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新科诺奖获得者莫索尔夫妇
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Edvard和 May-Britt Moser夫妇一直痴迷于大脑的研究，作为合作伙伴已经30年，作为夫妻已经28年。即使在早饭时他们也一起探讨学术问题，当然在实验室早会上，他们会更深入探讨。在最近一个夏天，夫妻两住宿在一个酒店，他们仍然对自己不会迷路这种事实着迷。May-Britt说“我们必须理解我们现在何处，将去往何方，何时转弯何时停下，而不会迷失，这简直是太不可思议了。”（这有什么奇怪的？科学家真是太天真了！）
我们的大脑到底如何帮助我们找到回家的路，莫索尔夫妇就是研究这一问题的最顶级专家。2005年，他们在大鼠脑内发现了导航关键细胞网格细胞，这一发现让他们成为学界翘楚。网络细胞也存在于人类大脑内，这些细胞就好像全球定位系统一样工作，让人和动物理解空间位置。莫索尔夫妇建立了研究和分析网络细胞和其他神经细胞相互作用的方法，让人们可以研究这些细胞如何实现导航功能，告诉动物走向哪里位于何处。研究网格细胞也能帮助解释记忆形成的机制，以及事件回忆为何经常与场景相关。
在欧洲北部距北极圈只有 350 公里的偏远角落特隆赫姆，莫索尔夫妇管理他们亲自创办的实验室，他们共同发表论文，也作为整体和他们的导师伦敦学院大学John O’Keefe教授分享2014年度诺贝尔生理医学奖。2007年，他们赢得了奥克斯纳德Kavli 基金会的支持，建立了一个Kavli研究院，全球只有17个Kavli研究院。莫索尔夫妇现在已经是挪威的名人，他们的研究院已经成为神经科学家向往的思想家园。
莫索尔夫妇的研究也和21世纪最前沿科学问题相关，就是大脑的工作原理。似乎大脑与计算机类似，也使用特殊的操作语言，大脑使用的这种工作语言仍然隐藏于神经电活动的时间、速率和电活动共振频率中。这些编码让大脑理解外部世界的各种特征，例如声音、光线、味道和空间位置。网格细胞就是通过这类编码实现对空间的识别，其他各种信息的编码细胞仍然需要科学家深入挖掘（诺贝尔级别的课题）。法兰西学院神经科学家Stanislas Dehaene认为，莫索尔夫妇的研究属于认知神经科学领域的核心问题，属于认知的神经编码，这是生物学、计算机科学，甚至哲学共同关心的问题。
莫索尔夫妇小时候生活在北大西洋地区不同挪威群岛，这里属于极地气候，夏天白天漫长，冬天漫漫长夜但有极光灿烂。他们都来自非学术家庭，虽然在同一个学校上学，但直到1983年在奥斯陆大学学习期间才相互认识。他们当时都在困惑研究方向，并同时意识到他们真正的兴趣是神经科学。也正是在这期间，两人坠入爱河。他们一起拜访大学里一个有名的电生理学家Per Andersen，并希望在他指导下完成毕业设计课题。他们希望寻找将海马神经元的精确电活动和动物行为的进行准确关联。Andersen教授当时正在研究海马神经元电活动，海马是和记忆相关的脑内结构，和那个时代的许多神经科学家一样，Andersen一直把大脑作为黑箱，对其内部工作原理不敢轻易下手。两个人最后终于说服Andersen接受他们，但是分配了一个相对简单的课题，是“确定最少切除多少海马组织能导致大鼠无法记忆新的环境。”这就是两个著名科学家在大学期间第一次开展的科学研究工作。
两个年轻科学家接受了挑战，很快就一些新发现，当时人们认为海马是均匀的组织，但是两个年轻人的研究发现海马的一侧对空间记忆的作用比另一侧更重要。这次研究对他们有深刻影响，明白了精确的大脑解剖结构对理解大脑功能十分重要，这一信念一直影响着他们将来的职业生涯。
1984年正在上大学的这对夫妇在坦桑尼亚乞力马扎罗山的休眠火山上订了婚。在山峰极端低温条件下，交换戒指后他们马上给几乎冻僵的双手戴上手套。小两口对未来生活进行了规划，先早点生孩子，海外攻读博士后，然后建立自己的实验室。他们的计划都实现了，不过比他们预期早一些。在博士毕业前夕，他们就获得英国伦敦O’Keefe提供的博士后机会。
