Нобелевская премия: история создания

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

Нобелевская премия ? самая известная и самая престижная научная премия. Является одной из наиболее престижных международных премий, присуждается за выдающиеся научные исследования, революционные изобретения или крупный вклад в культуру или развитие общества. Она широко известна как высшее отличие человеческого интеллекта. Данная премия может быть отнесена к немногочисленным наградам, известным не только каждому ученому, но и большой части неспециалистов.

Естествознание -- область науки, изучающая совокупность естественных наук, взятых как целое. Этимологически слово «естествознание» происходит от соединения двух слов: «естество», что означает природа, и «знание», т.е. знание о природе. В современном употреблении термин «естествознание» в самом общем виде обозначает совокупность наук о природе, имеющих предметом своих исследований различные природные явления и процессы, а также закономерности их эволюции. Кроме того, естествознание является самостоятельной наукой о природе как едином целом и в этом качестве позволяет изучить любой объект окружающего нас мира более глубоко, чем это может сделать одна какая-либо из естественных наук в отдельности. Поэтому естествознание наряду с науками об обществе и мышлении является важнейшей частью человеческого знания. Оно включает в себя как деятельность по получению знания, так и ее результаты, т.е. систему научных знаний о природных процессах и явлениях. Роль естествознания в жизни человека трудно переоценить. Именно поэтому исследования в данной сфере очень важны для современной науки и общества в целом.

В данной работе мы решили рассмотреть несколько заинтересовавших нас естественнонаучных исследований, которые были удостоены Нобелевских премий.

1. Нобелевская премия: история создания

научный премия нобелевский

С Нобелевской премией связано много мифов, которые мы постараемся здесь развенчать. Принято считать, что Альфред Нобель, изобретатель динамита, учредил эту премию для очистки своей совести, которая была сильно испачкана душевными метаниями по поводу количества людей, убитых тем самым динамитом.

Считается, что Нобель ненавидел математику, и поэтому премия по математике так и не была учреждена. Считается, что он поддерживал дело мира, и поэтому нобелевская премия мира вручается каждый год. А как все было на самом деле?

На самом деле Альфред Нобель, родившись в 1833-м году, стал 4-м сыном Иммануила Нобеля, который уже к моменту рождения Альфреда являлся известным промышленником, производителем взрывчатых веществ и порохов. Куда менее известно то, что отец Альфреда Нобеля был изобретателем такой банальной вещи как фанера, что и приносило ему некоторую часть дохода (ИКЕА появилась позже, но деревянные стройматериалы в Швеции пользовались популярностью всегда).

В 1837 году Иммануил Нобель переехал в Санкт-Петербург, а в 1842 перевез туда свою семью. Школьное образование Альфред Нобель получал вместе с известным русским химиком Николаем Зининым, после чего Альфред Нобель был направлен учиться во Францию и далее в Америку. А семейное предприятие Нобелей тем временем производило вооружения и боеприпасы для русской армии - шла Крымская война. А когда Россия проиграла Крымскую войну, предприятие обанкротилось. Семейство Нобелей вернулась в Стокгольм, остатки производств перешли под управление второго сына, Людвига. Альфред Нобель начал работать на своего старшего брата. Именно для него он изобрел безопасные методы работы с нитроглицерином, приснопамятный динамит и первые версии бездымного пороха.

В 1888 году французская пресса заочно похоронила Альфреда Нобеля, перепутав его со старшим братом Людвигом. Считается, что именно тогда Альфред задумался о том, каким его будут вспоминать после смерти, что и привело в итоге к учреждению Нобелевской премии. Альфред Нобель вступил во владение семейными предприятиями, и в 1894-м году приобрел группу компаний Бофорс (Bofors), которая и приносила ему изрядную часть дохода.

В те времена Бофорс был прежде всего сталелитейным производством. Под управлением Альфреда Нобеля эти предприятия быстро стали одним из крупнейших производителей артиллерии в мире. Зенитки Бофорса использовались во время Второй Мировой всеми сторонами-участницами с неизменным успехом. Позже предприятие было продано, но это уже произошло после учреждения Нобелевской премии. Но что любопытно, Бофорс до сих пор является одним из ключевых производителей вооружения в мире.

