01
А
Астрономия
02
Б
Биология
03
Г
Гуманитарные науки
04
М
Математика и CS
05
Мд
Медицина
06
Нз
Науки о Земле
07
С
Сельское хозяйство
08
Т
Технические науки
09
Ф
Физика
10
Х
Химия и науки о материалах
Медицина
25 апреля
Нобелевские лауреаты: Джозеф Эрлангер

Премия за то, что толстое быстрее тонкого

Американский физиолог Джозеф Эрлангер
The Nobel Foundation/WIkimedia Commons/Indicator.Ru

Наш нынешний герой стал нобелевским лауреатом в военное время, когда США уже вступили в войну со страной, откуда в Америку переехали его родители. Тогда церемония вручения не проводилась — о Нобелевской премии пришлось объявлять по радио. Итак, Джозеф Эрлангер.

Джозеф Эрлангер

Родился 5 января 1874 года, Сан-Франциско, штат Калифорния, США

Умер 5 декабря 1965 года, Сент-Луис, штат Миссури, США

Нобелевская премия по физиологии и медицине 1944 года совместно с Гербертом С. Гассером. Формулировка Нобелевского комитета: «За открытия, имеющие отношение к высокодифференцированным функциям отдельных нервных волокон».

Семья Джозефа переехала в Америку из Королевства Вюртемберг в Германии. Он родился в Сан-Франциско, с самого детства увлекался растительным и животным миром и единственный из семи детей поступил в колледж. В 1891 году закончил среднюю школу для мальчиков в Сан-Франциско. Поступил в Калифорнийский университет в Беркли и в 1895 году получил степень бакалавра по химии. В Школе медицины Университета Джонса Хопкинса в Балтиморе ему присвоили степень магистра в 1899 году, там же он еще год работал интерном. Его деятельностью руководил Уильям Ослер — канадский врач и ведущий клиницист своего времени, на тот момент профессор медицины в школе Джонса Хопкинса.

В 1900 году Эрлангер поступил на кафедру физиологии той же школы. После того как он случайно разбил сфигмометр для измерения пульсации на большом и указательном пальцах рук, Эрлангер разработал и запатентовал новый тип сфигмометра, который мог измерять кровяное давление от плечевой артерии. Он продолжал исследовать регуляцию кровяного давления и проведение возбуждения от предсердий к желудочкам сердца. Джозеф смог проанализировать предсердные и желудочковые блокады всех степеней с помощью специального, изобретенного им зажима для регуляции давления.

Через пять лет физиолог занял пост заведующего кафедрой в новой медицинской школе Висконсинского университета в Мэдисоне. С 1910 года Джозеф Эрлангер руководил кафедрой физиологии медицинской школы Вашингтонского университета в Сент-Луисе. А на реорганизованном им физиологическом отделении Висконсинского университета в это время начал заниматься Герберт Спенсер Гассер. В дальнейшим их общий интерес к электрическим свойствам нервных сигналов привел к получению Нобелевской премии в 1944 году.

Еще в XVIII веке итальянский физиолог Луиджи Гальвани установил, что передаваемые по нервам импульсы имеют электрическую природу, но отсутствие высокочувствительных приборов было камнем преткновения в изучении потенциалов действия отдельных нервных волокн. Гассер вместе с коллегой из Висконсина Сидни Ньюкомером пробовал усилить электрические сигналы от отдельных нервных волокон с помощью вакуумных трубок. Такие использовал Гульельмо Маркони для первых радиоприемников. Чувствительность установки позволяла регистрировать нервные импульсы в форме простого зубца. Чтобы расчленить потенциал действия на отдельные части, нужен был прибор, который мог бы регистрировать быструю смену событий.

Эту работу прервала Первая мировая война, и результаты Гассер опубликовал только после ее окончания.

В 1920 году Western Electric Company разработала особо чувствительный осциллоскоп (осциллограф) — «электронный прибор для регистрации и выражения в визуальном виде формы волны изменений электрического тока, напряжения или любого другого измерения, которое может быть представлено как электрическое изменение».

