The Embryo Project Encyclopedia

Roger Wolcott Sperry studerte funksjonen til nervoussystem i Usa i løpet av det tjuende århundre. Han studerte split-brain patterns hos katter og mennesker som følge av å skille de to halvkugler av hjernen etter å kutte corpus callosum, broenmellom de to halvkuler av hjernen. Han fant at etter separasjonkorpus callosum, de to halvkugler i hjernen kunne ikkekommunisere og de utførte funksjoner som om den andre halvkuleeksisterte ikke. Sperry studerte også regenerering av synsnerven og utviklet kjemoaffinitetshypotesen. Kjemoaffinitethypotesen uttalte at axoner,den lange fiberlignende delen av nevroner, kobler seg til målcellene gjennom spesielle kjemiske markører. Det utfordret det tidligere aksepterte resonansprinsippet for nevronforbindelse. I 1981 Ble Sperry tildelt Nobelprisen i Fysiologi ellermedisin Sammen Med David Hubel og Torsten Wiesel.

Sperry ble født den 20. August 1913 i Hartford, Connecticut, til Florence KraemerSperry og Francis Bushnell Sperry. Han hadde en yngre bror, Russel Loomis. Sperry far var en bankmann og hans mor var abusiness student. I en alder av elleve, Sperry far døde og hans mor ble assisterende rektor ved en videregående skole for å økonomisk støtte familien.I løpet av sin videregående karriere deltok Sperry i multiplevarsity sports. Etter eksamen high school, han fikk en fireårig Miller academic scholarshipto Oberlin College I Oberlin, Ohio. På Oberlin tok Sperry hovedfag iengelsk og deltok i atletiske aktiviteter, uteksaminert i 1935 med En Bachelor Of Arts grad. Sperry deltok På Oberlin College forgraduate school også, hvor han studerte psykologi. Sperry mottok en mastergrad i psykologi i 1937, etter å ha undersøkt hjernestruktur og oppførsel under Raymond HerbertStetson, som studerte tale, motor og ferdighetsbevegelse.

Etter Eksamen Fra Oberlin med sin mastergrad, Sperrychanged hans fokus fra humaniora til vitenskap og forberedt for adoctoral program i zoologi. I 1938 ble han immatrikulert Ved University ofChicago I Chicago, Illinois, hvor Han jobbet med Paul Alfred Weiss, som forsket på nevroforbindelser og høyere hjernefunksjoner. Mens Han jobbet medweiss studerte Sperry kirurgisk utveksling av nerver i baklemmene av rotter. I denne prosessen er hovednerven frahøyre lem ble kirurgisk løsrevet og festet til venstre lem, eller omvendt. Så Sperreshocked en av baklemmene med elektrisitet og registrert hvilkenlem løftet opp i reaksjon på stimulansen. Etter gjentatte eksperimenter oppdaget Sperry at rottene aldri løftet lemmen som ble sjokkert, og i stedet løftet de motsatt limbhvor han hadde festet motorens nerver. For eksempel, når den høyre bakbenet ble sjokkert, løftet venstre bakbenet og omvendt. Det skjedde var fordi høyre bakben hadde nervenfra venstre bakben og venstre bakben hadde nerven frahøyre bakben. Rottene løftet ikke riktig lem, ingen sakhvor mange ganger de var sjokkert, og de kunne ikke lære og tilpasse segtil den nye posisjonen til motorens nerver. Sperry konkluderte med at motornervefunksjonen ikke kunne tilpasses, og var medfødt, noe som medførte atpattedyret ble født med den angitte funksjonen for hver motornerveog det kunne ikke justeres.

I 1941 Mottok Sperry apostdoktorstipendiat i Karl Spencer Lashleys laboratorium atHarvard University I Cambridge, Massachusetts, hvor Han utførteflere eksperimenter som ga dataene for utvikling av thechemoaffinity hypotese. Bare et år senere fulgte Sperry hismentor Lashley Til Orange Park, Florida, for å fortsette sin forskning i et område isolert fra Andre Verdenskrig. Han utførte flere eksperimenter påfrosker ved å rotere øynene og kutte optisk nerve, somnormalt transporterer den visuelle informasjonen fra øyets retina til hjernen for analyse.

etter Sperrys ministrations så froskene verden som opp-ned og deres følelse av høyre og venstre omvendt. Han fant at uansett hvor mye tid som gikk forbi,var froskene ikke i stand til å behandle den visuelle informasjonennormalt og deres syn var permanent omvendt. Atmente at de optiske nervefibrene vokste tilbake til nøyaktig samme opprinnelsessted som før operasjonen og ikke tilpasset seg øyets rotasjon. Hans synsnerveforskning i frosker hjalp Sperry utvikle sin chemoaffinityhypothesis. I 1946 kom Sperry tilbake Til University Of Chicago, hvor han ble assistentprofessor. I 1949 giftet Sperry Seg Med Norma Gay Deupree. De hadde to barn, en sønn Glenn Michael i 1953 og en datterjaneth Hope i 1963.

