我们为什么天生就可以在广袤的世界中准确地感知自己所处的位置？即使在陌生的地方迷失方向，也能在不断探索和记忆中重新找到自己的足迹。美国心理学家托尔曼认为，我们的大脑存在一种“认知地图”，就是在某种熟练经验的基础上，人的头脑中会生成类似于一张现场地图的模型，按照这张“地图”，人们行动起来就会有迹可循，不会感到茫然。但这只是一种猜想，并未得到科学的验证。
那么，“认知地图”究竟存不存在呢？存在于大脑的什么部位？又是如何工作的呢？为了探索这个问题，约翰·奥基夫博士从心理学和哲学领域转而投身于神经科学，开启了他的科研探索之路。
放弃参与阿波罗计划，开启科研之旅
约翰·奥基夫出生于美国纽约，他一直渴望追寻一些新颖、前沿的科学领域，因此他白天工作，晚上参加纽约大学开设的航空工程课程。然而，长期高强度的工作和学习令他感受到了巨大的压力，他渴望能够自由地探索学术。当公司提出让他参加阿波罗航天计划中登月舱模块的开发工作时，他做出了一个令人震惊的决定——放弃参与阿波罗计划，全职返回学校继续深造。
在大学生活中，奥基夫全身心地学习自己感兴趣的课程，并对心理学和哲学产生了浓厚的兴趣，他开始相信许多长期存在的哲学问题都有可能通过研究大脑来解决。于是在大学毕业后，他前往当时被奉为研究生心理学圣地的麦吉尔大学继续深造，这也为他后来走上神经科学研究的道路奠定了基础。
麦吉尔大学
从沉默细胞到错位细胞，坚持不断探索
在麦吉尔大学，奥基夫加入了神经生理学家罗纳德·梅尔扎克博士的实验室，从事大脑杏仁核的感觉特性研究，在研究过程中，他发现了一些“沉默细胞”，这为他后面赢得诺奖埋下了伏笔。
1967年，奥基夫获得生理心理学博士学位，随后加入了伦敦大学学院担任博士后研究员，继续从事神经生理学相关研究。他通过进一步研究发现，当动物置身于陌生或熟悉的环境中时，海马体中的某些神经元会被激活。在经过大量实验后，奥基夫和他的学生验证了他们的研究猜想，并在学术期刊Brain Research上发表了研究成果——海马体区域损伤会导致动物的行为缺陷，其根本原因在于失去了涉及“认知地图”的神经系统。
1976年，奥基夫又发表了一项研究，报告了海马体中还存在着其它类型的与空间定位相关的细胞，被称为错位细胞（misplace cells）。当动物到达一个熟悉的位置却发现这个位置的空间布局有变化（例如出现了一个新物体或没有找到本该存在的物体）时，错位细胞就会被最大程度地激活。
里程碑式的发现，终获诺奖
1978年，奥基夫还与他的同事林恩·纳德尔博士共同出版了《海马体作为认知地图》（The Hippocampus as a Cognitive Map）一书，并提出重要理论——动物的“认知地图”就存在于海马体内。然而，该理论刚开始并未得到大多数人的认可，但当更多的科学家们做出了一系列关键性的发现后，这一理论逐渐被广泛接受。
2014年，奥基夫博士也因“发现了构成大脑定位系统的细胞”而摘得了诺贝尔生理学或医学奖的桂冠。
奥基夫博士对大脑中“内在GPS”系统的探索工作为我们理解动物（包括人类）如何在环境中定位、导航和记忆空间信息提供了实验证据，也为神经科学研究提供了重要的启示。他的发现是神经科学领域的一个里程碑，对人类认知研究产生深远的影响。
来源：综合整理自澎湃新闻、中国科学院、观察者网
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