莱斯利·G·昂格莱德Leslie G.Ungerleider(1946-2020)讣告
作者: mints 编译 / 740次阅读 时间: 2022年3月12日
标签: 视觉加工 双通道理论
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莱斯利·G·昂格莱德Leslie G.Ungerleider(1946-2020)讣告
Sabine Kastner | cell 文
Mints 编译

2020年,科学界失去了一位杰出人物莱斯利·G·昂格莱德。尽管莱斯利在过去几年里一直在与自己的健康问题作斗争,但这一消息让许多人感到震惊。莱斯利不仅深受我们社区的尊敬,而且对我们许多人来说,她是一位深受爱戴的导师和挚友。莱斯利是塑造我们对视觉系统理解的世界级杰出神经科学家之一,他是美国国家心理健康研究所大脑和认知实验室的主任,也是美国国立卫生研究院杰出的研究员。

莱斯利于1946年4月17日出生于纽约皇后区。在学术上耀眼而有动力(NIH历史办公室,2002),莱斯利16岁高中毕业,赢得了纽约州的摄政奖学金,加入哈珀学院(后来更名为纽约州立大学),在那里她主修心理学。哈珀非常重视实验心理学,莱斯利对研究动物行为非常着迷。她在纽约大学研究生院继续这条道路,研究了电刺激下丘脑对大鼠行为的影响,并获得了实验心理学博士学位。在俄克拉何马大学短暂任教之后,莱斯利回到斯坦福大学的著名神经外科医生Karl Pribram的实验室,回到她的研究路径。这就是最终改变神经科学进程的工作开始的地方。莱斯利以几种方式改变了神经科学的方向。她从啮齿类动物转向灵长类动物的大脑,从研究动机行为转向更高阶的知觉功能。在她的职业生涯中,她还学会了使用的一项技术:检查受损大脑区域对行为的影响。莱斯利研究了丘脑、下颞叶和额叶皮质损伤对视觉感知和学习的影响。

在神经科学学会年会上的一次演讲后,莫蒂默·米什金(Mortimer Mishkin)与莱斯利进行了接触,她正在进行类似的研究,尽管观察到了不同的结果,并提出了“将这一切分门别类(to sort this all out)”的建议(国家卫生研究院历史办公室,2002年),并加入了莱斯利在贝塞斯达国家心理健康研究所的实验室,她于1975年就已经这样做了。在一系列开创性的研究中,莱斯利和Mort观察到,颞下皮质和后顶叶皮质的损伤,以及纹状体皮质和胼胝体横切面的损伤(Ungerleider &Mishkin,1982),颞下皮质损伤的动物很难识别物体是什么,而有后顶叶皮质损伤的动物很难找到物体所在的位置。他们从这些研究中得出结论,视觉系统被组织成两条独立的皮层通路,都起源于纹状体皮层:一条是对于物体识别或“物体是什么(what)”至关重要的枕颞或腹侧通路,以及另一条是对空间视觉至关重要的枕顶叶或背侧通路,或物体在哪儿(where)的“位置”。关于“什么”和“哪里”二分法的简单而优雅的假设现在深深地植根于我们对视觉的思考中,需要进一步的解释才能理解为什么这个想法会彻底改变视觉科学。

当时,纹状体外皮质的组织是个谜。人们发现了许多视觉区域,其中一些区域似乎在功能上是专门化的,例如用于形状和颜色信息的区域V4和用于运动信息的区域MT。这导致了纹状体外皮层功能专门化的概念,它扩展了皮层处理的传统思想,将视觉信息过滤到多维特征空间中,首先由Hubel和Wiesel提出。

有一些发现与这些想法不太相符,比如查理·格罗斯( CharlieGross)的手细胞和脸细胞,但它们很容易被该领域拒绝。Ungerleider/Mishkin的提案引入了一个激进的新概念,将看似简单明了的功能性组织原则与一系列有意义的感知功能、视觉引导行为以及损伤综合征联系起来,这些损伤综合征来自人类神经心理学,如失认症、视性共济失调,或空间半忽视。

可以说,“什么”和“哪里”这两条功能分离的皮层通路的提出成为视觉科学中最具影响力和影响力的概念之一。事实上,没有这个概念,视觉科学现在是不可想象的。最初的研究已经被引用了6000多次,对于其中许多研究,双通路假说提供了理论基础和动机。后来在其他感觉领域(如听觉)发现了“什么”和“哪里”路径的分离,并证明这是感觉皮层更普遍的功能组织原则。为了表彰这项开创性的工作,莱斯利获得了许多荣誉,包括当选美国国家科学院院士(2000年)、美国艺术与科学院院士(2000年),国家医学院(2001),心理科学协会的威廉·詹姆斯研究员奖的(2010),金脑奖的米勒娃基金会(2011),和心理学GraveMeER奖(2012)。

在损伤模型中研究灵长类动物的行为只是莱斯利在神经科学领域的第一个职业。米什金还鼓励莱斯利通过进行神经解剖学研究来开始一项独立的研究,以便她最终获得终身教职。对视觉系统的解剖结构知之甚少,迫切需要了解皮质和皮质下区域的结构联系,为功能(电生理)研究的设计和解释提供坚实的基础。虽然这两条通路假说已经确立了影射流分别起源于纹状体皮质和终止于颞顶叶和后顶叶皮质的想法,但尚不清楚视觉信息是如何通过纹状体外皮质投射到这些端点的。在数十项研究中,莱斯利和她的同事彻底描述了早期和中期枕叶、高阶颞叶和顶叶视觉区的投射及其皮质靶区,以及皮质下区域,如丘脑和基底节。这项工作不仅提供了腹侧和背侧通路的详细解剖学描述,还为生理学领域进行功能研究提供了基础,其中许多研究是莱斯利本人与鲍勃·德西莫内( Bob Desimone)合作完成的。就好像解剖学和生理学本身还不足以满足一位科学家一生的工作一样,这只是莱斯利的第二个职业,另一个主要的职业还没有开始。

