Eric Kandel. Biografie. Chiar și cele mai simple forme de comportament se schimbă sub influența învățării.

Psihiatru american, neurobiolog Eric Richard Kandel s-a născut la 7 noiembrie 1929 la Viena într-o familie de evrei.

Părinții lui Eric s-au născut pe teritoriul Ucrainei moderne: mama lui este în Kolomyia, iar tatăl său este în orașul Oleshko (lângă Lviv). Părinții lui Eric s-au căsătorit în 1923. La vremea aceea, tatăl meu avea propriul magazin de jucării. Dar în martie 1938, după anexarea Austriei de către Germania, proprietatea evreiască a fost expropriată – iar magazinul lui Herman Kandel, tatăl lui Eric, nu a făcut excepție.

La vârsta de nouă ani, Eric și fratele său, Ludwig, în vârstă de paisprezece ani, erau destinați să traverseze ei înșiși Oceanul Atlantic. În primăvara anului 1939, au navigat pe nava Gerolstein din Anvers. Pe 11 mai, frații au ajuns în Brooklyn pentru a-și vizita unchiul. Mai târziu, părinții lor au ajuns și ei cu succes în Statele Unite.

Datorită eforturilor bunicului său, Eric a fost inițiat în toate tradițiile evreiești, așa că a fost acceptat fără probleme în yeshiva Fletbush, de la care a absolvit în 1944. Mai târziu a intrat la Școala Erasmus Hall, unde și-a făcut studiile medii. La Sala Erasmus, Kandel a lucrat ca editorialist sportiv pentru ziarul școlii. A absolvit Universitatea Harvard. În 1952 a început să studieze la Facultatea de Medicină a Universității din New York. În timpul studiilor, și-a cunoscut viitoarea soție, Deniz Bystrin. În acest timp, a efectuat și cercetări în laboratorul Harry Grundfest de la Universitatea Columbia. În 1962 a plecat la Paris pentru a studia Aplysia californica. Aceasta i-a determinat soarta viitoare.

Folosind ca model sistemul nervos al moluștei Alysia, el a descoperit că modificările activității sinapselor sunt principalele în mecanismul memoriei. Fosforilarea proteinelor la nivelul sinapselor joacă un rol important în formarea memoriei pe termen scurt. Formarea memoriei pe termen lung necesită, de asemenea, transformări în sinteza proteinelor, care duc la modificări ale formei și funcției sinapsei. Atunci când ambii neuroni ai unei anumite sinapse sunt excitați, încep să apară modificări în fanta sinaptică a acesteia, care prin ele însele nu dovedesc că sunt legate de memoria pe termen scurt, deși afectează trecerea semnalului prin sinapsă. Dacă imaginea din memorie este susținută cu ajutorul feedback-urilor pozitive - autoexcitare, atunci modificările sinapsei pot, desigur, să rupă legătura și să stingă această imagine, dar nu invers.

La început, Eric Kandel a început să studieze mecanismele de formare a memoriei la mamifere, dar sistemul lor nervos s-a dovedit a fi foarte complex pentru înțelegerea proceselor de bază ale memoriei. Omul de știință a decis să utilizeze un model experimental mai simplu - sistemul nervos alysia, care constă din 20.000 de neuroni, dintre care mulți sunt mari (până la 1 mm).

Eric Kandel a demonstrat că atât memoria de scurtă durată, cât și cea de lungă durată în Alysia sunt „localizate” în sinapsă, în anii 90 el a efectuat studii similare la șoareci. Omul de știință a reușit să demonstreze că același tip de formare a memoriei, care a fost găsită în moluște, există și la mamifere.

Eric Kandel a dezvăluit mecanisme similare ale memoriei la oameni. Putem spune că memoria umană este „localizată în sinapse” iar modificările funcției sinapselor sunt principalele în procesul de formare a diferitelor tipuri de memorie. Mai bine să spunem că memoria nu este localizată în sinapsa însăși, ci este determinată de conductivitatea acestei sinapse. Deși calea spre înțelegerea întregului complex complex al procesului de memorie este încă lungă, rezultatele cercetărilor lui Eric Kandel au devenit baza pentru cercetări științifice ulterioare.