Альфред Нобель умер в 1896 году в Сан-Ремо (Италия) от осложнений ангины. За год до своей смерти в Норвежско-Шведском клубе в Париже Нобель написал завещание, в котором распорядился 94% своего капитала использовать как фонд для учреждения премии. В те времена это составляло 31 миллион шведских крон, что соответствует примерно 150 миллионам евро по современному уровню цен.

Наследникам такое завещание не могло понравиться. Душеприказчиком Альфреда Нобеля был назначен Рагнар Сольман, управляющий того самого Бофорса. Капитализм восторжествовал над родственными связями - Сольман в дальнейшем стал председателем Шведской торговой палаты. На создание нобелевского фонда у Сольмана ушло 6 лет. При этом изрядную часть времени занял вывод средств Альфреда Нобеля из Азербайджана, где они были вложены его братьями в нефтедобывающий бизнес.

2. Первая Нобелевская премия

В 1901 году в Стокгольме были вручены первые премии по физике, химии, медицине и литературе. Лауреатом первой Нобелевской премии по физике стал Вильгельм Конрад Рентген, по химии первую Нобелевскую премию получил Якоб Вант-Гофф за работы в области химической динамики, а по медицине - Эмиль Адольф фон Беринг за открытие сывороток крови.

Первая Нобелевская премия по литературе была присуждена Рене Франсуа Арманн Прюдому, и с этой премией связан первый же в истории Нобелевских премий скандал. Многие литераторы считали, что премия по литературе должна была достаться Льву Толстому, и кандидатуру Прюдому приняли крайне негативно. Группа из 42 шведских писателей, включавшая Сельму Лагерлеф и Августа Стриндберга выступила с открытым письмом, протестующим против решения Нобелевского комитета. Но решение осталось неизменным, и Лев Толстой так никогда и не получил Нобелевской премии.

С Нобелевской премией мира все запутаннее. В отличие от других четырех премий «нобелевского пакета», Альфред Нобель подарил право ее присуждения не шведскому научному сообществу, а норвежскому парламенту, точнее 5 избранным его членам. Таким образом, Нобелевская премия мира к Стокгольму и Швеции имеет только косвенное отношение, и с 1901 года вручается в Осло.

Первыми лауреатами Нобелевской премии мира стали Жан Анри Дюнан, идейный вдохновитель создания Международного Красного Креста и Фредерик Пасси, основатель Международной лиги мира.

В 1968 году Шведский Центробанк в честь своего 300-летия выделил Нобелевскому комитету значительную сумму денег для поддержания традиции вручения премий. В следующем году Нобелевский комитет, видимо, в знак признательности, учредил Нобелевскую премию по экономическим наукам. К завещанию Альфреда Нобеля премия по экономике не имеет никакого отношения, и официально называется Премией Шведского государственного банка по экономическим наукам памяти Альфреда Нобеля. Несмотря на это, ее порой ошибочно называют Нобелевской премией по экономике.

Итак, в настоящее время в Стокгольме ежегодно вручаются Нобелевские премии в четырех областях: физика, химия, медицина и физиология, литература. Премия Шведского Центробанка официально не является нобелевской, но вручается там же, в Стокгольме, и номинанты на нее выдвигаются по аналогичным правилам. Все 5 премий вручаются 10 декабря, в годовщину смерти Альфреда Нобеля. Церемония проходит в Стокгольмском концертном зале, а последующий банкет с участием королевской семьи и других официальных лиц - в одном из залов Стокгольмской Ратуши (год от года выбор зала может меняться, но с 1974-го года выбор неизменно падает на Синий зал). До 1930-го года банкет устраивался в зале стокгольмского Гранд Отеля напротив Королевского дворца.

