За внутреннюю GPS

Нобель-2014

Откуда мы знаем, где мы находимся? Как мы можем найти путь из одного места в другое?

В понедельник в Стокгольме стартовала 113-я по счету Нобелевская неделя. По традиции первыми Нобелевский комитет назвал лауреатов премии в номинации «Медицина и физиология».

Ими стали трое ученых: Джон О'Киф из Университетского колледжа Лондона, а также Май-Бритт Мозер и Эдвард Мозер из Центра биологии памяти в Норвегии, говорится на сайте Нобелевского комитета.

Ученых наградили за открытие клеток, которые «составляют позиционную систему в головном мозге».

«Откуда мы знаем, где мы находимся? Как мы можем найти путь из одного места в другое? И как мы можем хранить эту информацию таким образом, что можно сразу найти способ в следующий раз проследовать по тому же пути? Эти процессы – своего рода «внутреннюю GPS» в мозгу, которая дает возможность ориентироваться в пространстве – исследовали лауреаты Нобелевской премии этого года», – отмечается на сайте комитета.

Сообщается, что в 1971 году Джон О'Киф открыл первый компонент этой системы позиционирования. Он обнаружил, что тип нервной клетки в области мозга, называемой гиппокамп, у подопытной крысы всегда активировался в определенном месте в комнате. Другие нервные клетки были активированы, когда крыса была в других местах. О'Киф пришел к выводу, что «места в клетке» сформировали «карту» в комнате.

Более трех десятилетий спустя, в 2005 году, Май-Бритт и Эдвард Мозер обнаружили еще один ключевой компонент системы позиционирования мозга. Они определили другой тип нервной клетки, которую назвали «ячейка сетки». Она генерирует системы координат и позволяет осуществлять точное позиционирование. Последующее исследование показало, что и «место в клетке», и «ячейка сетки» позволяют определять положение в пространстве и перемещаться.

Открытия этих ученых решили проблему, которая занимает умы философов и ученых на протяжении веков – как же мозг может создавать «карту окружающего нас пространства», добавили в Нобелевском комитете.

На эту тему
• Нобелевская неделя откроется в Стокгольме
• Прогноз: Нобелевскую премию могут дать создателям светодиодов для смартфонов
• СМИ: Выдвижение Сноудена на Нобелевскую премию мира стало головной болью для норвежских политиков
• Нобелевскими лауреатами – 2013 в области медицины и физиологии стали американские ученые
• Нобелевская неделя стартовала с объявления победителей в номинации «Медицина и физиология»

Добавим, что в Норвегии нынешнюю награду уже назвали исторической, отмечает РИА «Новости». Известие о том, что среди лауреатов оказались сразу двое исследователей из этой страны, сейчас доминирует во всех норвежских СМИ.

«Впервые среди нобелевских лауреатов по медицине названы норвежцы!» – обрадовались ведущие телерадиокомпании NRK.

С наградой норвежских супругов-победителей уже поздравила и премьер-министр страны Эрна Солберг: «Отлично! Вдохновение для норвежских ученых и особенно для пациентов!» – сказала она.

Одна из лауреатов премии – Май-Бритт Мозер – рассказала, что очень счастлива разделить с мужем Эвардом Нобелевскую премию.

«Мы можем проводить совещания за завтраком практически каждый день», – пояснила она, передает ТАСС.

Ученый рассказала, что известие о награде застало ее врасплох: «Я по-прежнему в шоке. Это так замечательно! Единственное, что омрачает радость от известия о присуждения премии, – это то, что Эдвард в данный момент летит в самолете и еще ничего не знает».

Она также призналась, что, узнав о награде, «побежала в кабинет, заперла дверь и заплакала».

В свою очередь ведущий научный сотрудник факультета биоинженерии и биоинформатики МГУ Георгий Базыкин сказал: «Мы довольно неплохо понимаем, как устроена нервная клетка. Мы понимаем, как устроен мозг на макроуровне. А вот промежуточный уровень, понимание того, как устроено «складывание» клеток друг с другом, как им удается найти взаимодействия, которые обеспечивают создание сложного мозга, – это было неясно», – рассказал российский ученый в эфире телеканала «Россия-24».

По словам Базыкина, результаты работ, удостоенных в этом году Нобелевской премии, найдут медицинское применение. «Но мне кажется, что самое фундаментальное –  это понимание того, как формируется такое сложнейшее целое, как наш мозг», – добавил он.

В свою очередь руководитель лаборатории нейроинтеллекта и нейроморфных систем Курчатовского института Михаил Бурцев рассказал газете ВЗГЛЯД, что нынешнее открытие может быть применено в будущем при создании роботов.

«Теперь мы знаем, что животные ориентируются в пространстве при помощи некоей виртуальной когнитивной карты. Правда, открытие этих ученых пока не дает ответа на вопрос, как эта карта формируется и как она, грубо говоря, может быть создана, например, животным в процессе нахождения в том или ином пространстве. Такие исследования тоже ведутся. Но пока их результаты, на мой взгляд, еще недостаточны для того, чтобы переносить это открытие куда-то в практическую плоскость. Пока это только хорошее фундаментальное открытие», – сказал он.

