manbet手机版约翰·奥基夫

manbet手机版传记

manbet手机版约翰·奥基夫

manbet手机版早期

manbet手机版1939年11月,我出生在纽约哈莱姆,父母是爱尔兰移民,在南布朗克斯长大。manbet手机版我的父母在大萧条前夕来到纽约;manbet手机版我父亲的希望是我自己永远不要经历这样的事情。manbet手机版我母亲的旅费是由一位叔叔提供的,并靠七年的契约劳动换来的。manbet手机版我和父亲都没有在爱尔兰读完小学,但父亲在纽约上夜校,并获得了高中学位。manbet手机版他想成为一名飞机机械师的梦想因战争期间的一次船厂事故而破灭。manbet手机版他的大部分时间都是在纽约公交系统做夜班机械师,修理那些在白天不能工作的公交车,白天的机械师也无法修理。manbet手机版我的母亲在战争期间在纽瓦克造船厂做焊工,这强化了她强烈的自信和掌控感。manbet手机版在当地的天主教学校接受了小学教育后,我获得了曼哈顿一所学术上雄心勃勃的耶稣会高中里吉斯(Regis)的奖学金,而我最好的朋友则去了布朗克斯(Bronx)当地的学校。manbet手机版我在里吉斯的日子并不成功。 I felt like an outsider and never got to grips with Latin and Greek. Four years of poor grades and low test marks left me demoralised and prevented me from getting any help with college fees, which even then were unaffordable. So I went out to work: an entry-level clerical job in a stock brokerage house on Wall Street was followed swiftly by a bookkeeping job in the engineering department of an insurance company. I did not see this as my long-term future and decided to have another crack at the academic world. It was the era of Sputnik, aeronautical engineering was a glamorous profession, and I wanted to put as much distance between myself and the classics as I could. I spent three years studying aeronautical engineering at New York University in the evening while working in the daytime. After the first year I was lucky to attend a talk by one of the project engineers at Grumman Aircraft Corporation on Long Island who encouraged me to apply for a job there, which I duly got. I worked on several different aeroplanes, spending considerable time on the shop floor as well as at the drafting board. In the end, however, the gruelling schedule involving over 100 miles commuting a day in rush hour traffic and 12–16 hours of evening lectures per week in addition to a full-time job took its toll and I pined for the freedom of a full-time college student. It was also during this time that I became interested in philosophy through some of my non-engineering courses and decided that many of the perennial problems in philosophy might be solvable through brain research.

manbet手机版纽约城市学院和麦吉尔大学

manbet手机版所以在1960年,我放弃了工作,回到大学全职学习。manbet手机版这是一个特别困难的决定,因为格鲁曼公司的回应是给我大幅加薪,并让我在阿波罗飞船计划的月球探险模块的开发中发挥作用,他们正准备招标并最终中标。manbet手机版我有幸被纽约城市学院全日制录取,这是纽约城市大学的一部分,也是美国少数几所免学费的大学之一。manbet手机版在CCNY,我学习了广泛的学科课程,很少关注教师或学科的界限。manbet手机版我学习了电影制作、高级英语文学、物理学以及广泛的心理学和哲学课程。manbet手机版我和我妻子艾琳是在一门高级伦理学哲学课程上认识的。manbet手机版那时候当然没有神经科学课程,但我很幸运地选修了早期神经行为学家丹尼尔·勒曼(Daniel Lehrman)和菲利普·齐格勒(Philip Ziegler)的生理心理学(当时被称为生理心理学)课程,齐格勒是一位年轻热情的研究员,刚刚开始自己的实验室。manbet手机版菲尔允许我加入他的团队,研究乌姆斯特的损伤对鸽子探索行为的影响。manbet手机版我亲身体验了实验性大脑研究,并被深深吸引住了。manbet手机版在此期间,我在图书馆工作,为各种课程放映经典的欧洲电影,晚上开出租车。 I loved every minute of it and had no thought for the future. Eventually I was summoned to the office of an irate Dean who pointed out that I had accumulated enough credits to receive several degrees and would I please choose one and get out. I opted to major in psychology and minor in philosophy and graduated in 1963. Faced with the unthinkable prospect of working for a living again, I took the advice of one of my professors and applied for graduate school. Again I was lucky and was accepted to study in the McGill University Psychology Department, where Donald Hebb was still active and influential. Hebb was one of the founders of physiological psychology who, in his landmark bookmanbet手机版行为的组织manbet手机版,提供了理论框架,使我们能够思考认知表征的神经网络基础。manbet手机版麦吉尔大学当时是研究生理心理学的圣地。manbet手机版除了赫布,教员还包括彼得·米尔纳,他和吉姆·奥兹一起发现了奖励性的脑电自我刺激,布伦达·米尔纳,他对著名病人HM的研究发现了海马体的记忆功能,怀尔德·彭菲尔德和赫伯特·贾斯珀在Montréal神经学研究所,他是对接受癫痫手术的有意识病人进行脑电刺激的先驱,manbet手机版还有疼痛专家罗纳德·梅尔扎克,他后来成了我的博士导师。manbet手机版麦吉尔大学提供了一个很好的环境,鼓励学生们努力思考大脑,创造性地进行实验,但最初的资源非常有限。manbet手机版幸运的是,我刚到梅尔扎克就得到了一大笔资助,用于研究监测大脑活动的替代技术,并慷慨地允许我和肯·凯西(Ken Casey)——后来成为密歇根大学神经病学主任的博士后——建立了一个最先进的电生理记录实验室。manbet手机版在我们寻找提升体感投射的中脑目标的实验中,肯还教了我电生理学的基础知识。manbet手机版在大学的最后一年里,我从Herman Bouma博士那里学到了大量的实验技术,他原本是和Hebb一起研究视力的,但后来加入了我的杏仁核项目。manbet手机版回到荷兰后,赫尔曼成为菲利普斯知觉研究实验室的负责人,爱因托芬随后在那里取得了成功,发现了支配阅读的重要原则。