3. Нобелевская премия по физике

Нобелевская премия по физике (швед. Nobelpriset i fysik) присуждается один раз в год Шведской королевской академией наук. Это одна из пяти Нобелевских премий, созданных по воле Альфреда Нобеля в 1895 году, которая вручается с 1901 года. Другие премии: Нобелевская премия по химии, Нобелевская премия по литературе, Нобелевская премия мира и Нобелевская премия по физиологии и медицине. Первая Нобелевская премия по физике была присуждена немецкому физику Вильгельму Конраду Рентгену «в знак признания необычайно важных заслуг перед наукой, выразившихся в открытии замечательных лучей, названных впоследствии в его честь». Эта награда находится в ведении Нобелевского фонда и по праву считается самой престижной наградой, которую может получить физик. Она вручается в Стокгольме на ежегодной церемонии 10 декабря, в годовщину смерти Нобеля.

3.1 Физика: Вся сила в светодиодах

Нобелевская премия по физике тоже не оказалась неожиданной. В 2011-13 годах ее присуждали за чисто фундаментальные исследования в области физики и космологии. Можно было предположить, что Шведская королевская академия наук на этот раз отдаст должное исследованиям прикладного характера, что она сделала в 2007, 2009 и 2010 годах. Так и случилось. 7 октября непременный секретарь Академии Стаффан Нормарк (Staffan Normark) объявил, что премия 2014 года присуждена «за изобретение эффективных голубых светоизлучающих диодов, позволившее создать яркие и экономичные источники белого света». Премии удостоились японские физики Исаму Акасаки (Isamu Akasaki) и Хироси Амано (Hiroshi Amano) изНагойского университета, а также Сюдзи Накамура (Shuji Nakamura), который после ухода из частной фирмы не смог найти работу в японской университетской системе и вот уже 15 лет профессорствует в Калифорнийском университете в Санта-Барбаре. Они получили 108-ю по счету Нобелевскую премию по физике, пополнив прежний список из 196 лауреатов.

Светоизлучающие диоды, или просто светодиоды, -- это полупроводниковые устройства, преобразующие энергию электрического тока в световое излучение. Этот эффект называется электролюминесценцией. В 1907 году его впервые наблюдал в экспериментах с прохождением тока через кристалл карбида кремния ассистент Гульельмо Маркони и сам впоследствии крупный изобретатель-радиотехник Генри Джозеф Раунд (Henry Joseph Round), а спустя шестнадцать лет независимо переоткрыл сотрудник Нижегородской радиолаборатории Олег Лосев, который, как сейчас ясно, подошел вплотную к изобретению светодиода (см. статью N. Zheludev, 2007. The life and times of the LED -- a 100-year history).

Работа светоизлучающих диодов обусловлена процессами в зоне контакта полупроводников с дырочной и электронной проводимостью -- так называемые p-n-переходы, открытые в 1939 году американским инженером Расселом Олом (Russell Ohl). На p-n-переходе возникает электрическое поле, которое создает потенциальный барьер, препятствующий перетеканию электронов в область с дырочной проводимостью, а дырок -- в электронную. При наложении внешнего поля со знаком «минус» на электронной области высота барьера снижается, поэтому электроны и дырки начинают мигрировать сквозь переход навстречу друг другу. Через миллионные доли секунды (или еще быстрее) они рекомбинируют, излучая кванты света. Спектральный состав излучения определяется типом полупроводника. Светодиоды на основе арсенида галлия генерируют инфракрасное и красное излучение, фосфида галлия -- желтое и зеленое. Приборы на базе нитрида галлия дают голубое, синее и ультрафиолетовое излучение. Первый в мире красный светодиод изобрел американский физик Ник Холоньяк еще в 1962 году, однако голубые светодиоды появились только спустя три десятилетия.

В полупроводники для создания участков с различными типами проводимости вводят специальные добавки. Так, для получения электронной проводимости нитрид галлия можно легировать кремнием, а для получения дырочной -- магнием. Для создания эффективных светодиодов необходимо выращивать бездефектные кристаллы базисного полупроводника, а затем легировать их нужными добавками и в нужных пропорциях. Для нитрида галлия это весьма сложно, поэтому технологии производства светодиодов на его основе появились довольно поздно. Исаму Акасаки начал работать с этим веществом в 1974 году. К середине 1980-х годов он, Хироси Амано и их коллеги разработали недорогой способ получения кристаллов нитрида галлия с высокими оптическими качествами. Для этого они воспользовались методом осаждения вещества на подложку из парогазовой фазы, созданным в первой половине 1970-х. Сходную методику позднее изобрел и Накамура, работавший тогда в японской компании Nichia Chemical Industries. К началу 1990-х годов команды Акасаки и Накамуры разработали технологии получения сплавов нитрида галлия с алюминием или индием и применили их для получения «сандвичей» из нескольких полупроводников с разными типами проводимости (так называемых полупроводниковых гетероструктур). Именно на базе гетероструктур обе группы в первой половине 1990-х создали голубые светодиоды, которые освоила полупроводниковая индустрия.

