Nobel z medycyny za wewnętrzny GPS
20/10/2014Tegoroczną Nagrodę Nobla w dziedzinie medycyny i fizjologii otrzymali John O’Keefe z University College of London oraz małżeństwo Norwegów – May-Britt Moser i Edvard Moser z Uniwersytetu Nauki i Technologii w Trondheim za odkrycie neuronów umożliwiających orientację w przestrzeni.
W uzasadnieniu decyzji Komitet Noblowski podkreślił, że od lat 20. ubiegłego wieku trwały poszukiwania odpowiedzi na pytanie, co tworzy mapę poznawczą powstającą w mózgu człowieka, który uczy się poruszać w nowym otoczeniu – „Skąd wiemy, gdzie jesteśmy? Jak potrafimy znaleźć drogę z jednego miejsca do drugiego? I w jaki sposób przechowujemy tę informację, że następnym razem, gdy przemierzamy tę samą trasę, potrafimy ją natychmiast odnaleźć? Tegoroczni laureaci Nobla odkryli w mózgu system pozycjonowania, wewnętrzny GPS, który pozwala nam orientować się w przestrzeni”.
Pierwszy składnik tego systemu, tzw. komórki miejsca w hipokampie, odkrył w 1971 r. John O’Keefe. Zbadał m.in. zachowania szczurów starających się znaleźć drogę w labiryncie, dzięki czemu dowiódł, że pewien rodzaj neuronów jest odpowiedzialny za tworzenie w mózgu map środowiska otaczającego gryzonia. Komórki ulegały wyraźnemu pobudzeniu tylko wtedy, gdy zwierzę trafiało do znanego sobie miejsca. Badania prowadzone przez profesora dały podstawę do uznania hipokampa za naszą poznawczą mapę i ośrodek pamięci przestrzennej oraz poszerzyły wiedzę na temat tego, w jaki sposób mózg kreuje nasze zachowania.
Drugi składnik mózgowego układu pozycjonowania, tzw. komórki siatkowe (grid cells) odkryli w 2005 r. May-Britt Moser i Edvard Moser. Badając połączenia w hipokampie szczura, zaobserwowali specyficzną aktywność komórek sąsiedniej części mózgu – kory śródwęchowej. Ustalili, że komórki mózgowe współpracują ze sobą i zbierają informacje pozwalające zwierzętom zorientować się, gdzie się znajdują. Przypomina to wbudowany na stałe naturalny GPS. Dzięki niemu w nowym otoczeniu zaczynamy podświadomie zbierać drobne informacje. Grupy komórek zapisują je, a kiedy potem ułożą się w siatce w ten sam sposób, aktywują się – a my przypominamy sobie, gdzie jesteśmy.
Odkrycia tegorocznych noblistów mogą ułatwić zrozumienie mechanizmu zaburzeń pamięci przestrzennej obserwowanych u osób z chorobą Alzheimera.
John O’Keefe (75 lat)
Jest profesorem neuronauki poznawczej w londyńskim University College. Urodził się w rodzinie irlandzkich emigrantów w Nowym Jorku. Ukończył tam City College, a doktoryzował się na Uniwersytecie McGilla w Montrealu. Następnie przeniósł się Wielkiej Brytanii. Ma dwa obywatelstwa: amerykańskie i brytyjskie. Profesorem został w 1987 r. Całe zawodowe życie studiował hipokamp i jego rolę w orientacji przestrzennej. W 1978 r. wspólnie z amerykańskim psychologiem Lynnem Nadelem napisał przełomową książkę w tej dziedzinie – Hipokamp jako mapa poznawcza. Za swoje osiągnięcia otrzymał wiele nagród: Fundacji Feldberga (2001), Grawemeyera z psychologii (2006, wspólnie z Lynnem Nadelem), Brytyjskiego Stowarzyszenia Neuronauki (2007), Grubera w dziedzinie neuronauki (2008), Louisy Gross Horwitz z biologii (2013), którą otrzymał wspólnie z małżeństwem Moserów, Kavliego z nauronauki (2014).
May-Britt Moser (51 lat) i Edvard Moser (52 lata)
Pracują na Norweskim Uniwersytecie Nauki i Technologii w Trondheim. Przez ostatnią dekadę zajmowali się badaniami nad sposobem, w jaki nasz mózg pozwala nam orientować się w przestrzeni. Jednego z najbardziej znanych odkryć dokonali w 2005 r. – na łamach „Nature” opublikowali pracę dotyczącą komórek śródwęchowych. Nagroda Nobla nie jest ich pierwszym wspólnym wyróżnieniem. Wcześniej dostali m.in. nagrody: Karla Spencera Lashleya, Andersa Jahre’a, Perl-UNC. Razem z prof. O’Keefe’em w 2013 r. otrzymali przyznawaną na Uniwersytecie Columbia Nagrodę Louisy Gross Horwitz. Edvard Moser na Uniwersytecie w Oslo, zdobył trzy stopnie naukowe – z matematyki i statystyki (1985) oraz z psychologii i neurobiologii (1990). W pierwszej połowie lat 90. spotkał się z prof. Johnem O’Keefe’em w Londynie podczas pracy w jego laboratorium na University College London. Po powrocie do Norwegii w 1996 r. otrzymał profesurę w Trondheim. W 2002 roku założył Centrum Biologii i Pamięci. May-Britt Moser przygodę z nauką rozpoczęła na uczelni w Oslo. Ukończyła psychologię i zrobiła doktorat z neurofizjologii. Jej dalsza droga była taka, jak jej męża – prowadzili razem badania w tych samych instytucjach.