2000年诺贝尔生理医学奖 生物工程031 倪晓涛

获奖者简介 获奖原因 主要研究内容与结论

三人获奖内容概括 具体实验分析情况 结论 及 应用

阿尔维德 卡尔森(Arvid Carlsson) 保罗 格林加德（Paul greengard) 埃里克 坎德尔（Eric R.Kandel)

卡尔森 1923年1月25日出生于瑞典的乌普萨拉。 来自：瑞典麦迪辛纳格顿431信箱哥德堡大学药理系。 卡尔森是1982年以来首位获得诺贝尔奖的瑞典科学家。

格林加德 1925年12月11日出生于美国纽约。 　来自 ：美国纽约洛克菲勒大学分子与细胞神经科学实验室 在得知获奖消息时，格林加德说他感到“心在震颤”。格林加德笑着对大家说：“获奖的感觉非常好，心中很高兴。”接着，格林加德表示，将把自己所得的诺贝尔奖金捐出去，赞助从事生物医学研究的女性科学家。

坎德尔 1929年11月7日出生于奥地利维也纳，美国国籍。来自：美国纽约州Riverside大道哥伦比亚大学神经生物与行为研究中心。 坎德尔是跨越多个领域、享誉盛名的一代开山宗师，他开启了神经科学中的学习和记忆领域细胞分子层次研究的全新科学领域，而且不断的做出领导性和突破性的研究，虽然现在他已70多岁，他目前的研究还是走在这个领城的最前沿。

此一奖项的给予主要在于他们毕生研究神经系统如何透过不同的神经物质和分子机转来传递神经讯息，使得人脑能够正常运作，进而发挥思考、记忆、运动、情绪等功能。此外，也由于他们的研究了解了大脑疾病如帕金森症、精神分裂症、忧郁症、阿滋海默症的病因，进而发展出新的治疗药物，对全人类作出重大贡献。 返回

人类的脑是由上亿个神经细胞所构成，它们相互之间以非常复杂的神经网路联系。神经细胞与神经细胞相互交接处并不相通，此处我们称之为突触（synapse），必須借由传导物质来传递讯息，所以这些神经讯息传递物质（neurotransmitters）被视为神经细胞间相互沟通的“语言”，三位得奖的科学家即因证明这些讯息传递物质如何维持神经系统的正常功能，以及让人们了解神经精神疾病的病因乃是突触间讯息传递的语言出问题所致，更进一步对治疗药物的研究有极大的贡献。 人類的腦是由上億個神經細胞所構成，

卡尔森发现多巴胺的信号传送功能、以及它在人类控制运动能力中的重要作用而获诺贝尔奖。他的研究使人们认识到大脑特定部位中多巴胺缺乏会引起帕金森氏症 格林加德之所以获奖，是因为发现了多巴胺和其他的一些信号传递物质如何对神经系统发挥作用。 坎德尔在研究中发现了突触的效能如何才能得以改变，以及其中涉及哪些分子机理，并因此而获诺贝尔奖。他在研究中还证明，突触功能的改变在学习和记忆中起着关键的作用

※卡尔森：多巴胺是神经传导物质 ※格林加德：传导靠化学变化而发生 ※坎德尔：神经突触将讯息在细胞间传递，形成学习与记忆

药理学教授卡尔森，他首先于1950年代末期，发现以reserpine(一种抗高血压药)将神经末梢的神经传导物质排空时，动物则出现自发性活动功能丧失的异常现象，之后若给予动物dopamine(多巴胺)的前驱物L-dopa则显着恢复其功能，但若给予其它神经传递物质如：serotonin(血清胺)则无治疗功效。此先驱物质实验证实：dopamine(多巴胺)是大脑掌控身体活动的重要神经讯息传递物质，他后来更发现reserpine处理所造成的活动异常现象与帕金森氏病人所表现的四肢颤抖、肌肉僵直、活动缓慢等症状相同

基于他的研究使我们得以了解帕金森氏患者的身体运动失控，系因灰黑质区（substantia nigra）之dopamine(多巴胺)神经细胞大量流失，进而造成控制活动功能的basalgangliua(基底核)内dopamine(多巴胺)含量不足所致，并且为医治帕金森氏症重要治疗药物L-dopa的研发奠下基石，而L-dopa至今仍是治疗帕金森氏症最重要的药物。除此之外，卡尔森更进一步确认神经精神疾病与脑中dopamine(多巴胺)或serotonin(血清胺)的含量及功能异常有密切相关，以及对于抗忧郁症药物的研究上贡献良多。