При этом в будущем знания о том, как формируются клетки, отвечающие за ориентацию в пространстве у животных, могли бы очень сильно помочь при создании устройств, выполняющих ту же функцию, у роботов.

Несбывшиеся прогнозы

Работа над списком кандидатов ведется почти круглый год

Добавим, что Нобелевский комитет традиционно до последнего момента ничего не сообщает ни о претендентах на премию, ни о тех, кто их выдвинул, но научные разделы различных газет и журналов перед вручением обязательно делают свои предположения на этот счет.

В этом году, как, впрочем, и годом раньше, среди фаворитов премии авторитетная шведская газета Dagens Nyheter называла американца Дэвида Джулиуса из Калифорнийского университета Сан-Франциско, открывшего рецепторы, отвечающие за ощущения боли, жары и холода. По прогнозу медиакомпании Thomson Reuters, Нобелевский комитет мог бы обратить внимание на изучение связи генетических изменений с заболеваниями, к примеру, с аутизмом, шизофренией и отдельными раковыми болезнями. В таком случае награду могли получить Майкл Уиглер (США), Чарльз Ли (США) и Стивен Шерер (Канада).

В Thomson Reuters также не исключали, что награда может достаться работающим в США Джеймсу Дарнеллу, Роберту Редеру и Роберту Чияну за работы в области генной регуляции.

Другие кандидаты – Эмануэль Шарпентье из шведского Университета Умео и Дженнифер Дудна из Калифорнийского университета в Беркли, которые исследовали прямые повторы, обнаруженные в ДНК многих бактерий (CRISPR-Cas9), которые позволяют «ремонтировать» неисправные гены и дают надежду на то, что в будущем медики смогут лечить наследственные заболевания.

Претендентами на награду считались и американец Роберт Редер, изучавший задействованные в процессах синтеза рибонуклеиновых кислот ферменты, и Альфред Кнудсон, уже получивший немало премий за революционные труды в области детской онкологии.

Нынешних победителей в этом списке не было.

История премии

Напомним, в своем завещании Альфред Нобель поручил выбор лауреата по физиологии и медицине Каролинскому институту в Стокгольме, основанному в 1810 году и являющемуся до сих пор одним из ведущих образовательных и научных медицинских центров мира.

Ответственность за выбор лауреатов в области медицины и физиологии возложена на Нобелевскую ассамблею Каролинского медицинского института, в составе которой 50 членов. Рабочим органом Нобелевской ассамблеи является Нобелевский комитет, состоящий из пяти человек и секретаря Нобелевской ассамблеи.

Нобелевский комитет Каролинского медицинского института работает по тому же принципу, что и другие комитеты. Работа над списком кандидатов ведется почти круглый год. Ежегодно в сентябре профессорам в разных странах, академическим учреждениям, бывшим нобелевским лауреатам рассылаются письма с приглашением принять участие в номинациях кандидатов.

Согласно уставу Нобелевского фонда, выдвигать кандидатов могут члены Нобелевской ассамблеи Каролинского института, члены медицинского отделения Королевской академии наук Швеции, лауреаты Нобелевских премий в области физиологии и медицины, члены Нобелевского комитета Каролинского института, профессоры медицинских учреждений Швеции, а также соответствующие члены медицинских учреждений или соответствующие коллеги из Дании, Финляндии, Исландии и Норвегии, лица, занимающие соответствующие посты по меньшей мере в шести других медицинских учреждениях, и другие ученые, от которых ассамблея сочтет нужным принять предложения.

Лауреатами Нобелевской премии в области физиологии и медицины в прошлом году стали ученые из США Джеймс Ротман, Рэнди Шекман и Томас Зюдхоф, сделавшие открытие, касающееся механизмов транспортировки и доставки веществ в клетках.

В 2012 году премию получили японский ученый Синья Яманака и британский биолог Джон Гердон за работы в области стволовых клеток и клонирования животных.

А Нобелевская неделя 2011 года навсегда вошла в историю печальным конфузом. Одним из обладателей награды в области медицины стал Ральф Стайнман из Канады, открывший дендритную клетку и ее роль в приобретенном иммунитете.

Почти сразу после оглашения имен победителей выяснилось, что профессор умер за три дня до этого. Фонду, следящему за исполнением воли основателя премий Альфреда Нобеля, пришлось срочно собираться на экстренное совещание, поскольку получить награду может лишь здравствующий ученый. В итоге после четырехчасовых дебатов члены правления фонда постановили решение Нобелевского комитета не пересматривать.

Добавим, что победителей в других номинациях Нобелевской премии 2014 года будут объявлять почти каждый день в течение нынешней Нобелевской недели. Так, 7 октября в Стокгольме будут названы обладатели наград по физике, 8 октября – по химии, 10 октября – уже в Осло – станет известен обладатель премии мира. Обладатель премии по экономике памяти Нобеля, учрежденной Банком Швеции в 1968 году, определится 13 октября.

Дата присуждения премии в области литературы пока не объявлена, но по традиции это происходит в один из четвергов октября, передает ТАСС.

Сама церемония награждения объявленных лауреатов пройдет 10 декабря – в день смерти основателя Нобелевских премий шведского предпринимателя Альфреда Нобеля.