Устройства на голубых светодиодах распространены очень широко. Их, вместе с диодами, дающими другие цвета, используют в полноцветных дисплеях и осветительных приборах (рис. 1). Голубые светодиоды служат также основой светильников иного типа -- они возбуждают своим излучением молекулы фосфорных соединений, а те испускают красные и зеленые фотоны, которые смешиваются с голубыми и дают белый свет. Такие светильники обеспечивают световой поток до 300 люменов на ватт электрической мощности (для ламп накаливания этот показатель в лучшем случае составляет 16-17 лм/Вт), а их КПД может превышать 50%. В производстве они дороже лампочек с вольфрамовыми нитями и газосветных ламп, но их стоимость быстро падает, а доступность растет. Поэтому работы новых нобелевских лауреатов представляют собой не только крупное научно-технологическое достижение, но и реальный инструмент глобальной экономии энергии. Сейчас на освещение тратится 20% мировых электрических мощностей, однако массовое применение светодиодов может уменьшить эту долю до 4%.

4. Нобелевская премия по химии

Нобелевская премия по химии (швед. Nobelpriset i kemi) -- высшая награда за научные достижения в области химии, ежегодно присуждается Шведской королевской академией наук в Стокгольме. Кандидаты в лауреаты премии выдвигаются Нобелевским комитетом по химии. Премия является одной из пяти основанных согласно завещанию шведского химика Альфреда Нобеля (ум. в 1896 году) с 1895 года, присуждаемых за выдающиеся достижения в химии, физике, литературе, физиологии и медицине и за вклад в установление мира.

Первая Нобелевская премия по химии была присуждена в 1901 году Якобу Вант-Гоффу из Нидерландов. Каждый лауреат получает медаль, диплом и денежное вознаграждение, сумма которого изменяется с годами.

4.1 Химия: Микроскопия без берегов

Общее число лауреатов Нобелевской премии по химии заметно меньше, чем в двух других номинациях. С 1901 по 2013 год она присуждалась 106 раз 169 ученым (причем не все они были химиками). В 2014 году к ним прибавились трое лауреатов, награжденных «за разработку флуоресцентной микроскопии сверхвысокого разрешения». Интересно, что все они занимают и административные должности. Это руководительхимического факультета Стэнфордского университета Уильям Мёрнер (William E. Moerner), заведующий лабораторией в исследовательском кампусе Медицинского института Говарда Хьюза в штате Вирджиния Эрик Бетциг (Eric Betzig) и уроженец Румынии Штефан Хелль (Stefan Hell), директорИнститута биофизической химии Общества Макса Планка в Гёттингене и заведующий отделением в Немецком центре по изучению рака (DKFZ) в Гейдельберге.

Работы новых лауреатов лежат на стыке биохимии, физической оптики и молекулярной биологии. Они привели к появлению двух новых методов оптической микроскопии, позволивших преодолеть так называемый дифракционный предел микроскопических наблюдений, который в 1870-80 годах установил (сначала экспериментально, а после и теоретически) немецкий физик Эрнст Карл Аббе. Аббе показал, что волновая природа света не позволяет до бесконечности улучшать разрешающую способность оптических приборов. В частности, из его работ следует, что минимальный размер деталей, доступных наблюдению в классический оптический микроскоп, равен частному от деления половины длины световой волны на коэффициент преломления среды, которая заполняет пространство между объективом микроскопа и объектом наблюдения. На практике этот коэффициент обычно не превышает 1,5-1,6, и потому предел разрешающей способности микроскопа соответствует одной трети длины световой волны. Поскольку человеческий глаз не воспринимает волны короче 380-400 нанометров, возможности стандартной оптической микроскопии ограничены наблюдением объектов, размеры которых превышают 130-140 нанометров. Этого достаточно для бактерий, клеток и даже крупных клеточных органелл, таких как митохондрии, но слишком мало для микроскопического исследования вирусов, не говоря уже о белковых молекулах.