manbet手机版在我的博士论文工作期间,我开发了记录慢性动物的技术,并专注于杏仁核。manbet手机版吉姆·奥尔兹,虽然他在我到麦吉尔大学之前就离开了,但在那里他和彼得·米尔纳一起被尊为自我刺激的发现者。manbet手机版1966年,我从肯·凯西(Ken Casey)那里了解到,他曾在一次工作面试中访问过奥尔兹在密歇根的实验室,他用植入的微线成功地从清醒的大鼠的单个单元中进行记录。manbet手机版我购买了至少5万英尺的涂层镍铬微线,建立了一个穷人版的奥尔兹的镀金实验室,并从三个方面改进了他的技术。manbet手机版首先,我在相邻电极之间使用差分记录,消除了大部分运动和肌肉伪影。manbet手机版其次,我介绍了在动物头上使用微型场效应晶体管制成的前置放大器(1965年刚刚上市),这大大提高了信噪比,使我们摆脱了粗大笨重的微点降噪电缆,改用轻便的柔性助听器线,大大提高了动物的活动能力。manbet手机版最后,我开始使用头戴式微驱动器,先是在麦吉尔大学,后来去了伦敦,使用范围更广。manbet手机版我们早期的许多微驱动器都有四个独立的可移动电极,直到卡罗琳·哈利来伦敦休假,要求一个更简单的单驱动电极,我才开发出了“可怜女人的”单螺旋微驱动器,我们仍然广泛使用,现在由Axona销售。manbet手机版在杏仁核的研究中,我对几个沉默的细胞进行了长时间的记录(在某些情况下是数天或数周),然后才发现导致它们开始活跃的特定的动物行为学刺激:那里的细胞对高度特异性的刺激做出了反应,类似于杰瑞·莱特文(Jerry Lettvin)的经典的饱受诋毁的祖母细胞。manbet手机版我找到了老鼠探测器,特定食物探测器,还有鸟鸣探测器。 In contrast, the more active cells were sensitive to a broader range of stimuli, for example responding to pure tones of a wide spectrum of audio frequencies. On this basis I formulated my first law of the nervous system, which is that the silent cells are the important ones. I was intellectually and methodologically prepared to tackle the hippocampus and in particular its silent cells. But not quite yet.

manbet手机版伦敦大学学院博士后

manbet手机版从麦吉尔大学毕业后,我和艾琳决定去欧洲,特别是英国。manbet手机版1967年,我最初以美国- nimh博士后的身份去了伦敦大学学院,与帕特里克·沃尔一起研究体感。manbet手机版我们立刻爱上了英国。manbet手机版我们的第一个儿子在我们到达后不久就出生了,与我们在Québec的经历相反,在那里机构发现我们不够虔诚,几年后我们的第二个儿子的收养进展顺利。manbet手机版英国的一些机构,如国家医疗服务体系,军械测量地图,以及BBC提供了一个与我们的生活方式相吻合的文化和社会景观。manbet手机版伦敦大学学院也证明了我在自由运动的动物中进行单单元记录的理想位置。manbet手机版在我的NIH奖学金用完后,我向威康信托基金会和各种英国研究委员会申请并获得了几项资助,这些委员会支付了我的薪水,并为我进行实验提供了资金。manbet手机版这种为自己的工资和研究提供资金的高风险策略,使我能够最大限度地减少教学和行政职责,并最大化地利用研究时间,并且在我的整个职业生涯中都是这样做的。manbet手机版我已经习惯了大学人力资源部的信件,建议我准备好离开实验室和伦敦大学学院,如果我的下一个资助没有得到资助。manbet手机版值得庆幸的是,现在对高影响力的转化研究和快速、频繁的发表的重视,在那些日子里还没有获得优势,从而为我上瘾的有风险、耗时的基础研究提供了资金。