Nesten ti år etter hansoriginale eksperimenter med frosker i 1951, ved University ofChicago, foreslo Sperry en ny ide å forklare forbindelsen mellom nevroner, kjemoaffinitetshypotesen. Dennervesystemet består av to deler, det sentrale nervøsesystem og det perifere nervesystemet. Hjernen ogryggmargen sentral utgjør sentralnervesystemet mensdet perifere nervesystemet refererer til nerver som spenner over hele kroppen.

på den tiden, forskereopprettholdt at under utviklingen av nervesystemet, aksonene har en bestemt frekvens anerkjent av en målcelle ogjuster for den spesifikke målcellen. Som et resultat var forbindelsene mellom axonene og deres målceller ikke spesifikke, og enhver axon kunne levere noen målcelle hvis de ble presset inn i sin retning. I motsetning foreslo Sperry at axoner gjenkjente kjemiske signaler produsert av deres målceller, som spesifiserte nøyaktig hvilke celler axonene kunne binde. Under Sperrys kjemoaffinitetshypotese kan hver axon innen optisk nerve bare binde seg til sine opprinnelige målceller definert under embryonisk utvikling. Derfor, hvis kuttet, nervefibervokse tilbake til sine opprinnelige vedlegg. Thechemoaffinity hypotese avvist tidligere foreslåttresonans hypotese At Weisshad innført, som spådde at nerve connectionsmade under utvikling var ikke-spesifikk og tilfeldig.

Sperry brukte kjemoaffinitetshypotesen til å definere alleforbindelser av nerver fra hjernen til deres targetcells, og han uttalte at axoner fester seg til deres målceller gjennom en spesifisert unik kjemisk markør. Sperry viste at nerveforbindelsene var cellespesifikke og dermed når forbindelsene dannet mellom målcellen og axonduring embryonal utvikling, kunne dens funksjon og område av vedlegg ikke endres. Først visste han ikke hvaguidet spesifisiteten til en axon til sin målcelle, mensperry antydet at det var en enkel kjemisk markørunikt til hver celle.

Sperry foreslo også atdiagram av nerveforbindelsen i kroppen bestemt avgenotype og kjemiske beslutningstakere utvikles under cellulærdifferensiering, som styrer axoner til deres respektivmål. Følgelig var hver axon forhåndsbestemt for å koble tiltil sin målcelle alene under utvikling av genotypen, som er samlingen av alle gener av et pattedyr. Det var en ny ide at mange forskere studerte i dybden og til slutt aksepterte det vitenskapelige samfunn teorien om atkjemisk tilkobling av axoner til deres målceller. Med hischemoaffinity hypotese forskning, Sperry foreslått en nyforståelse av nerveforbindelser inne i menneskekroppen.

Et annet område Av Sperrys forskning var funksjonellspesialisering av hjernehalvene i hjernen hos pattedyr. I 1954 flyttet Sperry til Pasadena, California, hvor han jobbet Ved CaliforniaInstitute Of Technology, Eller Caltech, I Pasadena, California.At tiden, prosedyren for å kutte corpus callosum, ellerbroen mellom venstre og høyre halvkule avhjernen ble et behandlingsalternativ for epilepsi. Epilepsi er akondisjon som forårsaker tilfeldige anfall. I den prosedyren ville forskningsleger kutte corpus callosum for å forhindre at elektriske impulsforsikringer sprer seg fra en halvkule til den andre. Etter å ha denne operasjonen, var personer med epilepsi i stand til å lede normale liv og utføre de fleste oppgaver uten problem, noe som førte Til Sperryto spørsmålet om funksjonen til corpus callosum, gitt at det ikke hadde noen tilsynelatende effekt.