В 1980-90 годы ученые нашли ряд возможностей улучшить разрешение оптических приборов, применяемых для исследования микромира.Конфокальные и мультифотонные (Multiphoton microscopy) системы позволили уменьшить минимальный размер различимых объектов примерно вдвое, а сканирующие микроскопы ближнего поля -- даже десятикратно. Однако микроскопия ближнего поля имеет много ограничений и не может претендовать на широкую применимость. Две технологии оптической микроскопии, отмеченные Нобелевской премией, не только обеспечивают сверхвысокое разрешение, но и могут применяться для наблюдения большого разнообразия объектов. Благодаря им и другим подобным методам оптическая микроскопия быстро превращается в наноскопию.

Обе технологии используют опорные сети, состоящие из светящихся молекул. Такие сетки создаются и работают по-разному, но в обоих случаях их элементы регистрируются независимо друг от друга. Поэтому информация с сеток считывается без оглядки на дифракционный предел, что и делает новые методы практически универсальными.

Метод Штефана Хелля основан на так называемом стимулированном истощении эмиссии (Stimulated Emission Depletion, STED). Исследуемый объект метят молекулярными маркерами, способными испускать световые кванты (флуоресцировать) под действием лазерного излучения (таким объектом может быть молекула ДНК, а метками -- флуоресцентные антитела). Однако эти же молекулы можно заставить испускать с некоторой задержкой и фотоны с большей длиной волны, если облучить их другим лазером с должным образом подобранными характеристиками. Пусть первый лазер создает на поверхности образца круглое световое пятно, а лучи второго фокусируются в кольце, накрывающем весь этот круг кроме центра. Метки в центральной зоне будут светиться на одной длине волны, а метки внутри кольца -- на другой, гораздо большей (это и есть истощение флуоресцентной эмиссии). Если настроить приемную систему микроскопа на регистрацию лишь коротковолновых фотонов, участки с истощенной эмиссией как бы погаснут.

Эту систему можно превратить в сканирующий микроскоп, если направлять лазерные лучи в разные участки объекта, регистрировать сигналы от светящихся зон и обрабатывать на компьютере. Если метки плотно покрывают поверхность объекта, то картинки, полученные в ходе такого сканирования, воспроизведут его структуру. Степень разрешения такого прибора определяется размерами зон с неподавленной эмиссией, которые в принципе могут быть даже нанометровыми.

Хелль разработал теорию своего метода в 1993-94 годах, а в 1999 году продемонстрировал его на практике. Сначала технология STED была немногим лучше конфокальных микроскопов. Сейчас на заводских приборах она обеспечивает разрешение от 30 до 80 нанометров, а в эксперименте -- два с половиной нанометра (рис. 2).

Второй метод называется PALM, Photoactivated Localization Microscopy. Его главным разработчиком признан Эрик Бетциг (хотя почти такой же вклад внес и его коллега по Институту Хьюза Харальд Гесс (Harald F. Hess)). Впервые эта технология была продемонстрирована в 2006 году. Третий лауреат, Уильям Мёрнер, оптической микроскопией не занимался. Однако PALM использует белки, которые под действием синего или ультрафиолетового света испускают яркое зеленое свечение. Эти так называемые зеленые флуоресцентные белки (Green fluorescent protein, GFP) были впервые выделены из тканей медуз вида Aequorea victoria, а позднее найдены и у других морских беспозвоночных (их открытие было отмечено Нобелевской премией по химии 2008 года). Мёрнер в 1989 году первым в мире изыскал возможность измерить поглощение света одной-единственной молекулой, а через 8 лет открыл способ управлять флуоресценцией отдельных GFP-молекул с помощью лазерного излучения.