manbet手机版我第一次开始记录海马体中的单个单元是在一次实验中出错之后。manbet手机版那是在1970年,我的项目是记录大鼠在各种行为中的背柱核,看看来自新皮层的下行传入是否会改变这些一级感觉细胞的兴奋性。manbet手机版这是一个极其困难的项目,因为枕骨大孔和C1椎骨的连接处被设计成最大程度的灵活性,获得相当稳定的记录几乎是不可能的。manbet手机版两年后,这个项目显然没有任何进展。manbet手机版一个更简单的任务是从体感丘脑和新皮层记录,这就是我在业余时间所做的。manbet手机版在其中一个实验中,我试图在体感丘脑中植入一个微电极,但我使用的坐标太侧向了,它误入了海马体。manbet手机版我记录的第一个海马细胞是一个神经元间“θ”细胞,我立即被它的活动与海马正弦8 - 10hz局部场电位θ模式和动物运动行为的强烈相关性所震惊。manbet手机版我之前在麦吉尔大学做过海马体的LFP记录,知道凯斯·范德沃尔夫(Case Vanderwolf)的说法,即大鼠的θ波活动与自主运动相关。manbet手机版在这里,在单个单位的水平上,他的主张得到了惊人的证实。manbet手机版我当时就决定离开体感系统,开始研究海马体。 I was intrigued by the apparent conflict between the motor correlates of the cells at single cell level and the widely accepted memory function which had been ascribed to the hippocampus by Brenda Milner on the basis of her research with HM and which I had completely accepted. Brenda had been one of my teachers at the McGill Psychology department and I and many of the other graduate students routinely traipsed across the frozen campus to attend her lectures at the Montréal Neurological Institute.

manbet手机版除了θ单元外,海马体中很明显还有其他细胞,除了偶尔的动作电位宣布它们的存在外,大部分都是沉默的。manbet手机版我又一次被吸引住了。manbet手机版我受杏仁核启发的神经系统第一定律是,沉默的细胞是重要的,而这是一个充满了它们的大脑区域。

manbet手机版我将永远感激帕特·沃尔,是他让我把注意力转移到他的直接兴趣领域之外的大脑部分。manbet手机版除了他的支持,他还签署了拨款申请,并为我们早期的海马研究提供了空间,对许多认为整个方法是浪费时间的反对者充耳不闻。

manbet手机版位置细胞的发现

manbet手机版大约在这个时候,理学硕士乔纳森·陀思妥夫斯基(Jonathan Dostrovsky)加入了实验室。manbet手机版当动物从事各种各样的任务时,我们记录单个单元,包括基本的日常行为,如吃,喝,梳理,探索新环境,寻找食物,以及简单的学习任务,如按杠杆和接近不同的食物刺激。manbet手机版我们几乎立刻注意到两件事。manbet手机版首先,根据严格的生理特性,有两种类型的细胞可区分:峰值振幅和宽度,以及基线放电速率。manbet手机版正如我最初观察到的那样,许多具有大振幅动作电位的细胞大部分时间都是沉默的,只有在动物安静地坐着或慢波睡眠时,才偶尔显示出一阵峰值。manbet手机版这些爆发发生在细胞外海马LFP的大尖峰波上,伴随着高频波形,我们最初称之为“摆动”,但很快就变成了更好听的术语“涟漪”。manbet手机版当我们绘制这两种电位的分布图时,我们发现在CA1锥体细胞层的中心波最大,但在锥体细胞的顶端树突下几百微米处相关的尖锐波达到峰值。manbet手机版最近,久里·布兹萨基、马特·威尔逊和布鲁斯·麦克诺顿提出,涟漪是对之前空间学习的一种再现形式,可能与巩固近期记忆痕迹有关。

