Eric Kandel - Eric Kandel

Eric Kandel
Eric Kandel 01.JPG
Kandel la întâlnirea anuală a Forumului Economic Mondial de la Davos, 2013
Născut
Eric Richard Kandel

( 07.11.1929 )7 noiembrie 1929 (91 de ani)
Educaţie Harvard College
New York University Facultatea de Medicină
Cunoscut pentru Fiziologia de invatare si memorie
Soț (soți)
( m.  1956)
Copii 2
Premii Premiul Dickson (1983)
Premiul Lasker (1983)
Medalia Națională a Științei (1988)
Premiul Harvey (1993)
Premiul Wolf în Medicină (1999)
Premiul Nobel pentru Fiziologie sau Medicină (2000)
Cariera științifică
Câmpuri Psihiatrie , Psihanaliză și Neuroștiințe
Instituții Colegiul de medici și chirurgi de la Columbia University
Studenți notabili James H Schwartz
Tom Carew
Kelsey C. Martin
Priya Rajasethupathy
Scott A. Small

Eric Richard Kandel ( german: [ˈkandəl] ; născut Erich Richard Kandel, 7 noiembrie 1929) este un medic american de origine austriacă specializat în psihiatrie , neurolog și profesor de biochimie și biofizică la Colegiul Medicilor și Chirurgilor de la Universitatea Columbia . A fost laureat al Premiului Nobel pentru Fiziologie sau Medicină din 2000 pentru cercetările sale asupra bazelor fiziologice ale stocării memoriei în neuroni . A împărțit premiul cu Arvid Carlsson și Paul Greengard .

Este investigator principal la Institutul Medical Howard Hughes . El a fost, de asemenea, directorul fondator al Centrului pentru Neurobiologie și Comportament, care este acum Departamentul de Neuroștiințe de la Universitatea Columbia. În prezent, el face parte din Consiliul Științific al Fundației pentru Cercetarea Creierului și Comportamentului . Relatarea populară a lui Kandel, care îi cronicizează viața și cercetările, În căutarea memoriei: apariția unei noi științe a minții , a fost distins cu Premiul de carte Los Angeles Times 2006 pentru știință și tehnologie.

Primii ani

Mama lui Eric, Charlotte Zimels, s-a născut în 1897 în Kolomyya , Pokuttya ( Ucraina modernă ). Ea provenea dintr-o familie evreiască Ashkenazi . În acel moment Kolomyya făcea parte din Austria-Ungaria . Tatăl său, Hermann Kandel, s-a născut în 1898 în Olesko , Galicia (pe atunci parte a Austro-Ungariei). La începutul primului război mondial, părinții săi s-au mutat la Viena , Austria , unde s-au întâlnit și s-au căsătorit în 1923.

Eric Kandel s-a născut la 7 noiembrie 1929, la Viena. La scurt timp, tatăl lui Eric a înființat un magazin de jucării. Dar, deși bine asimilat și aculturat, au părăsit Austria , după ce țara a fost anexată de Germania martie 1938. Ca urmare a arienizarea ( Arisierung ), atacurile asupra evreilor au degenerat și proprietatea evreilor era confiscată. Când Eric avea 9 ani, el și fratele său Ludwig, în vârstă de 14 ani, s-au îmbarcat pe Gerolstein la Anvers, Belgia, și s-au alăturat unchiului lor din Brooklyn la 11 mai 1939, urmând mai târziu părinții săi.

După ce a ajuns în Statele Unite și s-a stabilit la Brooklyn, Kandel a fost tutorat de bunicul său în studii iudaice și a fost acceptat la Yeshiva of Flatbush , de la care a absolvit în 1944. A urmat liceul Erasmus Hall din Brooklyn în sistemul școlar din New York City. .

