Embryo Projektu Encyklopedie

Roger Wolcott Sperry studoval funkci nervovésystém ve Spojených Státech v průběhu dvacátého století. Studoval split-brainpatterns u koček a člověka, které vyplývají z oddělení twohemispheres mozku po řezání corpus callosum, bridgebetween dvě hemisféry mozku. Zjistil, že po oddělení corpus callosum nemohly obě hemisféry mozku komunikovat a vykonávaly funkce, jako by druhá hemisféraneexistovala. Sperry také studoval regeneraci zrakového nervu a vyvinul chemoafinitní hypotézu. Chemoaffinityhypotéza uvedla, že axony, dlouhá vláknitá část neuronů, se připojují ke svým cílovým buňkám pomocí speciálních chemických markerů. Thatchallenged dříve přijatý rezonanční princip neuronálnípřipojení. V roce 1981 získal Sperry Nobelovu cenu za fyziologii nebolék spolu s Davidem Hubelem a Torstenem Wieselem.

Sperry se narodil 20. srpna 1913 v Hartfordu v Connecticutu Florence KraemerSperry a Francis Bushnell Sperry. Měl jednoho mladšího bratra, Russela Loomise. Sperry otec byl bankéř a jeho matka byla abusiness student. Ve věku jedenácti let, Sperryho otec zemřel a jeho matka se stala asistentkou ředitele na střední škole, aby finančně podpořila rodinu.Během své středoškolské kariéry se Sperry účastnil multiplevarsity sports. Po absolvování střední školy získal čtyřleté Millerovo akademické stipendium na Oberlin College v Oberlinu v Ohiu. V Oberlinu se Sperry specializovalangličtina a účastnil se atletických aktivit, absolvoval v roce 1935 s bakalářským titulem. Sperry navštěvoval Oberlin College forgraduální školu, kde studoval psychologii. Sperry obdrželmistrovský titul v oboru psychologie v roce 1937 poté, co zkoumal strukturu a chování mozku pod Raymondem Herbert Stetsonem, který studoval řeč, motor a pohyb dovedností.

poté, co vystudoval Oberlin s magisterským titulem, Sperrychanged jeho zaměření z humanitních věd na vědu a připraven pro adoctoral programu v zoologii. V roce 1938 imatrikuloval na University of Chicago v Chicagu ve státě Illinois, kde spolupracoval s Paulem Alfredem Weissem, který zkoumal neurální spojení a vyšší mozkové funkce. Při práci sweiss, Sperry studoval chirurgickou výměnu nervů v zadních končetinách krys. V tomto procesu byl hlavní nerv z pravé končetiny chirurgicky oddělen a znovu připojen k levé končetině nebo naopak. Pak Sperryshocked jednu ze zadních končetin s elektřinou a zaznamenal, který končetina zvedl v reakci na podnět. Po repeatedexperiments, Sperry si všiml, že krysy nikdy zvedl končetiny to byl šokován, a místo toho se zvedl opačný limbwhere měl připojený motor nervy. Například, kdykoli byla zadní končetina šokována, levá zadní končetina se zvedla a viceversa. Stalo se to proto, že pravá zadní končetina měla nerv z levé zadní končetiny a levá zadní končetina měla nerv z pravé zadní končetiny. Krysy nezvedly správnou končetinu, bez ohledu na tokolikrát byli šokováni a nemohli se naučit a přizpůsobitna novou pozici motorických nervů. Sperry dospěl k závěru, že motornervová funkce nemohla být přizpůsobena a byla vrozená, což znamenalo, že savec se narodil se specifikovanou funkcí pro každý motorický Nerva nemohl být upraven.

V roce 1941, Sperry získal apostdoctoral společenstva v Karl Spencer Lashley je laboratorní atHarvard University v Cambridge, Massachusetts, kde se performedmultiple experimenty, které poskytly data pro vývoj thechemoaffinity hypotéza. Jen o rok později Sperry následoval hismentor Lashleyho k Orange Park, Florida, pokračovat v jejich výzkumu v oblasti izolované od druhé Světové Války. Během té doby, Sperry studiedanurans, aby ofamphibians včetně žáby. Provedl několik experimentů na žabách otáčením očí a přerušením zrakového nervu, který normálně přenáší vizuální informace ze sítnice oka do mozku pro analýzu.

po Sperryho ministrování žáby viděly svět jako vzhůru nohama a jejich smysl pro pravici a levicupřevrácený. Zjistil, že bez ohledu na to,kolik času uplynulo, žáby nebyly schopny zpracovat vizuální informace a jejich vidění bylo trvale obrácené. To znamená, že optická nervová vlákna narostla zpět na přesně stejný bod původu jako před operací a nepřizpůsobila se rotaci oka. Jeho regenerace zrakového nervu u žab pomohla Sperry vyvinout jeho chemoaffinityhypotézu. V roce 1946 se Sperry vrátil na univerzitu v Chicagu, kde se stal asistentemprofesor. V roce 1949 se Sperry oženil s normou Gay Deupree. Měli dvě děti, syna Glenna Michaela v roce 1953 a dcerujaneth Hope v roce 1963.

