Едгар Дуглас Едріан

Ці Фотографія Дуглас ЕЦП в сіньцзяні (фото Едгар Дуглас Едріан)

Edgar Douglas Adrian

  • День народження: 30.11.1883 року
  • Вік: 93 року
  • Місце народження: Лондон, Великобританія
  • Дата смерті: 04.08.1977 року
  • Громадянство: Великобританія

Біографія

Його батьками були Альфред Дуглас Едріан, юрисконсульт, і Флора Лавінія Едріан (Бартон). В сім’ї було троє дітей; Едгар був середнім за віком. У 1908 р. Едгар закінчив престижну школу в Вестмінстері і вступив у Трініті-коледж Кембриджського університету для вивчення природничих наук. Тут він займався під керівництвом фізіолога Кита Лукаса, який досліджував реакції нервів і м’язів на електричне подразнення. Незабаром Едгар примкнув до цих робіт.

У 1871 р. було встановлено, що реакція серцевого м’яза на електричне вплив підкоряється закону «все або нічого» – небудь ця реакція максимальна, або не виникає зовсім. У 1905 р. Лукас показав, що не тільки для серця, але і для будь-яких інших м’язів характерні особливі реакції, зумовлені зміною числа збуджених волокон і частоти їх скорочення. Хоча в подальших дослідах Лукаса були отримані серйозні дані на користь того, що і нервах властиві реакції, що підкоряються закону «все або нічого», прямих доказів цього не було, оскільки тоді ще не існувало способу реєстрації активності поодиноких нервових клітин.

У своїх роботах Е .. і Лукас вивчали, чи є енергія подразника джерелом енергії для поширення нервового імпульсу (потенціалу дії), подібно до того як це відбувається при польоті кулі, або ж цей процес є ланцюгової реакцією – зразок поширення полум’я по фитилю. Їх дані свідчили на користь другого припущення. При цьому лише у 40-х рр. Алан Ходжкін і Андру Хакслі розкрили механізм виникнення потенціалу дії.

У 1911 р. Е. закінчив Кембриджський університет і через два роки став науковим співробітником Трініті-коллед-жа. До цього часу він прийшов до переконання, що знання медицини допоможе йому в науковій діяльності, і незадовго до початку першої світової війни почав працювати в лондонській лікарні св. Варфоломія. За рекордно короткий час – трохи більше ніж за рік – Е. пройшов лікарську практику. Роки війни він провів в Англії, займаючись вивченням і лікуванням контузій і неврологічних уражень.

Аж до самої смерті Лукаса, який загинув в авіаційній катастрофі в 1961 р., вони з Е. обговорювали можливі способи реєстрації електричної активності поодиноких нервових волокон, що До того часу було відомо, що тривалість цих імпульсів становить лише кілька тисячних часток секунди, а величина їх – порядку декількох мікровольт. Все це не дозволяло реєструвати подібні імпульси за допомогою наявної на той час апаратури. Лукас запропонував спробувати записувати електричні сигнали від нервів, використовуючи для їх посилення термоелектронні лампи типу тих, які були винайдені Гульєльмо Марконі та Фердинандом Брауном.

Оскільки після війни різко збільшився приплив студентів і Е. довелося приділяти багато часу викладання, ідею Лукаса кілька років не вдавалося здійснити. Однак, хоча наукова діяльність для Е. і відійшла на другий план, він зробив кілька важливих спостережень, які стосуються періоду рефрактерності нервів і м’язів (тобто проміжку часу безпосередньо після електричного імпульсу, коли тканина невозбудима), а в 1922 р. спільно з американським нейробіологом Александером Форбсом отримав переконливі дані на користь того, що чутливі нерви, як і рухові, підкоряються закону «все або нічого». Це відкриття було несподіваним, так як у той час більшість вчених вважало, що інформація, яка йде по чутливих нервах, занадто складна і не може кодуватися настільки простими імпульсами.

У 1925 р. Е. став використовувати в своїх дослідах лампові підсилювачі. До того часу Герберт Гассер і його співробітники з медичної школи Джонса Хопкінса створили підсилювач, за допомогою якого стало можливим записувати потенціали дії в пучках рухових нервових волокон. Е. сконструював за схемою Гасера свій власний підсилювач і випробував його в дослідах на нерви, що іннервують м’язи жаби. Раніше Чарлз Шеррингтон припустив, що йдуть від м’язів чутливі нерви, які сприймають розтягнення цих м’язів. Е. зумів виділити такий фрагмент м’яза, який містив лише один чутливий рецептор; при розтягуванні м’яза цей рецептор збуджувався. Виявилося, що всі імпульси в нерві від цього рецептора мають абсолютно однаковою тривалістю та амплітудою; однак, як писав Е. згодом, частота (імпульсів) залежить від ступеня і швидкості розтягування, тобто від ступеня порушення чутливого органу. У зв’язку з цим імпульсація несе набагато більшу інформацію, ніж просто сигнал про те, що порушення сталося».

