神经科学史:奥托·洛伊

奥托Loewi

奥托Loewi

今天,知识神经元用一种叫做神经递质是我们理解大脑功能的基础部分。我们利用我们对神经化学传递的认识来设计药物,调查疾病的原因,并提高我们对行为的理解(例如通过实验方法,如MicrodiaLysis.).然而,在20世纪上半叶,神经元彼此交流的方式还非常不清楚,许多科学界人士相信神经系统内的交流纯粹是电的。

Loewi的想法的基础

在20世纪早期,有大量的讨论和实验,旨在确定如何沟通突触发生。1902年,一位名叫奥托·洛伊的年轻德国研究员在哈佛大学的一个实验室里找到了一份临时工作伦敦大学学院.Loewi将达到几个正在努力解释神经传播的人。一个是亨利·戴尔稍后会继续孤立并识别第一个神经递质(乙酰胆碱),另一个是托马斯·r·艾略特他是神经系统利用化学传递这一观点的强烈倡导者。很可能是Loewi与Elliot的讨论让Loewi开始思考如何验证化学传递假说。然而,洛伊花了近20年的时间才想出一个可行的实验来实现这一点。

Loewi的梦想

根据洛伊的描述,1921年的一个晚上,他在看书的时候睡着了。然后他做了一个梦,在梦里他想象了一个实验,这个实验可以结束关于神经如何相互沟通的争论。他半夜醒来,就这个可能具有开创性的实验草草写了一些笔记,然后又睡着了。然而,令他非常沮丧的是,当他再次醒来时,他已经看不清自己写的那些纸条了。

第二天晚上,他又梦到了这次实验,凌晨3点醒来。这一次,他不敢冒险因为字迹模糊而失去他的想法,所以他冲到实验室去尝试这个实验。Loewi分离出两颗跳动的青蛙心脏(脊椎动物的心肌在被移出体外后仍会继续收缩),并将它们灌满生理盐水。然后,他刺激了迷走神经在其中一颗心脏中,一种可以降低心率的手术。他从他刺激过的迷走神经的心脏取出盐溶液,并把它涂在第二颗心脏上。这导致第二颗心脏的心跳速度减慢。

Loewi对这些结果的解释是,迷走神经释放了一些物质,导致第一次心率减慢。事实是,这种物质可以通过盐水转移到第二颗心脏,这使Loewi确信这种物质是化学物质。洛伊称这种假定的化学物质为“迷走物质”(vagusstoff)(从德语翻译过来是“迷走物质”)。又过了几年,戴尔才将这种物质分离出来并命名乙酰胆碱

Loewi和Dale将于1936年分享诺贝尔奖,以证明在神经系统中的化学传输的重要性,而Loewi关于在梦中的实验的故事将继续在神经科学的历史中受到尊重。实际上,Loewi可能没有在他声称的清晨进行实验。他众所周知,他是一个讲故事者,倾向于敏感。据戴尔说,Loewi告诉他,他曾醒了第二天晚上,只是在接受清晰的票据方面挑剔,所以他可以在第二天开展实验。然而,Loewi的故事版本有点令人难忘,并且任何从事实验室研究的人的任何人都会有很难扮演的Loewi,以便让他的发现更加戏剧性。

Valenstein,大肠(2002)。化学神经递质的发现大脑与认知,49分(1), 73 - 95 DOI:10.1006 / BRCG.2001.1487