În 2000, Eric Kandel, împreună cu Arvid Karlsson și Paul Gringard, a primit Premiul Nobel pentru Fiziologie sau Medicină „pentru descoperiri legate de transmiterea semnalului în sistemul nervos”.

Eric Kandel

În căutarea unei amintiri

Apariția unei noi științe a psihicului uman

cuvânt înainte

Înțelegerea naturii biologice a psihicului uman este sarcina cheie a științei în secolul XXI. Ne străduim să înțelegem natura biologică a percepției, învățării, memoriei, gândirii, conștiinței și limitele liberului arbitru. Până acum câteva decenii, părea de neconceput că biologii vor fi capabili să studieze aceste fenomene. Până la jumătatea secolului al XX-lea, ideea că cele mai profunde secrete ale psihicului uman, cel mai complex sistem de fenomene din univers, ar putea fi accesibile analizelor biologice, poate chiar la nivel molecular, nu putea fi luată în serios.

Progresele impresionante ale biologiei din ultimii cincizeci de ani au făcut acest lucru posibil. Descoperirea structurii ADN-ului de către James Watson și Francis Crick în 1953 a revoluționat biologia, oferindu-i o bază rațională pentru studierea modului în care informațiile stocate în gene guvernează funcționarea celulelor. Această descoperire a făcut posibilă înțelegerea principiilor fundamentale ale reglementării activității genelor - modul în care genele asigură sinteza proteinelor care determină funcționarea celulelor, modul în care genele și proteinele sunt pornite și oprite în timpul dezvoltării unui organism, determinând structura sa. Cu aceste realizări remarcabile în spate, biologia, împreună cu fizica și chimia, au ocupat un loc central în constelația științelor naturale.

Înarmată cu noi cunoștințe și încredere, biologia s-a grăbit către cel mai înalt obiectiv - să înțeleagă natura biologică a psihicului uman. Munca în această direcție, considerată de mult timp neștiințifică, este deja în plină desfășurare. Mai mult, atunci când istoricii științei privesc ultimele două decenii ale secolului al XX-lea, ei probabil că își îndreaptă atenția către un fapt neașteptat: cele mai valoroase descoperiri ale vremii referitoare la psihicul uman nu au fost obținute în cadrul unor discipline care tradițional a lucrat în acest domeniu, precum filosofia, psihologia sau psihanaliza. Ele au fost posibile prin fuziunea acestor discipline cu biologia creierului, o nouă disciplină sintetică care a înflorit prin progresele impresionante ale biologiei moleculare. Rezultatul a fost o nouă știință a psihicului care a valorificat puterea biologiei moleculare pentru a explora marile mistere ale vieții.

Noua știință se bazează pe cinci principii. Primul este că psihicul nostru este inseparabil de creier. Creierul este un organ biologic complex, foarte computațional, care modelează senzațiile, reglează gândurile și sentimentele și dirijează acțiunile. Creierul este responsabil nu doar de forme relativ simple de comportament motor, precum alergatul sau mâncatul, ci și de acele acțiuni complexe în care vedem esența naturii umane: gândirea, vorbirea sau crearea unor opere de artă. Sub acest aspect, psihicul uman apare ca un sistem de operatii efectuate de creier, cam la fel ca mersul este un sistem de operatii efectuate de picioare, doar ca in cazul creierului sistemul este mult mai complex.

Al doilea principiu este că fiecare funcție mentală a creierului, de la cele mai simple reflexe până la cele mai creative forme de activitate din domeniul limbajului, muzicii și artelor vizuale, este îndeplinită de circuite neuronale specializate care rulează în diferite părți ale creierului. Prin urmare, biologia psihicului uman este mai bine denotată prin termenul de biologie a minții, indicând un sistem de operații mentale efectuate prin aceste operații.

Al treilea principiu: toate aceste circuite constau din aceleași unități elementare de semnalizare - celule nervoase (neuroni). În al patrulea rând: în circuitele neuronale, moleculele de substanțe speciale sunt folosite pentru a genera semnale în interiorul celulelor nervoase și a le transmite între celule. Și ultimul principiu: aceste molecule de semnalizare specifice sunt conservatoare din punct de vedere evolutiv, adică rămân neschimbate de-a lungul a milioane de ani de evoluție. Unele dintre ele au fost prezente în celulele strămoșilor noștri străvechi și pot fi găsite astăzi în rudele cele mai îndepărtate și primitive din punct de vedere evolutiv - organisme unicelulare precum bacteriile și drojdiile și organisme multicelulare simple precum viermii, muștele și melcii. Pentru a manevra cu succes în habitatul lor, aceste creaturi folosesc molecule din aceleași substanțe pe care le facem noi pentru a-și gestiona viața de zi cu zi și a se adapta la mediul lor.

