尽管曾多次与诺贝尔奖失之交臂，但阿尔维德 · 卡尔森（Arvid Carlsson）仍有足够的理由为自己出色的工作而骄傲。他的关于“多巴胺是大脑中起薯关键作用的神经递质”的伟大发现，不仅为帕金森病和精神分裂症带来了全新的疗法，还引发了神经科学领城的划时代革命。

2000年深秋时节，诺贝尔评奖委员会终于意识到了卡尔森成就非凡，让执教于瑞典哥德堡大学、77岁的卡尔森（见图）和另外两位“神经细胞信号传递领城”的先驱分享了本年度的诺贝尔医学生理学奖。

一位是纽约洛克菲勒大学74岁的保罗 · 格林加德（Paul Greengard），他发现了当多巴胺和其他神经递质位于神经细胞的联结处（即神经突触部位）时，是如何刺激靶（神经）细胞产生特定行为的；另一位是纽约哥伦比亚大学70岁的埃里克 · 坎德尔（Eric Kandel），他在格林加德工作的基础上，对学习和记忆活动做出了极富开创性的研究。

获奖者们的研究工作可以追溯至50年代。那时卡尔森的出色工作表明，多巴胺本身是神经系统中重要的信使物质，而非像传统上认为的那样，仅仅是在去甲肾上腺素这种神经递质的合成过程中充当前体。当时他和他的同事们做了一个关键性的实验，把一种会消耗脑部去甲肾上腺素的药物用于兔子，导致兔子暂时昏迷。卡尔森发现当继续向兔子注射左旋多巴宁时，一旦左旋多巴宁在脑部被转化为多巴胺，兔子又能被弄醒。那时神经科学界的主流观点认为，多巴胺必将继续转化为去甲肾上腺素。但卡尔森在被弄醒的兔子的脑部只发现了多巴胺，而没有找到任何去甲肾上腺素，这一证据表明令兔子醒转的神经递质是多巴胺，而非去甲肾上腺素。

后来，卡尔森等人又进一步发现帕金森病（症状为肢体僵硬、震颤等）的病因：位于脑部运动控制区域的、专司制备多巴胺的神经细胞发生了退化。这一发现导致使用左旋多巴宁成为治疗帕金森病人的重要疗法之一。

60年代，格林加德把卡尔森的工作继续向前做了推进，他当时发现多巴胺、去甲肾上腺素和5-羟色胺会激发靶细胞产生特定反应。在大多数神经细胞中，神经递质在激发靶细胞内部的“第二信使”后，继而会诱发很多生化反应。一种酶将被激活，这种酶促使磷酸基附到细胞蛋白质上，进而引发一系列反应，从而改变神经细胞的许多性质。格林加德和他的同事们已经证实，在神经递质的作用下，大脑中有100多种蛋白质会被磷酸化，其中有一种蛋白质是开启多巴胺的主要控制“开关”。

蛋白磷酸化与神经细胞信号传递现象之间特定联系的发现，引起了坎德尔研究大脑学习和记忆活动的兴趣。坎德尔最初是一位精神病专家，50年代末他的工作主要是记录发生于猫的脑海马部位的电脉冲，后来他去了巴黎，师从于L · 托克（Ladislav Tauc）这位研究Aplysia海参的专家。Aplysia海参拥有巨型神经细胞，是绝佳的研究对象。

在随后的几年里，坎德尔证实了随着刺激强度和持续时间长短的变化，Aplysia梅参的神经细胞对刺激的反应会发生相应变化。不管是碰触它的尾部，还是对它进行电击，随着刺激的增强，反应的持续时间就会加长，从几天到几周不等。这其实是学习和记忆功能的一种表现形式。

受益于与格林加德不定期进行的合作研究，坎德尔进一步证实：在形成短期记忆时，磷酸基会附到某些负责在细胞膜上开辟钙离子和其他离子通行孔道的蛋白质上；而这些离子正是在神经细胞信号传递过程中所必需的。在形成长期记忆时，较强的刺激会诱致合成某些新的蛋白质，后者将继而改变突触的形状以及突触对进一步刺激的敏感度。

坎德尔的发现破解了一个长期悬而未决的谜题：“为什么蛋白质的合成活动在形成长期记忆时如此必不可少，在形成短期记忆时却又可有可无？”这个惊人的发现是神经科学领城自50年代卡尔森先驱性的工作以来，在几十年的研究工作中所达到的最高峰。

[Science，2000年10月20日]