manbet手机版同样显而易见的是,第二种细胞类型具有更高的静息放电速率,并对正在进行的LFP θ波振荡表现出明显的相位锁定,这与我第一次进入海马体时注意到的运动的某些方面紧密耦合。manbet手机版这种运动相关性与任何单一的肢体运动或任何特定的行为无关,而是与运动的某些更高方面有关,例如运动执行时的活力或速度。manbet手机版改变动物位置的运动似乎特别重要。manbet手机版我们花了更长的时间来确定主要细胞类型的相关性,低发射速率的锥体细胞。manbet手机版几个月后,我开始怀疑它们的活动并不太取决于动物在做什么或为什么这么做,而是与它在哪里做有关。manbet手机版然后,在一个激动人心的日子里,我灵光一闪,意识到这些细胞是在对动物在环境中的位置或位置做出反应。manbet手机版我们很快证实,一次改变环境的许多方面对细胞的位置反应几乎没有影响,但如果进行了重大改变,例如拆除平台周围的窗帘,细胞的活动就会突然改变。manbet手机版第二天,在思考这些结果时,关于这一发现的潜在意义,我被各种各样的想法所困扰:首先,它可能意味着海马体是托尔曼认知图的神经部位。托尔曼曾用一个模糊的假设结构来解释啮齿动物迷宫行为的某些方面,但在动物学习领域从未得到太多认可,在20世纪60年代也很少有人讨论。manbet手机版很明显,他几乎没有考虑过这张“地图”的神经基础,更没有想到它会被定位在特定的大脑结构中。manbet手机版这种空间地图的想法为与运动相关的海马细胞和LFP θ活动提供了一个清晰的功能,因为地图需要有关动物行为的更高阶方面的信息,如速度,以便计算它所走的距离。 I decided subsequently to christen these movement-related cells “displace cells” to reflect this idea. It also dawned on me that the difficulties that animals with hippocampal damage had in experiments such as those of the Blanchards might be in identifying places in the environment as opposed to objects as the source of threat. The Blanchards had shown that hippocampal-damaged animals could learn to avoid specific threatening objects but were less good at identifying less specific threats such as electric shocks delivered through the floor. Perhaps the hippocampus in rodents was a specialised type of memory system, a memory system for places which, when elaborated, might provide the basis for the more general episodic memory system of the human. Finally, I realised that if the hippocampus were involved in spatial representation we could draw on several millennia of mathematical, philosophical, and geographical thought to help us understand its functions. One of my philosopher heroes had been Immanuel Kant, who had suggested that our sense of space was a special property of the brain which provided a framework for the representation of other aspects of the world such as objects and which existed prior to experience with those objects. Had we found the neural basis for Kant’s a priori spatial faculty of sensibility? Would the hippocampus provide brain researchers with a neural Rosetta Stone, a portal into the mysterious world of cortical brain function? Throughout the day, I experienced a prolonged euphoria of the classical Archimedean type.

manbet手机版我决定就我们的发现写一篇短文,同时宣布海马体是托尔曼的认知地图。manbet手机版这篇论文最初被拒绝了manbet手机版大脑研究manbet手机版但经过细微的修改,终于接受了。manbet手机版我自信地坐了下来,等待海马群落的一致同意。manbet手机版取而代之的是一片震耳欲聋的寂静,只有一小部分孤立的声音(见下文)。

manbet手机版我不知道的是,密歇根大学的吉姆·兰克(Jim rank)以及随后布鲁克林的下州医疗中心(Downstate Medical Center)在大鼠海马体中进行了类似的记录实验,并发现了类似的行为相关性。manbet手机版他的“θ”细胞与我们的位移神经元相同,他的接近-完美和接近-完美不匹配细胞可能是位置细胞,因为当动物以特定的轨迹接近一个奖励位置时,即经过同一个地方时,它们会持续放电。manbet手机版兰克没有探索这种可能性,但在随后的一次休假中,他去了我们的实验室,认为动物的位置可能是主要的相关因素。manbet手机版在随后与菲尔·贝斯特的合作中,他证实了我们的发现并支持了我们的解释。manbet手机版重要的是,他继续发现了头部方向细胞,为认知地图理论提供了强有力的支持(见下文)。

manbet手机版海马体是一张认知地图

manbet手机版大约在这个时候,林恩·纳德尔加入了伦敦大学学院解剖系,从事视觉系统的研究。manbet手机版他很快就对定位细胞和认知地图的想法产生了兴趣,我们决定写一篇简短的评论文章来充实一些想法,并展示它们如何应用于有关海马损伤对行为影响的文献。manbet手机版帕特·沃尔强烈支持这个想法,但我敢肯定他不知道这个项目会变得多么广泛和雄心勃勃。manbet手机版我们的初稿有几百页,很明显我们手上的是一本书,而不是一篇评论文章。manbet手机版1972年,我们把初稿发给了50位同事,征求他们的意见,现在我仍然感谢所有回复我们并提出建设性意见的人。manbet手机版然而,同意出版该书的牛津大学出版社也将手稿寄给了审稿人,其中一位审稿人是动物行为学方面最重要的专家。manbet手机版他给这本书写了一篇长而详细的负面评论,明确指出我们对动物行为知之甚少,这本书因为缺乏专业知识而遭受了严重的损失。manbet手机版我们要么放弃这个项目,要么成为动物学习理论的专家,完全重写它。manbet手机版我们选择了后者,并惊奇地发现,我们所表达的关于海马体在行为中的作用的许多观点在动物学习理论的背景下非常有意义。manbet手机版我们总共花了6年时间来写这本书,由于1972年版本的许多副本都被许多生理心理学家拿到了手里和脑子里,人们对这本书是否会出版产生了一定程度的怀疑。

manbet手机版海马体是一张认知地图manbet手机版(HCM)在构思上是一本雄心勃勃的书,写起来令人生畏,读起来也不可避免地要求很高。manbet手机版只有几千人参加的OUP活动保护了许多人。manbet手机版它仍然被很多人引用,但阅读的人很少,直到2005年左右,我费力地扫描了它,并在网上提供了它,现在仍然可以免费下载(www.cognitivemap.net/)。