F026ac6c385608382d9d616d60d848e735922f92
Современный энцефалограф
Wikimedia Commons

У Гассера не вышло договориться с компанией и получить их прибор, поэтому они с Эрлангером создали собственную трубку из колбы для дистилляции воды, соединили ее с усилителями и записали временную динамику потенциалов действия в нервах. Различие между волокнами таилось в их диаметре.

Ученые выполнили эти работы только тогда, когда добились достаточного усиления — после 1932 года. Тогда исследователям удалось подтвердить гипотезу о том, что толстые волокна способны проводить импульсы быстрее, чем более тонкие. Ее высказал еще в 1907 году шведский физиолог Густаф Гетлин. А Эрлангер и Гассер разработали приборы и подробно изучили форму нервных импульсов. За это открытие ученые и получили Нобелевскую премию. На его основе Алан Ходжкин и Эндрю Хаксли создали теорию проведения нервного возбуждения, изучая нейроны в мантии кальмаров (и тоже получили своего «Нобеля»).

A41cc1a91161e591b8c232f9db6c5952b6f7bb65
Сэр Алан Ллойд Ходжкин
Wikimedia Commons

Церемонию награждения во время Второй мировой войны не проводили, но по радио транслировали поздравительную речь, в которой нейрофизиолог из Каролинского института Рагнар Гранит сказал:

«В 1907 году шведский физиолог Густав Гетлин предположил, что скорость проведения импульса толстыми нервными волокнами больше, чем тонкими. Основанием для такого взгляда была формула Томсона для кабельной проводимости. Это предположение дало физиологическую интерпретацию хорошо известного факта, что отдельные волокна нервного ствола могут отличаться в поперечном сечении. Некоторые волокна составляют менее 0,001 мм в диаметре, другие чуть больше 0,020 мм. Лапик и его коллеги с 1913 года опубликовали несколько работ, в которых были выдвинуты косвенные доказательства в поддержку этой точки зрения. В серии замечательных исследований — замечательных в отношении как техники, так и ценности полученной информации — Эрлангер и Гассер доказали эту гипотезу. Как это часто бывает в экспериментальных науках, дополнительные шаги, необходимые для полной ясности и развития новой методики, привели к росту экспериментального поля и повышению значимости этой тематики. Вроде бы простые волокна оказались наделены высокой степенью дифференциации. Рассмотрение нервных волокон как продолжения нервных клеток имело важные последствия для познания физиологии высших центров, таких как головной и спинной мозг. Этому факту следует придать особое значение в оценке важности работы Эрлангера и Гассера»

В 1947 году Эрлангер и Гассер прочитали свои Нобелевские лекции в Стокгольме. Кстати, представивший их Рагнар Гранит тоже потом получил «нейронобеля», в 1967 году.

Джозеф Эрлангер вышел на пенсию в 1946 году и получил звание почетного профессора физиологии Вашингтонского университета. Тем не менее он продолжал вести научные исследования и публиковать статьи, пока не начало резко ухудшаться здоровье его жены, после чего он полностью посвятил себя уходу за ней. Он пережил ее на семь лет: Джозефа Эрлангера не стало в 1965 году. За год до этого вышли его воспоминания, в которых он рассказал, что его выдающаяся карьера была цепочкой счастливых обстоятельств и счастливо принятых им решений. Забавно, что в этих воспоминаниях, как указал в его некрологе Хэлловел Дэвис, из-за своей удивительной скромности он «ни слова не сказал ни о своих выдающихся экспериментаторских способностях, ни о своих замечательных преподавательских умениях, ни о лидерских качествах».

Авторы: Евгения Конченко, Алексей Паевский

Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.

Подписывайтесь на Indicator.Ru в соцсетях: Facebook, ВКонтакте, Twitter, Telegram, Одноклассники.

Комментарии

Все комментарии
САМОЕ ЧИТАЕМОЕ
Обсуждаемое