the Embryo Project Encyclopedia

Roger Wolcott Sperry studied the function of the nervoussystem in the United States during the twentieth century. He studied split-brainpatterns in cats and humans that result from separating the twohemisferes of the brain after cutting the corpus callosum, the bridgebet between the two hemispheres of the brain. Ele descobriu que depois de separar o corpo caloso, os dois hemisférios do cérebro não podiam se comunicar e desempenhavam funções como se os outros hemisférios não existissem. Sperry também estudou a regeneração do nervo óptico e desenvolveu a hipótese da quimio-afinidade. A quimioafinityhypothesis afirmou que os axônios, a parte de fibra longa como os neurônios,se conectam às suas células alvo através de marcadores químicos especiais. Isso prejudicou o princípio de ressonância da ligação neuronal. Recebeu o Nobel de Fisiologia ou Medicina de 1981, juntamente com David Hubel e Torsten Wiesel.Sperry foi bornon em 20 de agosto de 1913, em Hartford, Connecticut, para Florence KraemerSperry e Francis Bushnell Sperry. Ele tinha um irmão mais novo,Russel Loomis. O pai do Sperry era banqueiro e a mãe era estudante de negócios. Aos onze anos de idade, o pai de Sperry morreu e sua mãe se tornou a diretora assistente de uma escola secundária para sustentar financeiramente a família.Durante sua carreira no ensino médio, Sperry participou de esportes multiplevarsity. Após se formar no ensino médio, ele recebeu um Scholar Acadêmico de quatro anos de Miller no Oberlin College em Oberlin, Ohio. Em Oberlin, Sperry formou-se em atletismo e participou de atividades atléticas, graduando-se em 1935 com um Bacharel em Artes. Sperry frequentou a Oberlin College forgraduate school, onde estudou psicologia. Sperry receiveda Mestrado em Psicologia em 1937, depois de pesquisar a estrutura cerebral e comportamento sob Raymond HerbertStetson, que estudou fala, motor e movimento de habilidade.Após graduar-se em Oberlin com seu mestrado, Sperrychanged his focus from humanities to science and prepared for adoctoral program in zoology. Em 1938 matriculou-se na Universidade de Chicago, Illinois, onde trabalhou com Paul Alfred Weiss, que pesquisou conexões neurais e funções cerebrais superiores. Enquanto trabalhava com Weiss, Sperry estudou o intercâmbio cirúrgico de nervos nos membros traseiros dos ratos. Neste processo, o nervo principal do membro direito foi cirurgicamente separado e re-ligado ao membro esquerdo, ou vice-versa. Em seguida, Sperrychocou um dos membros traseiros com eletricidade e registrou quallimb levantou-se em reação ao estímulo. Depois de repetidos experimentos, Sperry notou que os ratos nunca levantaram o membro que estava sendo chocado, e em vez disso levantaram o limb oposto onde ele tinha ligado os nervos motores. Por exemplo, sempre que o braço traseiro estava chocado, o braço traseiro esquerdo erguia-se, e viceversa. Isso aconteceu porque o membro traseiro direito tinha o nervo do membro traseiro esquerdo e o membro traseiro esquerdo tinha o nervo do membro traseiro direito. Os ratos não levantaram o membro correto, não importando quantas vezes ficaram chocados, e não puderam aprender e adaptar-se à nova posição dos nervos motores. Sperry concluiu que a função motornerve não poderia ser adaptada, e era inata, o que significava que o mamífero nasceu com a função especificada para cada nervo motor e não poderia ser ajustado.

In 1941, Sperry received apostdoctoral fellowship in Karl Spencer Lashley’s laboratory atHarvard University in Cambridge, Massachusetts, where he performedmultiple experiments that provided the data for development of theechemoafinidade hypothesis. Apenas um ano depois, Sperry seguiu hismentor Lashley até Orange Park, Flórida, para continuar sua pesquisa em uma área isolada da Segunda Guerra Mundial. durante esse tempo, Sperry studiedanurans, uma ordem de anfíbios, incluindo sapos. Ele realizou vários experimentos nos cravos girando seus olhos e cortando o nervo óptico, que normalmente transporta a informação visual da retina do olho para o cérebro para análise.Após as ministrações de Sperry, as rãs viram o mundo de pernas para o ar e o seu sentido de direita e esquerda reversed. Ele descobriu que não importava quanto tempo passasse,as rãs eram incapazes de processar a informação visual normalmente e sua visão estava permanentemente invertida. As fibras do nervo óptico cresceram de volta ao mesmo ponto de origem que antes da cirurgia e não se adaptaram à rotação do olho. A sua pesquisa de regeneração do nervo óptico em rãs ajudou o Sperry a desenvolver a sua quimio-afinidadehipotese. Em 1946, Sperry retornou à Universidade de Chicago, onde se tornou um professor assistente. Em 1949, Sperry se casou com Norma Gay Deupree. Eles tinham dois filhos, um filho Glenn Michael em 1953 e uma filha Jane Hope em 1963.

