约翰·奥基夫编辑

美国神经科学家、2014年诺贝尔生物学奖获得者

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约翰·奥基夫（John O'Keefe），1939年11月18日出生，美国神经科学家，伦敦大学学院解剖学系和认知神经科学研究所的教授。奥基夫在纽约长大，于纽约市立大学获学士学位，在麦吉尔大学获博士学位。他以发现海马体中的位置细胞而闻名，它们可以以θ相移的方式显示临时编码。2013年与爱德华·莫泽、迈-布里特·莫泽同获霍维茨奖。2014年因“发现构成大脑定位系统的细胞”获得诺贝尔生物学奖。

出生于纽约，在纽约城市大学获得学士学位，然后在加拿大麦吉尔大学获得博士学位，在这里他学习了记录动物单个神经元电活动的技术。然后他在英国伦敦大学学院从事博士后工作，1987年成为这里的教授（纽约人在伦敦）。John O’Keefe最重要的发现是位置细胞，他系统分析了环境因素对海马神经元电活动的影响，发表了许多在位置细胞领域有重要影响的论文（高引用论文）。他和LynnNADel共同编写了一本很有影响的专著The Hippocampus as a Cognitive Map《海马体是一个认知地图》。在书中，他们将海马比喻为一种内在的全球定位系统，这一专著成就了他们在这一领域的地位。

主要成就

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约翰·奥基夫（John O'Keefe）拥有生理心理学背景，在麦吉尔大学（McGill University）与罗纳德·梅尔扎克（Ronald Melzack）一起工作，然后搬到伦敦大学学院（University College）疼痛研究员帕特里克·沃尔（Patrick Wall）的实验室，在那里他于1960年代后期开始研究动物行为。在那里，他发现了在海马体背侧分区（称为CA1）中的神经元记录的位置细胞，以及Dostrovsky，在大鼠的边界区域自由移动（O'Keefe和Dostrovsky，1971）。

右边是老鼠的示意图。突出显示细胞所在的海马体。灰色方块描绘了老鼠正在移动的空地。当动物到达环境中的特定位置时，放置细胞会开火。当位置单元处于活动状态时，这些点表示大鼠在竞技场中的位置。海马体中的不同位置细胞在竞技场的不同位置开火。

这些细胞的发射模式是完全出乎意料的。地方细胞以一种以前从未见过的方式活跃在大脑中的任何细胞中。只有当动物处于环境中的特定位置时，即它们的位置场，单个位置细胞才活跃。通过系统地改变环境并测试创建场所场的不同理论可能性，O'Keefe表明，场所细胞放电不仅反映了感觉神经元的活动，而且代表了环境的复杂格式塔。

不同地方的细胞可以在不同的地方活跃，并且许多地方细胞的活动组合产生了代表特定环境的内部神经图（O'Keefe，1976;O'Keefe和Conway，1978）。O'Keefe与Nadel一起得出结论，位置细胞为大脑提供了空间参考地图系统或位置感（O'Keefe和Nadel，1978）。他表明，海马体可以包含多个图谱，这些图谱由不同位置细胞的活动组合表示，这些细胞在不同时间、不同环境中处于活动状态。因此，活动位置单元的特定连续组合可以代表独特的环境，而其他组合则代表其他环境。通过O'Keefe的发现，认知地图理论在大脑中找到了它的表现形式。

O'Keefe实验的先决条件是开发适当的记录技术，用于自由移动的动物。尽管O'Keefe是这些技术的早期使用者，但他并不是第一个从完整动物的海马体或其他神经细胞中记录的人（参见O'Keefe和Nadel 1978）。然而，研究人员大多使用限制性行为任务或严格的刺激反应协议。相比之下，O'Keefe记录了自然行为过程中的细胞活动，这使他能够观察独特的场所场，并将场所细胞中的神经活动联系起来，以表示场所感。

在随后的实验中，O'Keefe表明，这些地方细胞可能具有记忆功能（O'Keefe和Conway，1978;O'Keefe和Speakman，1987）。不同环境中许多地方细胞中同时重排被称为重映射，O'Keefe表明重映射是学习的，一旦建立，它可以随着时间的推移而稳定（Lever等人，2002）。因此，位置细胞可以为记忆过程提供细胞基质，其中环境的记忆可以存储为位置细胞的特定组合。

起初，海马体参与空间导航的命题遭到了一些怀疑。然而，后来人们认识到，地方细胞的发现，这些细胞代表远离主要感觉输入的心理地图的细致证明，以及海马体包含可以存储环境信息的内部地图的提议，是开创性的。O'Keefe的发现引发了大量关于位置细胞如何参与空间信息生成和空间记忆过程的实验和理论研究。这些研究的一般概念是，位置细胞的关键功能是创建环境地图，尽管在某些情况下它们也可能参与测量距离（Ravassard等人，2013）。