Téměř deset let po hisoriginal experimenty s žáby v roce 1951 na University ofChicago, Sperry navrhla nový nápad vysvětlit theconnectivity neuronů, chemoaffinity hypotéza. Anervový systém se skládá ze dvou částí, centrálního nervového systémusystému a periferního nervového systému. Mozek a míšní šňůra centrální tvoří centrální nervový systém, zatímco periferní nervový systém se týká nervů, které překlenují celé tělo.

V době, scientistsmaintained, že během nervového systému, vývoj, axonshave konkrétní frekvenci uznána cílové buňky andadjust pro konkrétní cílové buňky. Výsledkem bylo, že spojení mezi axony a jejich cílovými buňkami nebyla specifická a jakýkoli axon by mohl dodávat jakoukoli cílovou buňku, pokud by byl tlačen do jejího směru. Naproti tomu Sperry navrhl, aby axony rozpoznalychemické signály produkované jejich cílovými buňkami, které přesně specifikovaly, na jaké buňky se axony mohou vázat. Podle Sperryho chemoafinitní hypotézy se každý axon v optickém nervu může vázat pouze na své původní cílové buňkydefinované během embryonálního vývoje. Proto, pokud je řez, nervové vláknyrůst zpět na původní místa připojení. Thehemoafinitní hypotéza odmítla dříve navrženouodpovídající hypotézu, kterou weisshad zavedl, což předpovídalo, že nervové spojenív průběhu vývoje byly nespecifické a náhodné.

Sperry použil chemoaffinity hypotézu definovat allconnections nervů z mozku do jejich targetcells a on řekl, že axony připojit k jejich cílové cellsthrough zadaný unikátní chemické značky. Sperry přesto nervové spoje byly buňky specifické a tak jednou theconnections tvořil mezi cílové buňky a axonduring embryonálního vývoje, jeho funkce a oblasti ofattachment nemohl změnit. Zpočátku nevěděl, cosperry vedl specifičnost axonu k jeho cílové buňce, alesperry předpokládal, že se jedná o jednoduchý chemický značekjedinečné pro každou buňku.

Sperry také navrhl, že thediagram nervových spojení v těle určuje thegenotype a chemické tvůrci rozvíjet během cellulardifferentiation, který vede axony jejich respectivetargets. V důsledku toho byl každý axon předurčen k připojenína svou cílovou buňku samotnou během vývoje genotypem, což je sbírka všech genů savce. Byl to nový nápad, že mnozí vědci studovali do hloubky anakonec vědeckou komunitou přijímané teorie thatchemical spojení axonů do jejich cílových buněk. S jeho výzkumem hypotéz o chemoafinitě navrhl Sperry novýpochopení nervových spojení uvnitř lidského těla.

další oblastí výzkumu Sperryho byla funkčníspecializace hemisfér mozku u savců. In1954, Sperry přestěhovala do Pasadeny v Kalifornii, kde pracoval na CaliforniaInstitute Technologie, nebo Caltechu v Pasadeně, Kalifornie.V době, postup řezání corpus callosum, nebo most mezi levou a pravou hemisférou thebrain, se stal volbou pro léčbu epilepsie. Epilepsie je astav, který způsobuje náhodné záchvaty. V tomto postupu by výzkumní lékaři snížili corpus callosum, aby zabránili šíření elektrického impulsu z jedné polokoule na druhou. Po této operaci byli jedinci s epilepsií schopni vést normální života vykonávat většinu úkolů bez problémů, což způsobilo, že Spermiezpochybnit funkci corpus callosum, vzhledem k tomu, žesilování nemělo žádný zjevný účinek.