Открытием Мёрнера воспользовались Бетциг с коллегами для разработки технологии PALM. Она основана на использовании лазерного излучения с длиной волны, необходимой для возбуждения зеленых флуоресцентных белков. Образец многократно облучают очень слабыми лазерными импульсами, содержащими небольшое число фотонов. Эти фотоны заставляют светиться белковые молекулы -- опять таки, в малом количестве. Поскольку свет случайным образом выбирает эти молекулы на поверхности объекта довольно большой протяженности, почти все они оказываются отделенными друг от друга расстояниями, превышающими предел Аббе. Положение каждого светящегося центра можно зарегистрировать с большой точностью с помощью оптического микроскопа. По отдельности такие картинки не слишком информативны, однако компьютерный анализ всех изображений, который делается на основе вероятностных алгоритмов, позволяет восстановить структуру исходного образца. Сегодня PALM обеспечивает разрешение вплоть до 20 нанометров, и, скорее всего, это еще не предел (рис. 3).

5. Нобелевская премия по физиологии или медицине

Нобелевская премия по физиологии или медицине (швед. Nobelpriset i fysiologi eller medicin) -- престижная награда за научные достижения в области физиологии и медицины, ежегодно вручаемая Нобелевским фондом в Стокгольме. Одна из пяти Нобелевских премий.

5.1 Физиология и медицина: Мозг и пространство

В соответствии с завещанием Альфреда Нобеля, премии в первой номинации присуждала Нобелевская ассамблея Каролинского института (Karolinska Institutet) -- одного из крупнейших медицинских университетов Европы, основанного указом шведского короля Карла XIII в 1810 году. В ней пятьдесят профессоров, которые голосуют на основе рекомендаций Нобелевского комитета (см. Nobel Committee for Physiology or Medicine), включающего только пять ученых. 6 октября его секретарь Горан Ханссон (Gцran K. Hansson) назвал имена троих нейрофизиологов, награжденных«за открытие клеток навигационной системы мозга».

Половину денежной премии в 8 миллионов крон получил 75-летний профессор лондонского Университетского колледжа Джон О'Киф (John O'Keefe), который родился в США, учился в Канаде и сделал научную карьеру в Англии. Вторую половину разделили профессора Норвежского университета науки и технологии в Тронхейме Мэй-Бритт Мозер (May-Britt Moser) и Эдвард Мозер (Edvard Ingjald Moser), которые также совместно возглавляют входящий в состав университета Институт системной неврологии Кавли (Kavli Institute for Systems Neuroscience). Они оказались четвертой супружеской парой, когда-либо удостоенной Нобелевской премии, и второй -- в своей номинации. Эти трое исследователей пополнили список из 204 ученых, отмеченных в 1901-2013 годах в ходе 105 присуждений Нобелевской премии по физиологии или медицине. Мэй-Бритт -- одиннадцатая женщина, награжденная в этой номинации.

Имена награжденных не оказались неожиданными. Их результаты давно признаны крупнейшим вкладом в современную нейрофизиологию. В 2013 году супругов Мозер удостоили премии Луизы Гросс Хорвиц (The Louisa Gross Horwitz Prize), с 1967 года ежегодно присуждаемой Колумбийским университетом за исследования по биологии и биохимии. Эту награду считают надежным предиктором визита в Стокгольм. На сегодняшний день почти половина ее лауреатов -- 47 человек из 95 -- впоследствии получили и Нобелевские премии.

Открытия новых лауреатов позволили понять, какие структуры мозга млекопитающих распознают положение тела в пространстве и ориентацию во время движения. В их основу легли многолетние эксперименты на крысах и мышах, начатые О'Кифом в Лондоне в конце 1960-х годов. Тогда считали, что животные действуют под прямым влиянием сигналов, получаемых от органов чувств. Однако существовала и альтернативная теория, предложенная в 1948 году американским психологом Эдвардом Толменом (см. обзор Sheri J. Y. Mizumori, 2006. Hippocampal place fields: A neural code for episodic memory?). Толмен пришел к выводу, что в мозгу животных формируются когнитивные карты (cognitive maps) окружающей обстановки, которые и служат основой поведения. Однако Толмен не мог сказать, какая зона мозга строит эти карты и как они работают.