manbet手机版在这本书的写作过程中,我继续研究位置细胞并探索它们的特性,最终在1976年出版了一本更广泛的书。manbet手机版我报告说除了标准的位置细胞在海马体中还有其他类型的空间细胞包括manbet手机版放错地方manbet手机版当动物来到一个熟悉的地方并在那里找到一个新的物体或没有找到一个预期的物体时,这些细胞会最大限度地放电manbet手机版取代manbet手机版吉姆·兰克称之为θ细胞,因为它们与正在进行的LFP θ有密切关系,我认为它与Vanderwolf归因于LFP的运动的相同方面有关。manbet手机版在论文的讨论部分,我推测有两种独立的方式可以激活位置细胞。manbet手机版第一种是通过环境感官输入的直接激活,在特定位置撞击动物;第二种是通过海马体内部的路径整合机制,使用动物行为的抽象测量,如从先前已知位置移动的方向和距离来更新表征。manbet手机版这一想法得到了相当大的支持,因为最近我们实验室的陈桂芬(Guifen Chen)的工作表明,在虚拟现实环境中,25%的位置细胞主要受到视觉输入的影响,而其余大多数细胞也接受重要的路径集成输入,即接受两者的组合。

manbet手机版实验测试与支持:病变研究

manbet手机版纳德尔和我加入了麦克马斯特大学的Abe Black对病变文献的分析,Abe Black每年夏天都来伦敦和我们一起研究将理论应用于正常动物学习文献和病变文献的想法。manbet手机版安倍是动物学习理论领域的世界领袖,对回避学习特别感兴趣,我们三人在1975年就此发表了一篇论文。manbet手机版让我们深感遗憾的是,安倍被诊断出患有胃癌,并于1978年去世,年仅49岁。manbet手机版我有时会想,如果他活了下来,今天的海马体会是什么样子。

manbet手机版然而,我们缺少的是一种空间记忆任务,这种任务是专门设计的,依赖于我们认为属于认知地图的能力。manbet手机版20世纪70年代中期,一位刚毕业的动物学习理论家理查德·莫里斯(Richard Morris)来拜访林恩·纳德尔(Lynn Nadel)和我,宣布他经历了波林式的转变,想要研究认知地图的想法。manbet手机版该理论强烈预测,海马损伤将导致空间定向功能的缺陷。manbet手机版林恩和我曾尝试开发一个陆基导航任务,这将是对这个假设的一个敏感测试。manbet手机版基本的想法是,动物将从几个位置开始,必须在环境中找到一个安全的位置,尽管在每次试验中都必须朝着不同的方向移动。manbet手机版我们没能想出一个可行的任务,但理查德成功了。manbet手机版他的重要想法是要求动物去游泳池的一个隐藏平台,那里没有当地的线索来引导它。manbet手机版随后,我们与尼克·罗林斯(Nick Rawlins)一起测试了有海马损伤的大鼠,发现它们有明显的缺陷:莫里斯水迷宫是一种极好的海马体功能测试,仍然是现有的最好和最广泛使用的行为测试。

manbet手机版实验测试与支持:单个单元研究

manbet手机版认知地图理论还对海马结构中存在的其他类型的空间信息做出了强有力的预测,例如预测存在表示距离和方向的细胞,这些细胞将把位置表示结合在一起,形成类似地图的结构。manbet手机版rank、Taube、Muller及其同事于20世纪80年代在前潜骨中发现了指示动物前进方向的细胞;manbet手机版2005年,莫泽和他们的同事描述了内嗅皮层中的网格细胞,这种细胞可能是在特定方向上传递距离的信号。manbet手机版80年代初,我很幸运地吸引到布鲁斯·麦克诺顿和卡罗尔·巴恩斯在我的实验室做了一年博士后。manbet手机版他们已经是细胞内记录、长期潜力研究和行为研究方面的专家。manbet手机版我第一次见到他们是在早些时候访问格雷厄姆·戈达德(另一位麦吉尔大学毕业生)在达尔豪西的实验室时。manbet手机版利用一台小型计算机和一个头顶摄像头跟踪系统来记录单元在8臂迷宫中的活动,我们进行了第一次对场地的定量测量。manbet手机版我们第一次证明了位置细胞的放电速率取决于动物的速度。manbet手机版令人惊讶的是,不像在开放平台上,老鼠可以自由地向各个方向移动,在行为上受到限制的放射状迷宫的狭窄臂上,几乎所有的细胞都有单向场,当动物向一个方向移动时,它们就会放电,而不是向另一个方向移动。manbet手机版我们还实现了布鲁斯的一个想法,用两个电极观察相同的细胞,这样我们就能从解剖结构相近的细胞中分离出动作电位。 The stereotrode was born to be followed in a short time by the tetrode, a 4 electrode version which is now in wide use (see below).