O’Keefe教授上世纪70年代在大鼠海马中发现了位置神经元，这些位置细胞只有在动物处于特殊位置时才激活，这种特殊位置如靠近转轮或门前等。（后来一些导航相关神经元也相继被发现，例如头转向某个方向的激活细胞）。显然这个领域炙手可热，小两口决定去搏击。
1996年，当他们刚刚开始博士后研究不久，这对夫妇收到挪威科技大学给他们提供的副教授职位。如果接受这一职位，将意味着在一个远离国际学术中心的小型大学内孤独地工作，但这将可以让两人共同开展有兴趣的研究是再好不过的事情。于是带着蹒跚学步的婴儿，夫妻两人回到自己的祖国。
但是在偏僻的特隆赫姆创业实在不容易，在狭小的地下室他们建立了一个实验室和动物房。但是仅仅几年后，他们就获得了欧盟和挪威的多项大型研究经费，研究工作顺利开展。
实验室建好后，莫索尔夫妇的第一项研究就是希望确定位置细胞信号的起源，虽然位置细胞分布在海马内，可能其他区域的细胞能指挥这些细胞产生电活动。正是在大学期间开展科研活动中关于精确解剖结构的经验帮助了他们，莫索尔夫妇需要理解大脑解剖结构寻找信号的起源。
在实验室他们优化了研究位置细胞的技术，给动物海马埋植电极，让这些动物在大盒子内自由跑动时记录电活动。这些电极必须非常灵敏，能够准确记录到单个神经元放电，然后将神经元放电和动物停留部位进行关联拟合，这样就可以确定感受特定位置的位置细胞，位置细胞在屏幕地图上表示成为黑点。
随后用药物阻断海马和周围不同区域，他们检验这些位置细胞的放电是否继续存在。他们很快发现，来自内嗅皮质的信号对位置细胞电活动产生影响。过去从来没有人注意到这个结构，部分原因是结构太小不好开展研究，而且一侧有很大的血窦，手术操作容易导致动物大量出血死亡。莫索尔夫妇请教一个神经解剖学专家，最后幸运地确定了一个远离血窦的大脑表面作为埋植电极的入口。随后他们反复进行实验，终于在内嗅皮层记录到单细胞放电，这是发现奇迹的第一步。他们给动物巧克力作为奖励。（看到这里我想，许多研究人员在这种情况下会放弃寻找方法，因为没有前人的经验可以借鉴，自己冒险似乎不值得，其实真正有价值的重大发现往往是能解决一个小小的技术难题，当解决这个难题的目的是探索金矿。许多科研人员缺乏的就是这种创造性精神）。
他们发现，当动物穿越盒子中的特定黑点时，一些内嗅皮层神经元也会放电，非常类似海马中的位置细胞的特征。难道是新的位置细胞？等等！这些细胞好像与位置细胞不一样，好像这些细胞更多情，因为他们能对许多黑点窦能产生反应，而海马中的位置细胞则非常专一。当一只动物四处扫荡巧克力糖果时，计算机屏幕上定位出这些黑点存在相关性，这说明这些神经元电活动正在产生某种有规律的模式，但是他们不知道这种模式的具体特征。
为更清楚确定这种模式的特征，他们换用更大型的盒子进行实验。这一次他们发现了规律，原来这些细胞形成一种几乎完美的六角晶格排列，类似蜂窝样结构。刚开始，他们自己都完全不能相信这种几乎完美的结果。生物学往往表现为混乱表型，怎么会如此简单有规律？但是一次次实验结果的积累排除了其他可能，这就是真正的结果，这些细胞就是这样有规律地排列的，这也意味着他们找到了宝贝，随后他们开始研究这种宝贝模式的工作原理。
在动物活动的地板上，并不存在任何有规则的六边型结构，那么这种相对混乱的外界环境到底如何被映射到大脑内规则的六边形神经元结构中？这种模式可能正是神经科学领域长期寻找的大脑编码语言，是用来映射外界环境的大脑工作模式。2005年他们将这一发现发表在《自然》杂志上。
发现了网格细胞后，莫索尔夫妇随后继续开展相关研究，他们发现这些网格细胞在黑暗环境中仍然可以被激活，这种细胞激活不受动物运动的速度和方向影响。海马位置细胞放电往往会因为环境的微小变化如墙壁的颜色变化而改变，网格细胞放电则完全不受影响。莫索尔夫妇在内嗅皮层发现了不同类型的网格细胞，大小不同的空间分布分别代表不同的方向和位置相关信息。最后他们证明网格细胞的排列符合严格的数学规律。