20世纪90年代初,莱斯利在与吉姆·哈克斯比(Jim Haxby)合作时,将两条视觉通路的概念扩展到了人脑。通过正电子发射断层扫描,他们发现空间视觉和物体视觉之间存在分离,分别导致背部和腹部激活,这与早期在非人灵长类动物身上观察到的类似。不久之后,由Jim Haxby和亚历克斯·马丁( Alex Martin)以及莱斯利担任主任的大脑与认知实验室成立。他们使用新发现的功能磁共振成像方法,是研究人脑认知神经基础的先驱。莱斯利在刚刚起步的影像领域的生动形象不可低估,因为它提供了更大的合法性。莱斯利利用猴子生理学发现的假设进行影像学研究的方法,为认知神经科学的更大领域奠定了基础。该实验室所做的大量工作非常出色。它以其高质量脱颖而出,在《科学》、《自然》和其他知名期刊上发表了大量论文,并立即成为教科书材料。莱斯利在她的影像事业中所追求的认知领域的广度令人震惊,她只是无所畏惧地走向新的方向。每一次都是她科学道路上受欢迎的新冒险。莱斯利研究了从物体和面部感知、视觉意识和图像到工作记忆、选择性注意、知觉决策、情感行为、基于运动和价值观的学习的一切,最初是在人类身上,后来又在猴子身上进行了全面研究。莱斯利对成像领域的杰出贡献获得了认知神经科学学会乔治·A·米勒奖(2005年)和人脑测绘组织玻璃脑奖(2020年)的认可。

莱斯利的实验室成了她喜欢培养的年轻天才科学家的温床。她培养了一种好奇心、创造力和批判性思维的文化,似乎为科学发现提供了无穷无尽的机会。我很幸运地在她的实验室度过了20世纪90年代后半期。莱斯利很高兴支持新来实验室的博士后的兴趣。尽管她永远不会和你一起去徒劳的钓鱼探险,她会努力帮助你在令人信服的研究设计中提出合理的想法,并用她著名的唠叨问题“但这一切意味着什么?(But what does it all mean?)”集思广益,讨论对结果的可能解释莱斯利让我们很容易就加入了她探索人类大脑和思维的科学发现之旅。对许多人来说,这种形成性的经历是我们走向自己旅程的第一步。

莱斯利是一位了不起的导师;她希望确保她的学员做好准备,在各个方面面对自己独立职业的要求。如果你还没有准备好写一篇论文,莱斯利会和你坐下来,一句一句地看草稿。这些都是科学写作的好教程。为准备会议而举行的练习讲座也是如此。如果你只需要三轮就可以了,直到你的演讲得到了很好的呈现,幻灯片的所有问题都得到了解决,那你就幸运了!莱斯利可能会在深夜给你打电话,确保你为明天的活动做好准备。莱斯利是一位慷慨、热情、不知疲倦的导师,她的实验室成为了她的学员的第二个家,许多学员在自己的实验室里模仿了她的支持性领导风格。她的指导工作获得了多个奖项的认可,包括NIH指导奖(2004年)。

莱斯利是女科学家们极其重要的榜样。她属于由男性神经科学家主导的一代,她把自己在科学领域的成长描述为“丑小鸭”(与安徒生的故事类似)。她遇到的第一位女性神经科学家是美国国立卫生研究院的帕特·戈德曼( Pat Goldman)。帕特建议她“走出去”,尽管她对公开演讲感到害羞和不舒服(参见https://www.youtube. com/watch?v=zt4i71bXrcw&)。莱斯利的演讲以其清晰和逻辑组织而闻名。莱斯利与其他人不同,她理解女性科学家的弱点,比如在科学事业的需求与家庭和抚养孩子之间取得平衡。她毫不动摇地相信女性学员的才能,并向他们灌输信心,告诉他们“你能行!”对他们中的许多人来说,像我一样,莱斯利作为导师和榜样的经历对我的职业生涯和个人成长都具有变革性。

在过去的几年里,莱斯利一直在与她个人生活中的悲剧和一些健康问题作斗争,这些问题可能会让普通人遭受重创。但她总是站起来,继续前进,向前看,最重要的是,她喜欢成为一名科学家。在她最后的一封电子邮件中,我们在反思新冠病毒大流行和我们都在经历的“黑暗时代”。她说,“明年你会看到更光明的一面。”

她期待着再次见到自己的孙子。她的精神、热情、活力和力量是坚不可摧的,是一种美妙的灵感。很难相信,如果没有莱斯利的指导、领导和智慧,我们的明天还会存在。莱斯利,我们会非常想念你的!

Sabine Kastner  Neuron 109, January 20, 2021
https://doi.org/10.1016/j.neuron.2020.

REFERENCES

NIH History Office (2002). Dr. Leslie Ungerleider Oral History 2002. https://history.nih.gov/display/ history/Ungerleider%2C+Leslie+2002.

Ungerleider, L.G., and Mishkin, M.M. (1982). Two cortical visual systems. In Analysis of Visual Behavior, D.J. Ingle, M.A. Goodale, and R.J.W.
  Mansfield, eds. (MIT Press), pp. 549–586.

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