Universitatea universitară universitară Kandel la Harvard a fost Istorie și literatură. El a scris o teză de onoare de licență pe „Atitudinea față de socialismul național al celor trei scriitori germani: Carl Zuckmayer , Hans Carossa și Ernst Jünger ”. În timp ce se afla la Harvard, un loc în care psihologia era dominată de lucrarea lui BF Skinner , Kandel a devenit interesat de învățare și memorie . Cu toate acestea, în timp ce Skinner a susținut o separare strictă a psihologiei, ca nivel propriu al discursului, de considerații biologice precum neurologia, opera lui Kandel se concentrează în esență pe o explicație a relațiilor dintre psihologie și neurologie.

Lumea neuroștiinței i-a fost deschisă lui Kandel când a cunoscut-o pe Anna Kris, ai cărei părinți Ernst Kris și Marianne Rie erau psihanaliști. Sigmund Freud , un pionier în dezvăluirea importanței proceselor neuronale inconștiente, a stat la baza interesului lui Kandel pentru biologia motivației și a memoriei inconștiente și conștiente .

Facultatea de medicină și cercetarea timpurie

În 1952 a început la New York University Medical School . După absolvire, el a fost ferm interesat de baza biologică a minții. În acest timp și-a întâlnit viitoarea soție, Denise Bystryn . Kandel a fost expus pentru prima dată la cercetări în laboratorul lui Harry Grundfest de la Universitatea Columbia. Grundfest a fost cunoscut pentru utilizarea osciloscopului pentru a demonstra că viteza de conducere a potențialului de acțiune depinde de diametrul axonului . Cercetătorii cu care Kandel a interacționat contemplau provocările tehnice ale înregistrărilor intracelulare ale activității electrice a neuronilor relativ mici ai creierului vertebratelor.

După ce a început activitatea sa neurobiologice în desișul dificilă a electrofiziologie a cortexului cerebral , Kandel a fost impresionat de progresele pe care a fost făcută de Stephen Kuffler folosind un sistem mult mai experimental accesibil: neuronii izolate din nevertebrate marine . După ce a luat cunoștință de munca Kuffler lui în 1955, Kandel a absolvit facultatea de medicină și a învățat de la Stanley Crain modul de a face micro electrozi , care ar putea fi utilizate pentru înregistrări intracelulare de raci gigant axonilor .

Karl Lashley , un cunoscut neuropsiholog american, a încercat, dar nu a reușit să identifice un locus anatomic pentru stocarea memoriei în cortexul creierului. Când Kandel s-a alăturat Laboratorului de Neurofiziologie la Institutul Național de Sănătate al SUA în 1957, William Beecher Scoville și Brenda Milner au descris recent pacientul HM , care își pierduse capacitatea de a-și forma noi amintiri după îndepărtarea hipocampului . Kandel și-a asumat sarcina de a efectua înregistrări electrofiziologice de la neuronii piramidali ai hipocampului . Lucrând cu Alden Spencer, el a găsit dovezi electrofiziologice pentru potențialul de acțiune în copacii dendritici ai neuronilor hipocampici. Echipa a observat, de asemenea, activitatea spontană de tipul stimulatorului cardiac al acestor neuroni, precum și o inhibiție robustă recurentă în hipocampus. Acestea au furnizat primele înregistrări intracelulare ale activității electrice care stau la baza vârfului epileptic ( schimbarea intracelulară paroxistică depolarizantă ) și alergărilor epileptice ale vârfurilor (depolarizarea intracelulară susținută). Dar, în ceea ce privește memoria, nu a existat nimic în proprietățile electrofiziologice generale ale neuronilor hipocampici care să sugereze de ce hipocampul era special pentru stocarea explicită a memoriei.

Kandel a început să-și dea seama că stocarea memoriei trebuie să se bazeze pe modificări ale conexiunilor sinaptice dintre neuroni și că conectivitatea complexă a hipocampului nu oferă cel mai bun sistem pentru studiul funcției detaliate a sinapselor. Kandel era conștient de faptul că studiile comparative ale comportamentului, precum cele ale lui Konrad Lorenz , Niko Tinbergen și Karl von Frisch au dezvăluit că s-au găsit forme simple de învățare chiar și la animale foarte simple. Kandel a considerat că ar fi productiv să selecteze un model animal simplu care să faciliteze analiza electrofiziologică a schimbărilor sinaptice implicate în învățare și stocarea memoriei. El credea că, în cele din urmă, rezultatele vor fi aplicabile oamenilor. Această decizie nu a fost lipsită de risc: mulți biologi și psihologi de rang înalt credeau că nu se poate învăța nimic util despre memoria umană prin studierea fiziologiei nevertebratelor.

