。

　　2012年科學家們第一次直接在靈長類動物中檢測到網格細胞：研究人員通過將電極導入到猴子的內嗅皮層（大腦內側顳葉區域）記錄了網格細胞的電活動。在這一過程中，猴子在一個計算機屏幕上觀看各種圖像，并用它們的眼睛探索這些圖像。紅外探測器追蹤使得科學家們能夠了解猴子眼睛正在聚焦圖像的哪一部分。當它們的眼睛聚焦在形成一個網格模式的多個分散位點時一個網格細胞被激發。

　　之后來自普林斯頓大學的研究人員發現了網格細胞的定位追蹤神經元，這些細胞能通過提高和降低自身活動，以一種聯合方式協同作用確定了定位。

　　2013年研究人員發現，單細胞有規律地進行發射，形成類似動物大腦中可見的那種三角形模式。同動物的情況一樣，這些單細胞大多數存在于內嗅皮層和扣帶皮層中。內嗅皮層負責導航和記憶，而扣帶皮層同學習有關。

　　May-Britt Moser與Edvard Moser也是在這漫長的研究道路上注意到在大腦里內嗅皮質的鄰近區域出現一種特定的活動樣式。當小鼠經過不同地點時，特定的神經細胞忽然活躍起來。這些 “網格細胞”為大腦提供了相當于緯度和經度的“坐標”，它們與位置細胞一起形成了大腦的內在GPS。他們鑒別出了網格細胞。

　　目前網格細胞還有許多值得研究的地方。科學家們還不清楚內嗅皮層的神經網絡是如何生成網格的，也不了解網格細胞、位置細胞和其他定位細胞是相互協作為動物導航的。這些還有待進一步探索。