Astfel, noua știință a psihicului nu numai că ne deschide calea de a ne cunoaște pe noi înșine (cum percepem mediul, învățăm, ne amintim, simțim și acționăm), dar ne oferă și posibilitatea de a ne privi într-un mod nou în contextul evoluţiei biologice. Ne permite să înțelegem că psihicul uman s-a dezvoltat pe baza unor substanțe care erau încă folosite de strămoșii noștri primitivi și că extraordinarul conservatorism al mecanismelor moleculare care reglează diferite procese de viață este, de asemenea, inerent psihicului nostru.

Din cauza cât de mult poate face biologia psihicului pentru bunăstarea noastră personală și socială, comunitatea științifică de astăzi este unanimă: această disciplină va fi pentru secolul 21 ceea ce a devenit biologia genetică pentru secolul 20.

Pe lângă faptul că noua știință a psihicului abordează problemele cheie care au ocupat mințile gânditorilor occidentali de pe vremea când Socrate și Platon au început să discute pentru prima dată despre natura proceselor mentale în urmă cu mai bine de două mii de ani, de asemenea, ne deschide ocazia de a înțelege în practică lucrurile care sunt importante pentru viața noastră de zi cu zi.probleme legate de psihic. Știința a încetat să mai fie apanajul oamenilor de știință. Acum ea este o parte integrantă a vieții și culturii moderne. Mass-media transmit aproape în fiecare zi informații de natură specială, greu accesibile înțelegerii publicului larg. Oamenii citesc despre pierderea memoriei cauzate de Alzheimer și despre așa-numita pierdere de memorie legată de vârstă și încearcă să înțeleagă, adesea fără succes, diferența dintre cele două tulburări, dintre care prima progresează inexorabil și duce la moarte, iar cea de-a doua este un afecțiune relativ ușoară. Ei aud despre medicamentele nootrope, dar nu au idee despre ce să se aștepte de la ei. Li se spune că genele influențează comportamentul și că anomaliile acestor gene cauzează boli mintale și tulburări neurologice, dar nu li se spune cum se întâmplă acest lucru. În cele din urmă, oamenii citesc că diferențele de abilități legate de gen afectează educația și cariera bărbaților și femeilor. Înseamnă asta că creierul unei femei este diferit de al unui bărbat?

Majoritatea dintre noi, în viața personală și socială, va trebui să ia decizii legate de înțelegerea noastră biologică a psihicului. Unele dintre ele vor fi solicitate în încercările de a înțelege variabilitatea comportamentului uman normal, în timp ce altele se vor ocupa de tulburări mentale și neurologice mai grave. Prin urmare, este imperativ ca toată lumea să aibă acces la cele mai recente informații științifice, prezentate într-o formă clară, accesibilă. Împărtășesc convingerea, răspândită în comunitatea științifică de astăzi, că este responsabilitatea noastră să oferim publicului astfel de informații.

Chiar și într-un stadiu incipient al activității mele în neuroștiință, mi-am dat seama că oamenii fără o educație în științe naturale sunt la fel de sincer dornici să învețe ceva despre noua știință a psihicului uman, așa cum suntem noi, oamenii de știință, dornici să spunem despre ea. Acest lucru m-a inspirat pe mine și pe unul dintre colegii mei de la Universitatea Columbia, James Schwartz, să creăm manualul Principles of Neural Science, un curs introductiv pentru colegii și școli de medicină, la care acum începem să lucrăm la cea de-a cincea ediție. După ce a apărut cartea, am fost invitat să susțin prelegeri despre neuroștiință pentru un public larg. Această experiență m-a convins că oamenii care nu sunt oameni de știință sunt dispuși să facă un efort pentru a înțelege întrebările cheie ale științei creierului, dacă oamenii de știință sunt dispuși să încerce să le clarifice aceste întrebări. De aceea am scris cartea pe care o țineți în mână ca o introducere în noua știință a psihicului uman pentru o gamă largă de cititori fără educație specială. Sarcina mea este să explic în cuvinte simple cum din teoriile și observațiile oamenilor de știință care au fost implicați în știința experimentală care este biologia astăzi, a apărut o nouă știință a psihicului.