În 1962, după ce și-a încheiat rezidența în psihiatrie, Kandel a plecat la Paris pentru a afla despre molusca marină Aplysia californica de la Ladislav Tauc . Kandel își dăduse seama că forme simple de învățare precum obișnuința, sensibilizarea, condiționarea clasică și condiționarea operantă pot fi studiate cu ușurință cu ganglioni izolați de Aplysia . „În timp ce înregistrați comportamentul unei singure celule într-un ganglion, o cale axonică nervoasă către ganglion ar putea fi stimulată slab electric ca stimul [tactil] condiționat, în timp ce o altă cale a fost stimulată ca stimul [durere] necondiționată, urmând protocolul exact utilizat pentru condiționarea clasică cu stimuli naturali la animalele intacte. " Modificările electrofiziologice care rezultă din stimulii combinați ar putea fi apoi urmăriți la sinapse specifice. În 1965, Kandel și-a publicat rezultatele inițiale, inclusiv o formă de potențare presinaptică care părea să corespundă unei forme simple de învățare.

Membru al facultății la New York University Medical School

Kandel în 1978

Kandel a preluat o poziție în Departamentele de Fiziologie și Psihiatrie de la Școala de Medicină a Universității din New York , formând în cele din urmă Divizia de Neurobiologie și Comportament. Lucrând cu Irving Kupferman și Harold Pinsker, el a dezvoltat protocoale pentru demonstrarea unor forme simple de învățare prin Aplysia intactă . În special, cercetătorii au arătat că faimosul reflex de retragere a branhiei , prin care limacul își protejează țesutul branșial fraged de pericol, era sensibil atât la obișnuință, cât și la sensibilizare. Până în 1971, Tom Carew s-a alăturat grupului de cercetare și a contribuit la extinderea lucrărilor de la studii limitate la memoria pe termen scurt la experimente care includeau procese fiziologice necesare memoriei pe termen lung .

În 1981, membrii laboratorului, inclusiv Terry Walters, Tom Abrams și Robert Hawkins, au reușit să extindă sistemul Aplysia în studiul condiționării clasice , o constatare care a contribuit la reducerea decalajului aparent între formele simple de învățare asociate adesea cu nevertebratele și multe altele. tipuri complexe de învățare recunoscute mai des la vertebrate. Împreună cu studiile comportamentale fundamentale, alte lucrări din laborator au urmărit circuitele neuronale ale neuronilor senzoriali , interneuronilor și neuronilor motori implicați în comportamentele învățate. Acest lucru a permis analiza conexiunilor sinaptice specifice care sunt modificate prin învățarea la animalele intacte. Rezultatele din laboratorul Kandel au furnizat dovezi solide pentru baza mecanicistă a învățării ca „o schimbare a eficacității funcționale a conexiunilor excitatorii existente anterior ”. Câștigarea de către Kandel a Premiului Nobel pentru Fiziologie sau Medicină din 2000 a fost rezultatul muncii sale cu Aplysia asupra mecanismelor biologice de stocare a memoriei.

Modificări moleculare în timpul învățării

Începând din 1966 James Schwartz a colaborat cu Kandel la o analiză biochimică a modificărilor neuronilor asociați cu învățarea și stocarea memoriei. În acest moment se știa că memoria pe termen lung, spre deosebire de memoria pe termen scurt, implica sinteza de noi proteine. Până în 1972 aveau dovezi că a doua moleculă mesageră AMP ciclic (AMPc) a fost produsă în ganglionii Aplysia în condiții care determină formarea memoriei pe termen scurt ( sensibilizare ). În 1974, Kandel și-a mutat laboratorul la Universitatea Columbia și a devenit director fondator al Centrului pentru Neurobiologie și Comportament. S-a constatat curând că neurotransmițătorul serotonină , acționând pentru a produce cel de-al doilea cAMP mesager, este implicat în baza moleculară a sensibilizării reflexului de retragere branhială. Până în 1980, colaborarea cu Paul Greengard a dus la demonstrația că protein kinaza dependentă de AMPc , cunoscută și sub numele de protein kinaza A (PKA), a acționat în această cale biochimică ca răspuns la niveluri ridicate de AMPc. Steven Siegelbaum a identificat un canal de potasiu care ar putea fi reglat de PKA, cuplând efectele serotoninei cu electrofiziologia sinaptică modificată.