在内嗅皮层顶部，网格细胞形成的网格比较小，在底部则形成比较大的网格。代表相同大小和方向的网格好像能形成模块，这些模块沿着内嗅皮层的长轴排列，每个模块代表的大小按照每步1.4的系数变动。代表相对盒子边界不同位置的网格细胞分布呈现随机性，如果人类也存在类似特征，这意味着这些细胞能够跟踪我们所处的宏观位置，能识别出我们是在家里的不同房间内走动还是在大街上散步。
关于大脑、记忆和空间位置的关系是人类思考的基本问题，早在2000多年前古希腊哲学家就开始思考这些问题。莫索尔夫妇的研究很好地回答了这些问题，让他们获得了非常高的赞誉。
古希腊时代就有一种联想法记忆术，一些需要长时间演讲的哲学家，为了能准确记忆，他们可能借用一座建筑物或一条街，将不同词语信息和不同地标进行对应，这样可以帮助他们获得更深刻的记忆印象。人类关于位置和记忆的关系一直持续到20世纪后，行为科学家提出一种假说，认为动物和人脑内存在空间的抽象地图。网格细胞的发现证明了这一假说。
网格细胞的发现也让理论学家感到振奋，因为六边形排列是最节省空间的理想排列模式，这样能节省能量，而且美丽高效。
这种大脑细胞的工作模式或许就是大脑神经细胞的基本工作原理，当然是否如此现在仍然无法定论，关于大脑工作原理的研究仍然有很长的路要走。不过神经细胞编码的原则遵照简单原则似乎是必然的选择，作为个体的神经细胞可编码多种外界信息，人类真正理解这种语言十分遥远。网格细胞编码所处的大脑结构属于比较高级的脑区，并没有来自外界信息的直接传入，这完全不同于视觉听觉和触觉皮层的情况，正因为如此，网格细胞编码才真正代表了大脑自身的编码特征。
发表了重量级的学术论文和获得了大量研究经费，莫索尔夫妇实验室也吸引了大量求学的年轻科学家。2005年，正在俄勒冈大学攻读博士学位神经科学家David Rowland读到关于网格细胞的论文，一下就被吸引住，并立刻决定到这里做博士后研究。现在他已经成为这里的一个研究小组的负责人，这里的六个小组（好像是网格细胞）分别从不同角度研究神经回路和神经编码。
并不是每个夫妻都有这样和谐共同工作的机会，莫索尔夫妇认为他们所以能这样是因为好的性格、分享兴趣和共同爱好。两人都喜欢户外运动，May-Britt每天都沿着他们家附近海边跑步，Edvard每周末都会徒步旅行。他们共同爬过无数个山峰，包括他们订婚的火山。
工作上他们已经有一些分工。Edvard重点负责理论计算，May-Britt对实验更有兴趣。真可谓理论联系实际，强强联合，相得益彰。他们希望一位参加会议时，另一位能在实验室主持工作，所以他们并不是整天粘在一起。
关于网格细胞的研究仍然有许多工作要作，例如仍然不知道网格细胞形成网格的具体神经网络，以及形成定位的工作模式，莫索尔夫妇等这方面的许多科学家都针对相关问题开展研究。
例如一种结合虚拟现实的研究技术。将老鼠头部固定的情况下，利用虚拟现实技术模拟周围环境的改变，可以减少头部运动造成的信号干扰，利用这种技术，可以给动物安装记录电极记录网格细胞，也可以安装小型镜片使用显微镜观察细胞。这种技术将可以同时更加精确地分析更多网格细胞。
将来还将对网格细胞如何形成网格链接结构，过去的研究发现网格系统大约在出生后3-4周内形成，暗示人类和动物在婴儿期的空间感觉能力不成熟，大脑的功能结构发育是随着对外界环境的适应逐渐形成的。莫索尔夫妇已经计划研究出生后复杂环境和单调环境对网格模式的影响。
网格细胞的研究对理解记忆的形成和丢失也有帮助。内嗅皮层是老年性痴呆患者最早影响的脑区，记忆丧失是最早发生的症状。莫索尔夫妇认为网格细胞可能是老年性痴呆最早破坏的细胞类型。
将来在挪威机场将会出现这对夫妻的照片，另外13个照片都是著名的运动员和演员，他们是唯一的科学家明星。
http://www.nature.com/news/neuroscience-brains-of-norway-1.16079
2014年诺贝尔奖
https://blog.sciencenet.cn/blog-41174-833722.html
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