manbet手机版在接下来的几年里,我们的小组表明,位置细胞可以学会区分方形和圆形的包围(Colin Lever),并且在某些情况下,可以以一种全有或全无的方式来反映吸引子动力学(Tom Wills)。manbet手机版在此期间,我和尼尔·伯吉斯(Neil Burgess)做了一个特别有启发意义的实验,在这个实验中,我展示了当封闭物从正方形拉伸到矩形时,定位细胞的放电区域也会拉伸。manbet手机版这导致了一种想法,即一组输入到位置细胞反映了到特定的异中心方向的一个或多个围墙的距离。manbet手机版当盒子被拉伸时,这些输入与相对的墙壁保持着关系,从而扩大了磁场。manbet手机版预测的manbet手机版边界manbet手机版随后,我们实验室的Colin Lever和Moser实验室的Trygve Solstad分别在内嗅皮层下和内侧皮层中发现了细胞。

manbet手机版阶段旋进

manbet手机版多年来,我一直在努力研究海马LFP θ正弦曲线的功能作用,并试图将其整合到认知地图理论中,但没有成功。manbet手机版我在70年代末从自己未发表的工作中得知在任何给定的时间,不同的海马位置细胞都可能有不同的相位相关,甚至同一个位置细胞在不同的时间也可能有不同的相位相关。manbet手机版我经常会遇到Gyuri Buzsaki,他一生都对θ和其他海马振荡感兴趣,他会问我θ和锥体细胞活动的关系是什么。manbet手机版根据我的经验,我告诉他,与海马体中间神经元不同,它们没有相对于θ的固定放电阶段。manbet手机版我也曾对齿状颗粒细胞可能像中间神经元一样放电的可能性感到困扰(似乎在颗粒层中有太多的θ细胞,它们都不可能是中间神经元),并试图理解几个高速率的齿状颗粒细胞之间的相互作用如何转化为低速率的CA3位置细胞活动。manbet手机版这让我想到了干扰模式,并间接导致了我1985年的哲学论文,这篇论文认为海马体可能存储和操纵theta频率全息图,theta是意识的神经基底(O 'Keefe, J.(1985),“意识是通往海马认知地图的门户吗?”manbet手机版一篇关于心智神经基础的思辨文章”,在D.A. Oakley(编者)中,manbet手机版大脑与心灵manbet手机版, 59-98, Methuen,伦敦)。manbet手机版大约在这个时候,我也开始探索海马θ正弦曲线和向量之间的关系。manbet手机版特别地,我从工程中追求相量编码的思想,其中正弦信号由旋转的矢量表示,但将其反转,以便正弦信号用于表示矢量,而不是相反。manbet手机版在这个版本中,矢量的长度由正弦信号的振幅表示,相对于参考方向的角度由相对于参考正弦信号的相移表示。manbet手机版这将使海马体能够使用正弦曲线在极坐标系统中表示环境地标的位置进行矢量代数(见我的论文O’keefe, J.(1991)“海马体认知地图和导航策略”,在J. Paillard (ed)。manbet手机版大脑与空间manbet手机版.manbet手机版牛津大学出版社,273-295)。

manbet手机版有了这些想法,我想我应该再试着弄清楚位置细胞和之间的关系。manbet手机版我回去仔细研究了一个特定位置细胞的数据,这些数据来自于安德鲁·斯皮克曼(Andrew Speakman)和我在1987年发表的一个空间记忆实验,这个实验是关于一个有窄臂的+形迷宫的。manbet手机版我们还从相同的电极上记录了慢波θ LFP。manbet手机版我很快就证实了这个细胞的放电之间的相位关系从一个波到下一个波的变化。manbet手机版但如何?manbet手机版这两者之间有什么系统的联系吗?manbet手机版几天来,我一遍又一遍地观察迷宫里的奔跑,但始终无法理解其中的模式,直到有一天,我发现有一次奔跑中,每一波都有尖刺发射,我意识到,当动物在狭窄的轨道上直接穿过田野时,它们在每一波的早期阶段都有系统地移动。manbet手机版我还注意到,尽管射击速率在下降,但这个阶段经常会在下半场继续进行。manbet手机版这表明,一个简单的去极化模型可能不足以解释这种效应。manbet手机版回到我对干涉图案的思考,我意识到由两个频率略有不同的波之间的干涉图案产生的小波将产生所需的效果。 The number of spikes on each theta burst would increase towards the centre of the field and then decrease while the peak of the interference wavelet would continue to progress relative to extracellular theta LFP. I guessed that the phase might correlate with the animal’s location in the field rather than with time or some other variable and this proved to be the case. Following rejection from several journals, the paper by Michael Recce and myself was eventually published inmanbet手机版海马体manbet手机版.manbet手机版这也是第一篇发表的使用四极管的论文。manbet手机版我们考虑到在海马体的一个输入信号中存在第二种更高频率的波的可能性,所以凯特·杰弗瑞在内嗅皮层中寻找它查尔斯·金在中隔中寻找它。manbet手机版谁也没有找到它,我们被迫得出结论,如果它存在,它位于锥体细胞本身的树突中。