På 1950-tallet og tidlig på 1960-tallet gjennomførte Sperry opprinnelig delt hjerneforskning på katter for å etterligne hjernen til en epilepsipasient etterkirurgisk inngrep. Hjernen har to halvkugler, hveransvarlig for motsatt side av kroppen. Høyrehalvkule styrer venstre side av kroppen og venstrehalvkule styrer høyre side av kroppen. Sperry begyntehans eksperimenter for å bestemme funksjonen av corpuscallosum ved å kutte corpus callosum og optiske nerverfra begge øynene hos katter. Etter prosedyren lærte han thecats å skille en firkant fra en trekant med sin lefteye, mens høyre øye var dekket, og skille atriangle fra en firkant med sitt høyre øye mens lefteye var dekket. Det førte til at kattene husket enescenario med ett øye og et annet scenario med det andreøyet. Senere, avhengig av hvilket øye som var dekket, kattenekunne enten skille en firkant fra en trekant eller atriangle fra en firkant. Det betydde at kattene husketto forskjellige hendelser med to forskjellige halvkule, somfungerte som helt skilt helt fra hverandre. Siden kattene bare kunne skille figurene somto separate scenarier, konkluderte Sperry at corpuscallosum var avgjørende for å koble hemisfærene tilforstå informasjon fra hjernen. For eksempel, katteneville kunne skille trekanten og torget medbegge øynene med en in-tacked corpus callosum.

Givenhans resultater I katter utførte Sperry lignende tester med menneskelige frivillige som hadde et kuttet corpus callosum på grunn av ytre omstendigheter. Han hadde lignende resultater. I sine humantests viste Sperry de frivillige ordene i en kort periode.Hvis forskeren presenterte ordet til høyre felt avse, venstre hjernehalvdel av hjernen behandlet det og hvispresenteres til venstre synsfelt, høyre hjernehalvdel avhjernen behandlet den. Men da Sperry spurte thefrivillige å huske ordet som de nettopp hadde sett, resultatene fra de to enkle forsøkene var veldigannerledes. Ingen pasient kunne huske ordet hvis de bareså det med venstre øye. Imidlertid husket de fleste pasienterordet hvis de så det med sitt høyre øye. Fra disse resultatene konkluderte Sperry med at venstre halvkule er ansvarlig for høyre øye og var i stand til å talearticulation, huske og uttale ord, mens den rette halvkule ikke var i stand til å gjøre det.

på slutten av 1960-tallet utførte Sperry et oppfølgingseksperiment for å bestemmehvordan de to halvkulene varierte i deres funksjon. Underforsøket spurte Sperry frivillige om å sette sin venstre hånd, drevet av høyre hjernehalvdel, i en boksfylt med forskjellige objekter som de ikke kunne se. Etter det så pasientene et ord som beskrev en avobjekter i esken med bare venstre øye, operert avhøyre halvkule. Sperry bemerket at de fleste pasienter så plukket opp det objektet fra boksen uten å se det, men hvis de spurte for objektets navn, kunne de ikke si det og de visste ikke hvorfor de holdt det objektet. Det ledet til å konkludere med at den høyre halvkule hadde noenspråkgjenkjenningsevne, men ingen taleartikulasjon,noe som medførte at den høyre halvkule var i stand til å gjenkjenne eller lese et ord, men det kunne ikke uttale det ordet, så personen ville ikke kunne si det eller vite hva det var.

I den siste serien av eksperimenter viste Sperry enobjekt mot pasientens høyre øye og et annet objekt tilderes venstre øye. Sperry ba frivillige om å tegne hva deså med bare venstre hånd. Alle pasientene trakk detobjekt som de så med venstre øye, kontrollert avhøyre halvkule, og beskrev objektet de så medderes høyre øye, kontrollert av venstre halvkule. Sperrykonkluderte at hver halvkule i hjernen fungereruavhengig som den eneste hjernen med en avskåret corpuscallosum, slik at hemisfærene ikke kommuniserer, og de kanbare utføre funksjonene som er spesifikke for den halvkule.

Gjennom hele sin levetid mottok Sperry trettifire forskjellige priser, inkludert 1981 Nobelprisen infysiologi eller Medisin for hans split-hjerneforskning inhumans. Sperry mottok 1972 California Scientists of theYear award, samt 1991 Lifetime Award fra american Psychological Association.

Sperry likte keramikk, skulpturer, camping, fiske, sport, samle uvanlige fossiler og Amerikansk folkedans. Sperry døde 17April 1994, I Pasadena, California, fra amyotrofisk lateralsklerose, en nevrologisk sykdom som involverer nevroneransvarlig for frivillig muskelbevegelse, noe som svekkermotorfunksjon og muskler.