În 1983, Kandel a contribuit la formarea Institutului de Cercetări Medicale Howard Hughes din Columbia dedicat științei neuronale moleculare. Laboratorul Kandel a căutat apoi să identifice proteinele care trebuiau sintetizate pentru a converti amintirile pe termen scurt în amintiri de lungă durată. Una dintre țintele nucleare pentru PKA este proteina de control transcripțional CREB (proteină de legare a elementului de răspuns AMPc). În colaborare cu David Glanzman și Craig Bailey, Kandel a identificat CREB ca fiind o proteină implicată în stocarea memoriei pe termen lung. Un rezultat al activării CREB este creșterea numărului de conexiuni sinaptice. Astfel, memoria pe termen scurt a fost legată de modificările funcționale ale sinapselor existente, în timp ce memoria pe termen lung a fost asociată cu o modificare a numărului de conexiuni sinaptice.

Suport experimental pentru învățarea Hebbian

Unele dintre schimbările sinaptice observate de laboratorul lui Kandel oferă exemple de teorie Hebbiană . Un articol descrie rolul învățării Hebbian în reflexul de retragere a sifonului Aplysia .

Laboratorul Kandel a efectuat, de asemenea, experimente importante folosind șoareci transgenici ca sistem de investigare a bazelor moleculare de stocare a memoriei în hipocampul vertebratelor. S-a confirmat ideea originală a lui Kandel că mecanismele de învățare ar fi conservate între toate animalele. S-a confirmat că neurotransmițătorii , sistemele de mesagerie secundară, protein kinaze , canalele ionice și factorii de transcripție, cum ar fi CREB, funcționează atât în ​​învățarea vertebratelor, cât și în nevertebrate și în stocarea memoriei.

Continuarea activității la Universitatea Columbia

Din 1974, Kandel contribuie activ la știință ca membru al Diviziei de Neurobiologie și Comportament de la Departamentul de Psihiatrie de la Universitatea Columbia. În 2008, el și Daniela Pollak au descoperit că condiționarea șoarecilor pentru a asocia un zgomot specific cu protecția împotriva daunelor, un comportament numit „siguranță învățată”, produce un efect antidepresiv comportamental comparabil cu cel al medicamentelor. Această constatare, raportată în Neuron , poate informa studii suplimentare despre interacțiunile celulare dintre antidepresive și tratamentele comportamentale.

Kandel este, de asemenea, bine cunoscut pentru manualele pe care le-a ajutat să scrie, cum ar fi Principiile științei neuronale . Publicată pentru prima dată în 1981 și acum la cea de-a cincea ediție, cartea este adesea folosită ca text didactic și de referință în școlile medicale și în programele universitare și universitare. Kandel este membru al Academiei Naționale de Științe din 1974.

De asemenea, a fost la Universitatea Columbia din 1974 și locuiește în New York .

Foști membri notabili ai laboratorului său

  • James H. Schwartz 1964–1972: Coautor al influentului manual Principii de știință neuronală .
  • John H. (Jack) Byrne 1970–1975: profesor și director al Centrului de cercetare în neuroștiințe de la UT Health Science Center (Mcgovern Medical School); fondator și editor al revistei de cercetare Learning and Memory.
  • Tom Carew 1970–1983: profesor și decan al Facultății de Arte și Științe de la Universitatea din New York, Centrul pentru Științe Neurale. Fost președinte al Societății pentru Neuroștiințe.
  • Edgar T. Walters 1974–1980: profesor la Facultatea de Medicină a Universității din Texas Health Science Center din Houston.
  • Kelsey C. Martin 1992-1999: Decan al Școlii de Medicină David Geffen de la UCLA și profesor la Departamentele de Chimie Biologică, Psihiatrie și Științe Bio-Comportamentale.