Un alt stimulent pentru a scrie această carte mi-a venit în toamna anului 2000, când contribuția mea la studiul memoriei a fost distinsă cu Premiul Nobel pentru Fiziologie sau Medicină. Toți laureații Nobel sunt invitați să scrie o schiță autobiografică. Pe măsură ce le scriam pe a mea, mi-a devenit foarte clar că interesul meu pentru natura memoriei datează de la evenimentele copilăriei mele din Viena. Cu surpriză și recunoștință, mi-am dat seama că cercetările mele mi-au permis să devin participant la o etapă istorică în dezvoltarea științei și să mă alătur minunatei comunități internaționale de biologi. În timpul muncii mele, am întâlnit câțiva oameni de știință eminenți care au fost în fruntea revoluției recente în biologie și știința creierului, iar interacțiunile cu aceștia au avut un impact uriaș asupra propriilor mele cercetări.

Eric Kandel

În căutarea unei amintiri

Apariția unei noi științe a psihicului uman

cuvânt înainte

Eric Richard Kandel (Kendel) este un psihiatru american, profesor de biochimie și neuroștiință și laureat al Premiului Nobel pentru medicină și fiziologie.

Eric s-a născut la Viena, Austria, la 7 noiembrie 1929, într-o familie de evrei. Interesant, părinții lui Eric erau din Ucraina: tatăl său locuia lângă Lviv, iar mama lui locuia în Kolomyia. Părinții s-au căsătorit în 1923 și în curând s-au mutat la Viena. Tatăl lui Eric deținea un magazin de jucării, dar în martie 1938, ca urmare a ocupației naziste, proprietatea evreiască a fost expropriată. Familia a avut doi fii: Eric - fiul cel mic și fiul cel mare - Ludwig.

Eric Kandel și-a început studiile la o școală vieneză, dar din cauza persecuției evreilor de către naziști, familia Candele a fost nevoită să plece în Belgia în 1939, iar apoi în Statele Unite. În primăvara anului 1939, doi frați, Eric în vârstă de nouă ani și Ludwig, în vârstă de paisprezece ani, au traversat Oceanul Atlantic pe o navă. După ce au ajuns în Statele Unite, au rămas cu unchiul lor. Puțin mai târziu, părinții lor au ajuns și ei în Statele Unite, iar familia reunită s-a stabilit în Brooklyn.

Eric și-a făcut studiile secundare la Erasmus Hall School, iar în 1944 a intrat la Universitatea Harvard, unde a studiat mai întâi literatura și istoria. În timpul studiilor, a devenit interesat de lucrările lui Sigmund Freud, iar acest lucru a dat un impuls studiului psihiatriei.

În 1952 a intrat la facultatea de medicină a Universității din New York, iar în 1955 s-a pregătit la laboratorul Universității Columbia, unde a învățat să experimenteze pe celulele nervoase. Aici s-a cunoscut, iar în 1956 s-a căsătorit cu Denise Bistern.

Eric Kandel a lucrat timp de patru ani în laboratorul Institutului Național de Sănătate Mintală, iar în 1962 a plecat la Paris pentru a efectua experimente, care au devenit ulterior un factor decisiv în drumul său către faimă.

La început, omul de știință a studiat procesele de formare a memoriei la mamifere, cu toate acestea, după cum s-a dovedit, pentru a înțelege procesele de memorie, sistemul lor nervos sa dovedit a fi prea complex. Prin urmare, omul de știință a decis să folosească un model mai simplu pentru cercetare - sistemul nervos al aplyziei moluștelor.

Eric Kandel a demonstrat că în aplysie, memoria pe termen lung și pe termen scurt este „localizată” în sinapsă. Cercetările au arătat că moluștele și mamiferele au același tip de formare a memoriei. În consecință, oamenii au mecanisme de memorie similare. Memoria umană este „localizată în sinapse”, iar modificările sinapselor sunt principalii factori în formarea diferitelor tipuri de memorie.

