Джон О’Киф¶

Джон О’Киф (полное имя — Джон О’Киф-младший, англ. John O’Keefe Jr.; родился 18 ноября 1939, Нью-Йорк, США) — американский и британский нейробиолог, лауреат Нобелевской премии по физиологии или медицине 2014 года (совместно с Мей-Бритт Мозер и Эдвардом Мозером) за открытие клеток, составляющих систему позиционирования в мозге. Наиболее известен открытием «клеток места» (place cells) в гиппокампе, которые активируются при нахождении животного в определённой точке пространства и формируют когнитивную карту окружающей среды.

¶Биография

Джон О’Киф родился в Нью-Йорке в семье ирландского происхождения. В 1961 году получил степень бакалавра в Городском колледже Нью-Йорка, а в 1967 году — докторскую степень (PhD) по психологии в Университете Макгилла (Канада) под руководством Рональда Мелзака. После постдокторантуры в Университетском колледже Лондона (UCL) он остался работать в этом учреждении, где в 1987 году стал профессором когнитивной нейробиологии. С 2008 года — заслуженный профессор (Emeritus Professor) UCL. В 1992 году принял британское гражданство.

¶Научная работа

¶Открытие клеток места

В 1971 году в ходе экспериментов на крысах О’Киф и его коллега Джонатан Достровски впервые зарегистрировали электрическую активность нейронов гиппокампа с помощью микроэлектродов. Они обнаружили, что определённые нейроны активируются только тогда, когда животное находится в конкретном месте экспериментальной арены. Эти нейроны получили название «клетки места» (place cells). Каждая такая клетка имеет своё «поле места» (place field) — область пространства, при попадании в которую частота её разрядов резко возрастает. Совокупность клеток места формирует внутреннюю карту пространства, которая позволяет животному ориентироваться и запоминать расположение объектов.

¶Когнитивная карта

О’Киф развил концепцию «когнитивной карты», предложенную Эдвардом Толменом в 1940-х годах, и показал, что гиппокамп является нейронной основой этой карты. В 1978 году он совместно с Линн Надел опубликовал книгу «The Hippocampus as a Cognitive Map», где обосновал, что гиппокамп не просто участвует в памяти, а выполняет функцию пространственного представления. Эта работа стала фундаментом для понимания того, как мозг кодирует и хранит пространственную информацию.

¶Взаимодействие с другими нейронами

В 2005 году Мей-Бритт Мозер и Эдвард Мозер (ученики О’Кифа) открыли «клетки решётки» (grid cells) в энторинальной коре, которые активируются в регулярной гексагональной решётке при движении животного. О’Киф совместно с ними показал, что клетки места и клетки решётки образуют единую систему навигации: клетки решётки обеспечивают метрическую информацию (расстояние и направление), а клетки места — привязку к конкретным точкам. За это открытие вся троица получила Нобелевскую премию 2014 года.

¶Другие исследования

Помимо пространственной навигации, О’Киф изучал роль гиппокампа в формировании эпизодической памяти. Он показал, что клетки места могут кодировать не только положение, но и временные последовательности событий, что связывает пространственную и временную память. Также он исследовал влияние старения на когнитивные карты и механизмы нейродегенеративных заболеваний, таких как болезнь Альцгеймера.

¶Нобелевская премия

В 2014 году Нобелевский комитет присудил премию по физиологии или медицине «за открытие клеток, составляющих систему позиционирования в мозге». О’Киф получил половину премии, а вторую половину разделили Мей-Бритт Мозер и Эдвард Мозер. В своей нобелевской лекции О’Киф подчеркнул, что понимание системы навигации может помочь в диагностике и лечении деменции, при которой гиппокамп поражается одним из первых.

¶Признание и награды

• Член Лондонского королевского общества (1992)
• Премия Фельдберга (1992)
• Премия Грубера по нейронаукам (2008)
• Нобелевская премия по физиологии или медицине (2014)
• Орден Британской империи (CBE, 2015)
• Почётные докторские степени нескольких университетов, включая Университет Макгилла и Университетский колледж Лондона.

¶Влияние на науку

Открытия О’Кифа заложили основу для целой области нейробиологии — пространственного познания. Они нашли применение в:

• Робототехнике: создание систем навигации для автономных роботов, имитирующих работу гиппокампа (SLAM-алгоритмы).
• Медицине: разработка тестов на пространственную память для ранней диагностики болезни Альцгеймера.
• Нейроинженерии: создание нейропротезов для восстановления утраченной памяти.

¶Интересные факты

• О’Киф первоначально планировал стать физиком, но увлёкся психологией после курса лекций по поведению животных.
• В 1970-х годах его идеи о когнитивных картах встретили скептицизм, так как доминировала теория о том, что гиппокамп отвечает только за эмоции и память.
• Он является активным сторонником открытого доступа к научным данным и критикует коммерциализацию академических исследований.

¶Источники

• O’Keefe J., Dostrovsky J. The hippocampus as a spatial map. Preliminary evidence from unit activity in the freely-moving rat. Brain Research, 1971.
• O’Keefe J., Nadel L. The Hippocampus as a Cognitive Map. Oxford University Press, 1978.
• Нобелевская лекция Джона О’Кифа: «Spatial Cells in the Hippocampus and Entorhinal Cortex», 2014.
• Биография на сайте Нобелевского комитета.
• Интервью для журнала Nature, 2014.