2014年諾貝爾生理醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)給了研究大腦***系統(tǒng)研究的三位學(xué)者，一個(gè)是英國倫敦學(xué)院大學(xué)的John O'Keefe教授，他在1970年代發(fā)現(xiàn)海馬內(nèi)存在位置細(xì)胞，這些神經(jīng)元能在動物進(jìn)入特定位置時(shí)被激活。另兩位是他的學(xué)生，挪威科技大學(xué)的May-Britt和Edvard Moser夫婦，他們的貢獻(xiàn)是發(fā)現(xiàn)柵欄細(xì)胞，這些分布在外嗅皮層的細(xì)胞能感受特定網(wǎng)格信息，類似GPS的工作原理。Moser夫婦和O'Keefe分享了2014年的諾貝爾生理醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。

    大腦柵欄細(xì)胞感受信息的具體方式目前仍不清楚，尤其是如何感受速度和角度運(yùn)動信息，最近這方面有了新的進(jìn)展，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了能感受運(yùn)動速度的神經(jīng)細(xì)胞或者叫速度細(xì)胞。速度細(xì)胞可能是柵欄細(xì)胞和位置細(xì)胞獲得信息的重要來源。

    最新研究來自諾貝爾獲得者M(jìn)oser夫婦團(tuán)隊(duì)，Edvard Moser認(rèn)為，如果大腦能讀取地圖信息，則必須具備采集速度信號的能力。

    過去研究發(fā)現(xiàn)當(dāng)動物頭部朝向某一個(gè)方向，大腦內(nèi)某些神經(jīng)細(xì)胞會放電，例如有的感受東方，有的感受南方。但是一直沒有發(fā)現(xiàn)能感受運(yùn)動速度的神經(jīng)細(xì)胞。達(dá)特茅斯學(xué)院Jeffrey Taube教授認(rèn)為，這次報(bào)道能感受運(yùn)動速度的神經(jīng)細(xì)胞的發(fā)現(xiàn)充滿意外。

    為尋找速度細(xì)胞，Moser夫婦團(tuán)隊(duì)主要對內(nèi)側(cè)內(nèi)嗅皮層進(jìn)行搜索，這一部位位于大腦組織深部，2005年他們發(fā)現(xiàn)的柵欄細(xì)胞就位于這些部位。現(xiàn)在他們的技術(shù)比2005年要先進(jìn)許多，能同時(shí)記錄數(shù)千個(gè)神經(jīng)元放電，然后將動物放在一個(gè)跑步機(jī)上，通過調(diào)節(jié)跑步機(jī)速度，觀察那些神經(jīng)元能感受運(yùn)動速度信息。

    根據(jù)研究需要，他們設(shè)計(jì)了運(yùn)動調(diào)整模式，動物可根據(jù)需要調(diào)整運(yùn)動速度，其中一個(gè)實(shí)驗(yàn)讓動物按照一定加速度改變運(yùn)動速度，另外一個(gè)實(shí)驗(yàn)中則用更慢的加速度（一半）改變速度，最后一個(gè)實(shí)驗(yàn)讓動物自由活動。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，所有這些實(shí)驗(yàn)中，所有神經(jīng)元中有13％到15%細(xì)胞放電模式和運(yùn)動速度相關(guān)，這說明在這一大腦區(qū)域存在大約13-15%的神經(jīng)元能感受運(yùn)動速度信息。文章剛剛發(fā)表在《自然》雜志上。

    波士頓大學(xué)神經(jīng)科學(xué)家Michael Hasselmo說，他對這一發(fā)現(xiàn)不奇怪，因?yàn)樗麄儗?shí)驗(yàn)室也在這一區(qū)域記錄到類似的速度細(xì)胞，而且有不同速度類型的感受細(xì)胞。他們的文章目前仍然沒有正式見刊。

    Taube教授對Moser夫婦的論文印象深刻，主要是他們將速度信息與計(jì)算機(jī)的聯(lián)系，能利用他們的程序根據(jù)這些細(xì)胞的放電準(zhǔn)確預(yù)測出動物要加速奔跑還是減速走路。

    他們還發(fā)現(xiàn)，速度細(xì)胞放電不受環(huán)境影響。例如將動物放在一個(gè)新盒子內(nèi)，新盒子有不同的圖案，但運(yùn)動細(xì)胞激活的模式不會改變。這些運(yùn)動速度感受細(xì)胞與柵欄細(xì)胞的特征類似，是大腦***的GPS感受系統(tǒng)，因?yàn)槠浼せ钅Ｊ酵耆皇芡饨绲穆?、光等感覺信息**的影響。這類似閉上眼睛，你同樣能根據(jù)身體自身的信息（是本體覺嗎？）發(fā)現(xiàn)回家的路。這些來自體內(nèi)自身的本體感覺信號來自肌肉和前庭系統(tǒng)。本體感覺只識別位置、方向和速度，不會感受其他信息。

    本體感覺是指肌、腱、關(guān)節(jié)等運(yùn)動器官本身在不同狀態(tài)，運(yùn)動或靜止時(shí)產(chǎn)生的感覺。例如，人在閉眼時(shí)能感知身體各部的位置。因位置較深，又稱深部感覺。本體感覺可分為三個(gè)等級，一級：肌肉、肌腱、韌帶及關(guān)節(jié)的位置感覺、運(yùn)動感覺、負(fù)重感覺；二級：前庭的平衡感覺和小腦的運(yùn)動協(xié)調(diào)感覺；三級：大腦皮質(zhì)綜合運(yùn)動感覺。