葛林加德是纽约洛克斐勒大学分子及细胞科学实验室主持人，他首先发现神经讯息传递物质，如：dopamine(多巴胺)、neradrenaline(正肾上腺素)和serotonin(血清胺)等，其讯息的传递是属于持续几秒甚至几小时的慢速突触传导，这种慢速传导与我们的情绪及清醒意识状态功能息息相关。他更证实这些神经讯息传递物质由突触前神经细胞释放后，首先必须接在位于突触后神经细胞内的cAMP及PKA(protein Kainase A， 透过DARPP-32蛋白质的活化，引发一连串蛋白质的磷酸化和去磷酸化，使蛋白质的形状及功能发生改变，尤其是影响细胞膜上属于快速突触传导的离子管道的蛋白质结构，进而调节神经细胞的兴奋性，藉此机转神经讯息传递物质得以将讯息传至下一个神经细胞。另外，葛林戈德有关于蛋白质磷酸化在神经讯息传递中扮演重要角色的发现，也使我们得以了解一些会影响蛋白质磷酸化药物的药理作用机转。   

任教于纽约哥伦比亚大学神经生物暨行为研究中心的坎德尔，早期以海参（sea slug）为题材，证明突触的功能是决定学习与记忆的重要关键而得奖，首先揭开形成记忆的分子机制。他的研究指出突触效率的增强是学习与记忆的根基，不同的学习刺激产生为期长短不同的增强现象，弱刺激形成短期记忆只能维持数分钟至数小时，并且证实形成短期记忆是因弱的刺激改变神经末稍离子管道对离子的通透能力，使得钙离子大量流入神经末稍内，进而促使神经讯息传导物质释放量增加，增强突触讯息传递的效率，而离子管道通透能力的改变是因管道中某些蛋白质被磷酸化所致，此点延伸了葛林加德的蛋白质磷酸化增强突触的效率的理论 任教于纽约哥伦比亚大学神经生物暨行为

反之，若给予强而长时间的刺激，则形成长达数周以上的长期记忆，肯德尔更证实造成长期记忆的分子机转是必须有新的蛋白质合成，促使突触的形状改变及传递讯息效率提升，强的刺激会诱发细胞内Camp增加进而活化PKA(Protein Kainase A)等讯息使得细胞核增加或抑制某些蛋白质的合成，最后改变突触的形状及长时间突触讯息传递效率的增强，达到长期记忆的作用。不同于短期记忆的蛋白质磷酸化，长期记忆必须有新的蛋白质的合成，若阻断蛋白质的合成则无法形成长期记忆，但不影响短期记忆。近来年他更以小白鼠做实验，研究结果也证实哺乳动物，包括人类，记忆的形成与突触的讯息传递效率及可塑性（synaptic plasticity）密切相关，拜他的研究之赐，我们得以了解学习与记忆的细胞及分子机转，并为治疗失忆症（dementia）药物的研究奠定基础。

脑内多巴胺的作用范围 帕金森氏病表征为基底交感神经节内的多巴胺神经通路退化

外来得神经船导讯息如何藉由不同的化学反应传递 神经末梢分泌的多巴胺,激活靶细胞上的膜受体,引导受体形成信号分子.

Greengard 发现dopamine 和其化学反应如何在神经细胞里发挥的它们作用。

神经传递讯息的化学反应如何在sea slug(海参)产生"短时期记忆""长的时期记忆" 的描述。

Dopamine(多巴胺)是一种重要的神经化学物质，帕金森症乃因脑部基底核的dopamine(多巴胺)神经细胞退化或dopamine(多巴胺)分泌不足所致之运动功能失调。病患会出现手抖、肢体僵硬、动作迟缓等症状。当补充dopamine的的前驱物L-dopa，使脑中dopamine分泌增加则可改善症状。相反的，精神分裂症的发生与dopamine(多巴胺)分泌过多或功能过高有关，患者因而产生妄想、幻听、混乱或怪异的行为。若以抗精神病药物阻断dopamine(多巴胺)受体，进而减低dopamine(多巴胺)的功能时，则可减缓精神病症状。但若帕金森症患者服用过量的L-dopa，常会有精神病症状产生正是因为L-dopa为dopamine的前驱物，会使dopamine的功能过高所致；这时应降低L-dopa的剂量或是使用抗精神病药物来调整dopamine的功能。此外，传统抗精神病药物所导致类帕金森症候群之副作用乃因基底核部位的dopamine受体被阻断所引起。

忧郁症的病因也与腹部神经化学物质如serotonin(血清素)、 正肾上腺素和dopamine(多巴胺)的功能不足有关，患者会出现情绪沮丧、负面思考、体力不济、睡眠及胃口异常等症状。早期抗高血压药reserpine因为会耗损脑中此三种物质，因而被发现可导致高血压患者的忧郁。

总结 每一个成功的人都站在巨人的肩膀上,正是由于卡尔森发现多巴胺与神经传导有关,而格林加德研究了它的作用原理,坎德尔在格林加德的基础上进一步阐述了它的机理.他们三人之间有物质与细胞 细胞之间 神经系统 科学就是这样,大家一起努力才会不断有新的发现..

谢谢观看