神经科学史:查尔斯·斯科特·谢林顿

sherrington.jpg

对许多人来说,查尔斯·斯科特·谢灵顿最好为我们提供了术语称为突触这个词至今仍被用来描述两个神经元之间的连接。虽然谢林顿在理解突触和神经交流方面的工作很重要,但是,他对反射的研究,本体感受,脊神经,肌肉动作和动作都更广阔的,甚至可能更有影响力。

无论如何,他对突触的观察代表了他对神经系统及其功能的调查和推断的细致细致。他写突触的时候圣地亚哥·拉蒙 - 卡哈尔开始让科学界相信,大脑是由独立的神经细胞(1891年被称为神经元)组成的,而不是由不间断的神经组成的连续的“网络”。这个理论缺少的一件事是对神经元如何相互沟通的理解。

在关于这个问题的写作中,谢林顿提出了一种特殊的膜——他称之为突触——它将两个聚集在一起的神经细胞分开。当时的显微镜无法真正观察到突触上的分离(这是非常小的),所以谢林顿被迫将突触描述为纯粹的功能分离——但不管怎样,这是一种分离。他的假设是基于他在自己的研究中所做的观察,比如反射(他进行了广泛的研究)如果只是简单地沿着连续的神经纤维传导信号,那么反射就不会像它们应该的那样快。谢林顿原本打算使用术语syndesm描述神经元之间的功能连结,但有朋友建议突触,从希腊,意思是“扣”,因为它“产生更好的形容词形式”。

因此,这个词突触出生,但谢林顿他对突触的观察真的一个更大的调查反射和神经肌肉的通信只是其中的一部分。他在这方面作出了重要贡献,当他帮助阐明潜在著名机制膝跳反射(你可能也经历过,医生在你的膝盖骨下敲了敲,导致你的腿向外踢)。

他在脊髓反射方面的研究也让谢林顿提出了另一个开创性的假设。他提出肌肉不仅仅是收到神经支配从从脊髓到达它们的神经但它们也发送关于肌肉长度、张力和回到脊髓位置的感觉信息。谢林顿认为,这些信息对肌肉张力和姿势等很重要。他假设肌肉中有传递这类信息的感受器,他特别确定了肌梭和高尔基腱器官潜在受体,大约分别拉伸和张力,发送信息(在此以后将被确认)。描述这些肌肉受体发送信息,谢林顿创造另一个术语本体感受.他选择这个学期是因为proprius在拉丁语中是“自己”的意思,他想强调的是,这些肌肉感受器发出的感觉信息来自个体自己的身体,而不是由外部刺激(其他感受器通常都是这样)发起的。

谢林顿在理解运动和肌肉功能方面的许多其他贡献中,他还帮助人们更好地理解了一种叫做倒数支配.友情支配指的是一个肌肉激活影响其他肌肉的活动方式。这是一个常见的和必要的响应。正如我们在地板上行走,例如,当涉及一条腿的延伸肌肉被激活,参与同一腿缩回的肌肉必须被禁止。否则,我们的肌肉会不断地相互竞争,这将导致完全刚性,使运动(甚至是站在一个地方)是不可能的。谢林顿未发现相互支配的现象,但他花了几年时间研究它,并在这个过程中给了我们更好的理解它是如何工作。他导致了一些复杂的反射实验倒数支配的调查,参与的运动,如散步,跑步,甚至划伤。他的工作帮助我们了解一些反射涉及如何链接几个简单的动作反身共同打造一个看似复杂的行为显示。

谢林顿对脊髓神经和反射的研究使他绘制出从脊髓到肌肉的运动神经和从肌肉到脊髓的感觉神经的地图——这项任务花了他将近十年的时间。他还探索了这些神经的功能,帮助创建了一幅由单一脊髓神经(被称为皮节的区域)服务的身体区域的地图。他绘制了这只猿猴的地图电机皮质这是对之前用狗和猴子绘制的地图的扩展。

因此,尽管谢林顿最出名的可能是他的突触命名,但他的其他工作——内容广泛,但主要集中在肌肉、运动和反射——可能对我们对神经系统的全面理解更有价值。1932年,谢林顿在他即将退休时获得了诺贝尔医学奖,以表彰他在神经科学领域的广泛贡献。退休后,他继续写作,并从科学写作拓展到出版诗集,以及一本专注于哲学主题的书,如思想、大脑和灵魂之间的关系。他于1952年去世,享年95岁。

手指S.头脑脑后面。纽约,纽约:牛津大学出版社;2000年