Opiniile actuale despre Viena

Când Kandel a câștigat Premiul Nobel în 2000, s-a spus la Viena că este un Nobel „austriac”, lucru pe care l-a găsit „tipic vienez: foarte oportunist, foarte disingenuu, oarecum ipocrit”. El a mai spus că „cu siguranță nu este un Nobel austriac, ci un Nobel evreu-american”. După aceea, a primit un telefon de la președintele austriac Thomas Klestil de atunci, întrebându-l: „Cum putem face lucrurile bine?” Kandel a spus că mai întâi, Doktor-Karl-Lueger-Ring ar trebui redenumit; Karl Lueger a fost un primar antisemit al Vienei, citat de Hitler în Mein Kampf . Strada a fost în cele din urmă redenumită în 2012. În al doilea rând, a dorit ca comunitatea intelectuală evreiască să fie readusă la Viena, cu burse pentru studenți și cercetători evrei. El a propus, de asemenea, un simpozion cu privire la răspunsul Austriei la național-socialism. De atunci, Kandel a acceptat cetățenia onorifică a Vienei și participă la viața academică și culturală a orașului său natal, similar cu Carl Djerassi . Cartea lui Kandel din 2012, The Age of Insight - așa cum a fost exprimată în subtitlul său, The Quest to Understand the Unconscious in Art, Mind, and Brain, from Vienna 1900 to the Present - reprezintă o vastă încercare istorică de a plasa Viena la rădăcina modernismul cultural.

Premii

Filmografie

Publicații selectate

Cărți

  • Kandel, Eric R. (1976), Cellular Basis of Behavior: An Introduction to Behavioral Neurobiology , New York: WH Freeman & Company, ISBN 978-0-716-70522-2
  • Kandel, Eric R. (1978), A Cell - Biological Approach to Learning , New York: Society for Neuroscience, ISBN 978-0-916-11007-9.
  • Kandel, Eric R. (1979), Behavioral Bio of Aplysia: Origin & Evolution , New York: WH Freeman & Company, ISBN 978-0-716-71070-7.
  • Kandel, Eric R .; Schwartz, James H .; Jessell, Thomas M .; Siegelbaum, Steven A .; Hudspeth, AJ (2012) [1981], Principiile științei neuronale (ediția a 5-a), New York: McGraw-Hill , ISBN 978-0-071-39011-8.
  • Kandel, Eric R. (1987), Neurobiologie moleculară în neurologie și psihiatrie , New York: Lippincott Williams & Wilkins, ISBN 978-0-881-67305-0.
  • Kandel, Eric R .; Jessell, Thomas M .; Schwartz, James H (1995), Essentials of Neural Science and Behavior , New York: McGraw-Hill / Appleton & Lange, ISBN 978-0-838-52245-5.
  • Kandel, Eric R. (2005), Psychiatry, Psychoanalysis, and the New Biology of Mind , New York: American Psychiatric Publishing, ISBN 978-1-585-62199-6.
  • Kandel, Eric R. (2007), În căutarea memoriei: apariția unei noi științe a minții , New York: WW Norton & Company, ISBN 978-0-393-32937-7.
  • Kandel, Eric R. (2012), The Age of Insight: The Quest to Understand the Unconscious in Art, Mind, and Brain, de la Viena 1900 până în prezent , New York: Random House, ISBN 978-1-4000-6871-5.
  • Kandel, Eric R. (2016), Reductionism in Art and Brain Science: Bridging the Two Cultures , New York: Columbia University Press, ISBN 978-0-231-17962-1.
  • Kandel, Eric R. (2018), Mintea dezordonată: Ce ne spun creierele neobișnuite despre noi înșine , New York: Farrar, Straus și Giroux, ISBN  9780374287863 .

Articole

Vezi si

Referințe

linkuri externe