manbet手机版网状细胞

manbet手机版我第一次见到和我一起获得诺贝尔奖的爱德华·莫泽(Edvard Moser)和梅·布里特·莫泽(May Britt Moser)时,他们还是奥斯陆皮尔·安德森(Per Andersen)实验室的研究生。manbet手机版他们显然非常聪明,雄心勃勃,后来我非常高兴地同意他们花一些时间在我的伦敦大学学院实验室学习在自由活动的动物身上进行单单元记录的技术。manbet手机版在一系列备受瞩目的关于位置细胞的重要论文之后,比如manbet手机版科学manbet手机版而且manbet手机版自然manbet手机版2005年,他们与学生托基尔·哈夫廷(Torkil Hafting)和玛丽安·芬恩(Marianne Fynn)发表了一篇不朽的论文,宣布内嗅皮层中存在网格细胞。manbet手机版网格细胞似乎可以为地图提供度量标准,完成创建海马认知地图所需的空间信息。manbet手机版尽管包括我们在内的其他人都在内嗅皮层中寻找空间细胞但我们都忽略了网格细胞。manbet手机版我毫不怀疑,这一发现连同关于人类海马体空间作用的发现(见下文)对神经科学界对认知地图理论的接受产生了重大影响。manbet手机版但是网格细胞是如何构建的呢?manbet手机版Neil Burgess, Caswell Barry和我提出,使用几个类theta振荡之间的干涉模式的振荡干涉模型的广义二维版本可能为网格单元的生成提供一个很好的模型。manbet手机版网格模式有多普遍?manbet手机版最近,我们小组的Julia Krupic和Marius Bauza表明,环境的墙壁对网格结构的影响比之前意识到的要大得多,甚至在高度结构化的非对称环境(如梯形)中破坏网格模式。manbet手机版关于这些网格的功能,以及大脑是如何创造这些非凡的细胞的,我们还有很多需要了解的地方。

manbet手机版人类海马

manbet手机版接受认知地图理论的主要障碍之一是,人们认为人类海马体的空间功能比啮齿动物海马体的空间功能更广泛。manbet手机版最有力的竞争者是拉里·斯夸尔倡导的陈述性记忆理论。manbet手机版陈述性记忆理论认为,海马损伤后的缺陷既包括事实记忆,也包括对过去事件的情景记忆。manbet手机版将认知地图扩展到人类不同意这一点,它预测全球记忆缺陷仅限于情景记忆,这些记忆由对特定时间特定地点发生的事情的记忆组成。manbet手机版这个想法是,通过在其他高阶认知能力中添加线性时间感,情节建立在基本空间框架之上。

manbet手机版研究人类海马体在空间记忆中的作用的一个问题是,大多数任务通常都是在桌面或视频显示上呈现的,这些任务也可以通过非海马体策略来解决,特别是自我中心策略,其中物体的位置相对于固定在眼睛、头部或躯干上的轴,以及海马体依赖的分配中心策略。manbet手机版我们所需要的是一个大尺度的环境,类似于测试啮齿动物空间导航的迷宫。manbet手机版如果导航可以由头部不能移动的参与者进行,那就更好了,这样他们的大脑就可以使用快速发展的成像技术进行扫描。manbet手机版解决方案是使用一款新开发的第一人称射击虚拟现实游戏,这款游戏在90年代刚刚问世,在青少年中风靡一时。manbet手机版重要的是,有些游戏带有编辑器,允许修改游戏,添加或删除组件。manbet手机版Neil Burgess在Jim Donnett的帮助下移除了《毁灭公爵》中所有的怪物和枪支等。《毁灭公爵》提供了一个复杂的70 × 70米的虚拟环境,其中有多个房间和路径,参与者可以在合理的时间内探索和学习如何在其中导航。manbet手机版埃莉诺·马奎尔(Eleanor Maguire)和尼尔(Neil)进行了一项成像实验。在这项实验中,健康的志愿者在不同地点之间穿行时,要么使用认知地图策略,要么使用路线寻找策略,即遵循一系列标记好的路径,这是一种非海马策略。manbet手机版让我们高兴的是,在虚拟现实环境中,海马体和周围的海马旁回在基于地图的寻路过程中变得活跃。manbet手机版重要的是,导航的准确性与右侧海马体的血流量之间存在良好的相关性。manbet手机版随后,我们使用功能磁共振成像研究了海马体在虚拟现实情境下的情景记忆中的作用,并表明左海马体比右海马体参与更多。 We also studied the spatial and episodic memories of patients with bilateral and unilateral mesial temporal lobe damage in virtual environments and corroborated the imaging work, with the left temporal patients displaying selective recognition deficits in episodic memory and the right showing deficits in spatial memory, object recognition and navigation. The bilateral hippocampal patient showed deficits in both episodic and spatial recognition memory but interestingly not in object recognition memory, suggesting that this deficit in the right temporal-lobectomised patients was due to the additional damage to other areas of the temporal lobe outside the hippocampus. Eleanor Maguire went on to develop these ideas to include the notion that the human hippocampus is involved in the construction of spatial scenes and the prediction of future events. She also showed that the posterior hippocampus of expert and highly practised human navigators (London taxicab drivers) was larger than in the rest of us, including bus drivers who extensively travel the streets of London but along fixed routes.