Подступиться к решению этой задачи стало возможно в конце 1950-х годов, когда появилась техника мониторинга активности нейронов с помощью вживленных микроэлектродов. Ее и задействовал О'Киф. Его эксперименты показали, что за анализ информации о пространственном местоположении отвечают некоторые клетки гиппокампа -- парного участка архикортекса (старой коры головного мозга). Тогда уже было известно, что гиппокамп исполняет важнейшую роль в процессах запоминания и обучения. О'Киф и его коллеги обнаружили в гиппокампе пирамидальные нейроны, которые возбуждаются, лишь если подопытные животные оказываются в определенных участках окружающего пространства (“place fields”). О'Киф предположил, что именно они и служат основой пространственного картирования, о котором писал Толмен. Их назвали нейронами места(place cells).

О'Киф предположил, что эти клетки хранят информацию о тех или иных «метках» пространственного окружения, которые животные воспринимают преимущественно с помощью зрения. Каждому положению животного отвечают определенные сети возбужденных клеток, сохраняющие стабильность до тех пор, пока животное находится в данном месте. При перемещении животного эти сети изменяются, формируя новые пространственные карты. Когда крысу возвращали на прежнее место, то восстанавливалась и исходная сеть возбужденных клеток.

Следующий шаг сделали супруги Мозер. В 1996 году они работали в лаборатории О'Кифа, где освоили его методику регистрации нейронной активности. В 2005 году они обнаружили, что по соседству с гиппокампом, в энторинальной коре (см. Entorhinal cortex) головного мозга, имеются нейроны, которые также участвуют в картировании окружающей среды. Они получают информацию от участков мозга, связанных с сенсорными органами, и благодаря этому реагируют на изменения положения головы и тела животного. Их называют grid-нейронами (grid cells) и на русский еще переводят как решетчатые нейроны или нейроны координатной сетки. Это связано с тем, что grid-нейроны возбуждаются, когда животное исследует пространство вокруг себя, причем области возбуждения этих нейронов образуют близкую к правильной треугольную решетку (рис. 1). В 1996 году их чисто теоретически предсказал американский нейрофизиолог Уильям Келвин (William H. Calvin), а экспериментально обнаружили супруги Мозер и их коллеги. Эти клетки обмениваются сигналами с клетками места, находящимися в гиппокампе. Позднее недалеко от энторинальной коры открыли аналоги решетчатых нейронов, которые тоже общаются с гиппокампом. Эта система и осуществляет динамическое картирование окружающей среды, некогда предсказанное Толменом.

Открытия новых лауреатов важны не только для фундаментальной науки. Нейрофизиологи полагают, что навигационные системы мозга млекопитающих и человека достаточно похожи. Давно известно, что энторинальная кора повреждается на ранних стадиях болезни Альцгеймера. Изучение особенностей ее функционирования обещает дать важную информацию для борьбы с этим заболеванием и прочими нейродегенеративными расстройствами.

Заключение

Нобелевские премии представляют собой уникальные награды и являются особо престижными. Часто задают вопрос, почему эти премии приковывают к себе намного больше внимания, чем любые другие награды XX в. Одной из причин может быть тот факт, что они были введены своевременно и что они отмечали некоторые принципиальные исторические изменения в обществе. Альфред Нобель был подлинным интернационалистом, и с самого основания премий его имени интернациональный характер наград производил особое впечатление. Строгие правила выбора лауреатов, которые начали применяться с момента учреждения премий, также сыграли свою роль в признании важности рассматриваемых наград. Как только в декабре заканчиваются выборы лауреатов текущего года, начинается подготовка к выборам лауреатов следующего года. Подобная круглогодичная деятельность, в которой участвует столько интеллектуалов из всех стран мира, ориентирует ученых, писателей и общественных деятелей на работу в интересах развития общества, которая предшествует присуждению премий за «вклад в общечеловеческий прогресс».

Список использованной литературы

Сульман Р. Завещание Альфреда Нобеля. История Нобелевских премий: Пер. с англ. М.: Мир, 1993.

БСЭ т.17, 3-е издание, г. Москва, издательство «Советская энциклопедия»., 1974г.

БСЭ, т.27, 3-е издание, г. Москва, издательство «Советская энциклопедия», 1977г.

Размещено на Allbest.ru