Нобелевская премия в области Физиологии и Медицины 2014 года была присуждена Джону О'Кифу (John O'Keefe), ученому из Университетского колледжа в Лондоне (University College London), и супругам Май-Бритт (May-Britt Moser) и Эдварду Мозер (Edvard Moser), ученым-нейробиологам из Норвежского университета Науки и Техники (Norwegian University of Science and Technology) в Тронхейме. А предметом, за который эти ученые удостоились столь высокой чести, стало открытие и исследования особой клеточной системы головного мозга, которая играет роль "внутренней GPS" для живых организмов.

Изучая работу нервных клеток системы "внутренней GPS" головного мозга крысы, которые позволяют этому животному, являющемуся одним из самых лучших "навигаторов" на свете, отслеживать свое местоположение, ученые получили очень ясное представление о некоторых аспектах того, как мозг живого организма воспринимает окружающую среду. "Открытие "навигационных клеток" является одним из наиболее важных открытий в области изучения деятельности мозга и его познавательных способностей" - рассказывает Барбара Ландау (Barbara Landau), ученая из Университета имени Джона Хопкинса (Johns Hopkins University).



В 1971 году Джон О'Киф обнаружил, что определенные клетки гиппокампа, части головного мозга, отвечающего за память, активировались, когда подопытные животные оказывались в определенном месте. Затем, при смене места, активировался другой набор подобных клеток и эти клетки являются своеобразным представлением внутренней "карты" окружающей среды, в которой находится животное. В отличие от множества подобных экспериментов, проведенных в более ранние времена, в экспериментах О'Кифа подопытные животные могли двигаться свободно. В мозг этих животных были внедрены специальные электроды, через которые производилась запись сигналов, циркулирующих по нейронам, и за все эти достижения О'Киф получит половину суммы Нобелевской премии, что составляет 1.1 миллиона долларов.

Супруги Мозер более трех десятилетий назад обнаружили то, что можно назвать "клеточной сетью" в еще одной части головного мозга, которая называется entorhinal cortex. По этим сетям постоянно циркулировали сигналы, когда подопытное животное проходило через определенные точки окружающей среды. При этом, нервная деятельность этой сети распределялась практически равномерно, с небольшими всплесками, наблюдавшимися в узлах этой сети, напоминающей пчелиные соты или китайскую шахматную доску.

Клетки обнаруженной супругами Мозер нейронной сети взаимодействуют с некоторыми другими клетками, также использующимися головным мозгом для определения положения животного и границ воспринимаемого им пространства. Результаты работы этой нейронной сети передаются в участки гиппокампа, исследованные Джоном О'Кифом.



Следует отметить, что клетки и нейронные сети, обнаруженные Джоном О'Кифом и супругами Мозер у крыс, имеются в наличии и в мозге человека. При помощи внедренных электродов подобные структуры были обнаружены у человека в 2003 и в 2013 годах. "Основываясь на данных наших исследований, можно сказать, что система "внутреннего GPS" имеется и в мозге человека. Но она имеет массу отличий и работает совершенно по-другому, нежели система в мозге крысы" - рассказывает Джошуа Джейкобс (Joshua Jacobs), нейробиолог из Университета Дрексела (Drexel University), занимающийся изучением мозга человека.

"Я очень рад, что усилия троих моих больших друзей и троих великих ученых были оценены по достоинству" - рассказывает Ричард Моррис (Richard Morris), ученый-нейробиолог из Эдинбургского университета (University of Edinburgh), который проработал с О'Кифом и супругами Мозер не один десяток лет, - "Вклад в науку, сделанный этими людьми, очень трудно недооценить, и многие исследования мозга, которые делаются сейчас, были бы невозможны без работ О'Кифа и Мозеров".