Красные Советы — Нобелевская премия по медицине вручена за открытие навигационных клеток мозга

Нобелевский комитет обнародовал имена учёных, получивших премию 2014 года за достижения в области физиологии и медицины. Премию разделили между американцем Джоном О’Кифом и норвежской семейной парой Мей-Брит и Эдвардом Мозерами. Работы объединены формулировкой «за открытие системы клеток в мозге, которая позволяет ориентироваться в пространстве».

Открытия, удостоенные Нобелевской премией, разделены значительным промежутком времени. В 1971 году американо-британский нейрофизиолог, профессор Университетского колледжа Лондона Джона О’Кифа (John O’Keefe) обнаружил в мозге подопытных крыс особые нейроны, которые он назвал «нейронами места» (place cells). Эти клетки находятся в гиппокампе (два участка, расположенных в медиальных височных отделах полушарий, центры памяти) и коллективно активизируются, когда животное попадает в место, уже знакомое по предыдущим воспоминаниям. О’Киф выяснил, что в гиппокампе содержится множество подобных систем клеток, и каждая представляет собой набор точек, соответствующих объектам конкретной местности.

Супруги-норвежцы Мей-Брит (May-Britt) и Эдвард Мозер (Edvard I. Moser), работающие в Тронхейме, получили вторую часть премии за продолжение работ О’Кифа, которого они считают своим учителем. В 2005 году они, продолжая эксперименты в области ориентирования животных в пространстве, обнаружили в мозгу подопытных крыс ещё один вид нейронов, названный «нейроны координатной сетки» (grid cells). Эти нейроны формируют для «нейронов места» систему координат, связывая точки в единое пространство, вычисляют расстояние между точками и обеспечивают возможность навигации.

Чтобы найти эти клетки, супруги создавали для крыс ощущение мгновенной смены местоположения, которого они добивались, изменяя освещение клеток. Крысы ощущали себя в месте, где они уже бывали, что вызывало замешательство и активировало определённые зоны мозга. Оказалось, что «нейроны координатной сетки» находятся не в гиппокампе, а в энторинальной области коры: она участвует в обеспечении связи гиппокампа с отделами, отвечающими за высшую мозговую деятельность.

Поскольку другими исследователями было показано, что подобная система навигации свойственна не только крысам, но и другим животным, включая человека, открытия О’Кифа и Мозеров указывают путь к новым методам изучения и, возможно, лечения болезни Альцгеймера, при которой погибают клетки именно тех отделов мозга, где сосредоточена система позиционирования.