Folosind sistemul nervos al aplyziei moluștelor, omul de știință demonstrează că modificările activității sinapselor sunt principalele în mecanismul memoriei. Memoria pe termen lung necesită transformări în sinteza proteinelor, care duc la modificări ale funcției sinapselor. Dacă imaginea din memorie este susținută de autoexcitare, atunci modificările din sinapsă pot rupe această conexiune.

Cel mai important, rezultatele cercetării lui Eric Kandel sunt doar baza cercetărilor științifice ulterioare.Cu toate acestea, una dintre celebrele cărți ale lui Eric Kandel „Principiile neuroștiinței”, care dezvăluie funcțiile sistemului nervos, a devenit de mult un manual pentru studenți.

Cea mai recentă carte, În căutarea memoriei, explorează lumea fiziologiei memoriei și explică modul în care funcționează creierul în relație cu liberul arbitru.

În 2000, Eric Kandel, împreună cu alți doi oameni de știință, a primit Premiul Nobel „Pentru descoperiri legate de transmiterea semnalelor în sistemul nervos”.

Cartea a fost publicată cu sprijinul Proiectelor de carte a lui Dmitri Zimin

Design artistic și aspect de Andrey Bondarenko

Toate drepturile rezervate

Editura CORPUS ®

Această carte a fost publicată în cadrul programului „Proiectele de carte ale lui Dmitri Zimin” și continuă seria

„Biblioteca „Fundației” Dinastiei”.

Dmitry Borisovich Zimin este fondatorul companiei Vimpelcom (Beeline), Fundația Dynasty pentru programe non-profit și Fundația Moscow Time.

Programul Proiecte de carte al lui Dmitri Zimin combină trei proiecte binecunoscute cititorilor: publicarea de cărți populare de știință The Library of Dynasty Foundation, departamentul de publicare al Moscow Time Foundation și Premiul Enlightener în literatura populară științifică în limba rusă. .

cuvânt înainte

Înțelegerea naturii biologice a psihicului uman este sarcina cheie a științei în secolul XXI. Ne străduim să înțelegem natura biologică a percepției, învățării, memoriei, gândirii, conștiinței și limitele liberului arbitru. Până acum câteva decenii, părea de neconceput că biologii vor fi capabili să studieze aceste fenomene. Până la jumătatea secolului al XX-lea, ideea că cele mai profunde secrete ale psihicului uman, cel mai complex sistem de fenomene din univers, ar putea fi accesibile analizei biologice, poate chiar la nivel molecular, nu putea fi luată în serios.

Înarmată cu noi cunoștințe și încredere, biologia s-a grăbit către cel mai înalt obiectiv - să înțeleagă natura biologică a psihicului uman. Munca în această direcție, considerată de mult timp neștiințifică, este deja în plină desfășurare. Mai mult, atunci când istoricii științei privesc ultimele două decenii ale secolului al XX-lea, ei probabil că își îndreaptă atenția către un fapt neașteptat: cele mai valoroase descoperiri ale vremii referitoare la psihicul uman nu au provenit din discipline care au lucrat în mod tradițional în acest domeniu. domeniu, cum ar fi filosofia, psihologia sau psihanaliza. Ele au fost posibile prin fuziunea acestor discipline cu biologia creierului, o nouă disciplină sintetică care a înflorit prin progresele impresionante ale biologiei moleculare. Rezultatul a fost o nouă știință a psihicului care a valorificat puterea biologiei moleculare pentru a explora marile mistere ale vieții.

Al doilea principiu este că fiecare funcție mentală a creierului, de la cele mai simple reflexe până la cele mai creative forme de activitate din domeniul limbajului, muzicii și artelor vizuale, este îndeplinită de circuite neuronale specializate care rulează în diferite părți ale creierului. Prin urmare, biologia psihicului uman este mai bine desemnată prin termen biologia minții, indicând un sistem de operaţii mentale efectuate de aceste lanţuri decât termenul biologia minții, implicând o anumită locație a psihicului nostru și presupunând că avem un anumit loc în creierul nostru în care sunt efectuate toate operațiile mentale.