V roce 1950 andearly 1960, Sperry původně provedla split-brain výzkum kočky napodobují mozku epilepsie pacienta aftersurgical intervence. Mozek má dvě hemisféryzodpovědný za opačnou stranu těla. Righthemisphere ovládá levou stranu těla a left themisphere ovládá pravou stranu těla. Sperry začaljeho experimenty k určení funkce corpuscallosum řezáním corpus callosum a optických nervůz obou očí u koček. Po zákroku, učil thecats rozlišit čtverec od trojúhelníku s jejich lefteye, zatímco pravé oko bylo zakryté, a rozlišit trojúhelník od čtverce o své pravé oko, zatímco lefteye byla pokryta. To způsobilo, že si kočky na jedno oko vzpomněly a na druhé si vzpomněly. Později, v závislosti na tom, které oko bylo pokryto, kočkamohl buď rozlišit čtverec od trojúhelníku nebo atriangle od čtverce. To znamenalo, že si kočky pamatovalydvě různé události se dvěma různými hemisférami, které fungovaly jako zcela oddělené od sebe. Od kočky mohli jen rozlišovat tvary astwo samostatné scénáře, Sperry k závěru, že corpuscallosum byl rozhodující v propojení hemisfér tounderstand informace do mozku. Například kočkyby byl schopen rozlišit trojúhelník a čtverec oboje oči s in-tacked corpus callosum.

vzhledem k jeho výsledkům u koček provedl Sperry podobné testy s lidskými dobrovolníky, kteří měli kvůli vnějším okolnostem přerušený corpus callosum. Měl podobné výsledky. Ve svých humantestech, Sperry ukázal dobrovolníkům slova na krátkou dobu.Pokud se výzkumník představil slovo do pole pohledu, levé hemisféry mozku zpracovávány a ifpresented vlevo, zorné pole, pravá hemisféra z mozku zpracovávány. Když však Sperry požádal dobrovolníky, aby si vzpomněli na slovo, které právě viděli, výsledky těchto dvou jednoduchých experimentů byly velmi odlišné. Žádný pacient si nemohl vzpomenout na slovo, kdyby jenviděl to levým okem. Většina pacientů si však vzpomenulaslovo, pokud to viděli pravým okem. Z thoseresults, Sperry k závěru, že levá hemisféra odpovídá za pravé oko a byl schopen speecharticulation, zapamatování a vyslovení slova, zatímco z druhé polokoule nebyl schopen to udělat.

v pozdní1960s, Sperry provedl následný experiment, aby určiljak se obě hemisféry lišily ve své funkci. Během experimentu, Sperry požádala dobrovolníky, aby jejich levé, provozované pravé hemisféře mozku, ve boxfilled s různými objekty, které nemohli vidět. Poté pacienti viděli slovo, které popisovalo jeden z předmětů v krabici pouze levým okem, operované pravou hemisférou. Sperry poznamenat, že většina pacientů pak pickedup, že objekt z krabice, aniž by viděl to, ale pokud askedfor název objektu, nemohli to říct a ulovit neví, proč se drželi tento objekt. Že ledSperry k závěru, že pravá hemisféra měl somelanguage schopnost rozpoznávání, ale žádná řeč, artikulace,což znamenalo, že pravá hemisféra byl schopen recognizeor číst slovo, ale to nemohl vyslovit to slovo, tak toho by nebyl schopen to říct, nebo vědět, co to bylo.

v poslední sérii experimentů ukázal Sperry jednopředmět na pravé oko pacientů a další objekt na jejich levé oko. Sperry požádal dobrovolníky, aby nakreslili to, co onividěl pouze levou rukou. Všichni pacienti nakreslil objekt, který viděli u své levé oko, ovládané z druhé polokouli, a popsal objekt, který viděli své pravé oko, ovládané levé hemisféry. Sperryconcluded, že každé hemisféry mozku functionsindependently jako jediný mozek se oddělil corpuscallosum, tak hemisfér nekomunikují a jsou canonly vykonávat specifické funkce, které polokouli.

během svého života získal Sperry třicet čtyři různých ocenění, včetně Nobelovy ceny za fyziologii nebo medicínu z roku 1981 za svůj výzkum v mozku. Sperry obdržel 1972 California Scientists of theyear award, stejně jako 1991 Lifetime Award od American Psychological Association.

Sperry si užil keramiku, sochy, kempování, rybaření, sport, sbírání neobvyklých fosilií a Americký lidový tanec. Sperry zemřel 17duben 1994 v Pasadeně v Kalifornii na amyotrofickou lateralsklerózu, neurologické onemocnění, které zahrnuje neuronyodpovědné za dobrovolný pohyb svalů, což oslabujemotorické funkce a svaly.