Протягом кількох наступних років Е. і його співробітники досліджували їм пульсацію в різних чутливих і рухових нервах, і результати їх досліджень стали основою для створення загальної теорії чутливості. У відповідності з уявленнями Е. чутливі рецептори людини реагують тільки на зміни навколишнього середовища і після того, як зміна відбулася, адаптуються до нової ситуації. Від інтенсивності збудження рецепторів залежить частота імпульсації в чутливих нервах.

Згодом Е. описав весь процес, від збудження рецепторів до сприйняття його мозком. Він писав: «Збудження рецепторів поступово спадає, і по мірі цього спаду інтервали між імпульсами в чутливих волокнах стають все більше. Ці імпульси інтегруються за допомогою якихось центральних процесів, і завдяки цьому наростання і спадання відчуття являє собою досить точну копію наростання і спаду збудження рецепторів. Що ж стосується природи відчуття, то вона, очевидно, залежить від того шляху, по якому йде імпульсація». Іншими словами, всі імпульси в чутливих нервах однакові. Світло сприймається світло, а звук – звук не тому, що між чутливими процесами в органах зору або слуху існує якась принципова різниця, а тому, що головний мозок розцінює будь-яке порушення зорових нервів як світлове, а слухових – як звукове.

У дослідах Е. на рухових нервах було виявлено, що «можливе різноманітність сигналів, що надходять по рухових нервах до м’язів… обмежено в тій же мірі, як і при виникненні імпульсів в чутливих нервах; тут також величина ефекту визначається частотою імпульсації і кількістю порушених волокон». Відкриття Е., що стосуються адаптації та кодування нервової імпульсації, дозволили дослідникам проводити повне й об’єктивне вивчення відчуттів.

У 1932 р. Е. спільно з Шеррингтоном була присуджена Нобелівська премія з фізіології і медицини «за відкриття, що стосуються функцій нервових клітин». У своїй промові на церемонії нагородження дослідник з Каролінського інституту Горан Лилиестранд сказав: «Роботи Е. внесли важливий вклад у наше розуміння принципів діяльності нервових клітин і адаптації органів почуттів».

До того часу інтереси Е. перемістилися від периферичних органів почуттів до головного мозку. Його роботи по електричних сигналів мозку, проведені на початку 30-х рр. стали важливим внеском у розвиток електроенцефалографії як методу дослідження мозку.

Протягом наступних 20 років Е. експериментально вивчав найрізноманітніші об’єкти – слуховий аналізатор, сенсорну кору (ділянки мозку, відповідальні за обробку складних чутливих сигналів), мозочок, вестибулярний апарат, органи нюху; можливо, всі ці дослідження былидля нього підступами до вирішення спільного завдання – зрозуміти діяльність центральної нервової системи в цілому. Прекрасний експериментатор, він часом ставив досліди на собі. Так, одного разу Е. ввів собі в плече довгу голку і з її допомогою протягом двох годин реєстрував діяльність своїх м’язів.

У 1951 р. Е. залишив посаду професора фізіології Кембриджського університету і очолив Трініті-коледж. У зв’язку з цим більшу частину часу йому довелося присвячувати адміністративної роботи, читання лекцій і політичної діяльності. З 1950 по 1955 р. Е. займав пост президента Лондонського королівського товариства, членом якого він був з 1923 р. Будучи президентом цього товариства, він протягом року був також президентом Британської асоціації сприяння розвитку науки і, таким чином, одночасно очолював обидві ці організації, що було третім випадком в їх історії.

З 1957 по 1959 р. Е. був проректором Кембриджського університету, а з 1968 р. по грудень 1975 р. – його ректором. Алан Ходжкін згадував, що, «коли Е. став ректором, співробітники Трініті-коледжу, які займаються веслуванням, звернулися до нього з проханням надати їм честь доставити його на човні вгору по річці від Трініті-коледжу до університетського центру. Хоча Э. тоді було вже 78 років, він погодився і, в офіційному вбранні, сам сів за кермо і успішно провів човен через безліч мостів вгору за течією».

Вищої почесті у своєму житті Е. був удостоєний в 1955 р., коли королева Єлизавета II подарувала йому Титул барона. В якості барона Едріана Кембриджського, пера Англії, він часто відвідував палату лордів, виступаючи з промовами на самі різні теми – від ящуру до ядерного роззброєння.

У 1923 р. Е. одружився з Естер Пінсент, одного з нащадків шотландського філософа Давида Юма. У них було троє дітей – син і дві дочки. Лорд Е. був відважною людиною, захоплювався в молодості швидкісною їздою на автомобілі і альпінізмом. Помер він у 1977 р.

Е. був членом понад 40 наукових і професійних організацій. Він був удостоєний багатьох нагород, в т. ч. Королівською медаллю (1934) і медаль Коплі (1946) Королівського товариства, золотої медалі Альберта Королівського товариства мистецтв (1953), медалі » за видатні заслуги Британської медичної асоціації (1958) і медалі Джефкотта Королівського медичного товариства (1968).