manbet手机版接受认知地图理论的另一个障碍是,有证据表明,人类左侧海马体参与了语言和叙事的记忆。manbet手机版这里的问题是,许多心理学家认为视觉空间处理与语言处理处于认知光谱的另一端,前者被认为是在二维静态空间中表示的,而后者是基于沿着一维的串行处理。manbet手机版如何在二维或三维空间结构中处理和存储语言?manbet手机版纳德尔和我曾提出,一个线索可能来自空间语言,它可能更容易存储在空间结构中,如果能够充分建模,它可能通过隐喻扩展形成许多非空间语言的基础。manbet手机版在后续文章中,我探索了使用海马空间功能的特定模型来创建英语空间介词含义的数学模型,介词是捕捉位置和运动的一种重要方式。manbet手机版空间介词是语言封闭类元素的一部分,在大多数语言中通常限制在20个左右,尽管在表面结构中不一定作为独立的单词出现,但在不同语言中或多或少是一致的。manbet手机版这个“向量语法模型”是基于这样一种想法,即在一个环境中,位置场可以根据动物头部与地标(通常是环境的墙壁或边界)的特定分配中心方向(例如,由Neil Burgess、Tom Hartley和我自己生成的房间窗户和门之间的墙壁)的距离来定位。manbet手机版向量语法模型假设,几乎所有的介词都有一个主要的空间意义,这些意义确定了连接它们的地方、物体和向量。manbet手机版例如,在短语“to go from London to New York”中,“from”将被表示为位于“London”位置的向量的起点或尾部,而其头部位于“New York”位置。manbet手机版大多数介词的意思可以用类似的基于向量的方式来描述。

manbet手机版转化的可能性

manbet手机版我们乐观地认为,我们对海马体在网络水平上的功能的理解将使我们能够解决神经退行性和精神性脑疾病的神经基础。manbet手机版有证据表明,神经退行性疾病(如阿尔茨海默病)的一些最早的神经病理表现发生在内鼻/海马形成中。manbet手机版一种方法是创建AD某些方面的小鼠模型,并研究在疾病发展过程中,位置细胞和海马生理学的其他方面如何变得功能失调。manbet手机版从与弗朗西斯卡·卡库奇和汤姆·威尔斯的合作中,我们已经知道,在这些小鼠中,位置细胞识别动物当前位置的能力较弱,这种功能丧失与动物在空间记忆任务上的无能和淀粉样斑块负担的增加有关。manbet手机版在另一种相关方法中,尼尔·伯吉斯和丹尼斯·陈正在开发敏感的异中心空间任务,作为诊断测试,以寻找痴呆症早期阶段空间记忆的变化。

manbet手机版未来

manbet手机版我职业生涯的大部分时间都是在一个小实验室做实验,最近我接受了伦敦大学学院塞恩斯伯里·惠康神经回路与行为中心的就职主任的职位。manbet手机版顾名思义,SWC将提供一个框架,用于研究知觉、情感、记忆和行为的神经相关性,使用光学和电生理记录的最新技术来识别神经模式和细胞活动的光遗传操作,以因果方式控制这些模式。manbet手机版考虑到这些新技术为行为神经科学和系统神经科学打开了无数的可能性,从事这项工作是一个激动人心的时刻。manbet手机版现在回到替补席上…

manbet手机版从manbet手机版狗万世界杯诺贝尔奖manbet手机版2014manbet手机版.manbet手机版由科学史出版物/美国沃森出版国际有限责任公司代表诺贝尔基金会出版,萨加莫尔海滩,2015年

manbet手机版这本自传/传记是在获奖时撰写的,后来以丛书形式出版manbet手机版诺贝尔奖/manbet手机版诺贝尔演讲manbet手机版/manbet手机版狗万世界杯诺贝尔奖manbet手机版.manbet手机版这些信息有时会以获奖者提交的附录进行更新。

manbet手机版版权所有©诺贝尔基金会2014

manbet手机版引用本节
manbet手机版MLA风格:约翰O 'Keefe -传记。manbet手机版NobelPrize.org。manbet手机版诺贝尔奖外联AB 2022。manbet手机版2022年10月23日,星期日。manbet手机版< //www.dokicam.com/prizes/medicine/2014/okeefe/biographical/ >

manbet手机版回到顶部 manbet手机版回到顶端 manbet手机版将用户带回页面顶部

manbet手机版探索奖品和获奖者

manbet手机版寻找不同领域的热门奖项和获奖者,了解诺贝尔奖的历史。狗万世界杯