quase dez anos após seus experimentos originais com rãs em 1951, na Universidade de tchicago, Sperry propôs uma nova ideia para explicar a conectividade dos neurônios, a hipótese da quimioafinidade. O sistema nervoso central é constituído por duas partes, o sistema nervoso central e o sistema nervoso periférico. O cérebro e o cordão umbilical Central compõem o sistema nervoso central, enquanto o sistema nervoso periférico se refere aos nervos que abrangem todo o corpo.

na altura, os cientistas mantinham que, durante o desenvolvimento do sistema nervoso, os axónios tinham uma frequência específica reconhecida por uma célula-alvo e apenas para essa célula-alvo específica. Como resultado, as ligações entre osaxões e as suas células-alvo não eram específicas, e qualquer axon poderia fornecer qualquer célula-alvo se fosse empurrado para a sua direcção. Em contraste, Sperry propôs que os axônios reconheciam sinais químicos produzidos por suas células alvo, que especificavam exatamente a que células os axônios poderiam se ligar. Sob a hipótese da quimio-afinidade de Sperry, cada axônio no nervo óptico só pode se ligar a suas células alvo originais definidas durante o desenvolvimento embrionário. Portanto, se cortado, o fibersgrow nerve de volta aos seus locais originais de apego. A hipótese daafinidade rejeitou a hipótese de solidez anteriormente proposta que Weisshad introduziu, que previa que a conexão nervosa durante o desenvolvimento não era específica e Aleatória.

Sperry usou a hipótese da quimio-afinidade para definir todas as ligações dos nervos do cérebro às suas células alvo e afirmou que os axônios se ligam às suas células alvo através de um marcador químico específico. O Sperry mostrou que as ligações nervosas eram específicas das células e, assim, uma vez que as ligações se formavam entre a célula-alvo e o desenvolvimento embrionário que se prolongava, a sua função e área de ligação não podiam mudar. No início, ele não sabia o que guiava a especificidade de um axon para sua célula alvo, mas a perry hipotetizou que era um simples markerunique químico para cada célula.

Sperry também propôs que thediagram do nervo ligação no corpo determinada pela thegenotype e químicas fabricantes de desenvolver durante o cellulardifferentiation, que orienta os axônios para a sua respectivetargets. Consequentemente, cada axônio foi predeterminado para conectar sua célula alvo sozinho durante o desenvolvimento pelo genótipo, que é a coleção de todos os genes de um mamífero. Esta foi uma nova ideia que muitos investigadores estudaram em profundidade eeventualmente a comunidade científica aceitou a teoria de que a ligação química dos axônios às suas células alvo. Com a sua investigação da hipótese da quimoafinidade, Sperry propôs uma nova compreensão das ligações nervosas no interior do corpo humano.Outra área da pesquisa de Sperry foi a especialização funcional dos hemisférios do cérebro em mamíferos. In1954, Sperry mudou-se para Pasadena, Califórnia, onde trabalhou no CaliforniaInstitute de Tecnologia, ou Caltech, em Pasadena, Califórnia.No momento, o procedimento de corte do corpo caloso, orthe ponte entre o lado esquerdo e o hemisfério direito do thebrain, tornou-se uma opção de tratamento para a epilepsia. A epilepsia é uma condição que causa convulsões aleatórias. Nesse procedimento, os médicos de pesquisa cortariam o corpus calosum para evitar que o impulso elétrico se espalhasse de um hemisfério para o outro. Após esta cirurgia, indivíduos com epilepsia foram capazes de conduzir vidas normais e executar a maioria das tarefas sem um problema, o que fez com que Sperry questionasse a função do corpus calosum, uma vez que ao vê-lo não tinha efeito aparente.

In the 1950s andearly 1960s, Sperry originally conducted split-brain researchon cats to mimic the brain of an epilepsy patient aftersurgical intervention. O cérebro tem dois hemisférios, cada um responsável pelo lado oposto do corpo. O lado direito controla o lado esquerdo do corpo e o esquerdo controla o lado direito do corpo. Sperry began his experiments to determine the function of the corpuscallosum by cutting the corpus calosum and the optic nerves from both eyes in cats. Após o procedimento, ele ensinou os gatos a distinguir um quadrado de um triângulo com seu olho esquerdo, enquanto o olho direito estava coberto, e distinguir atriângulo de um quadrado com seu olho direito enquanto o olho esquerdo estava coberto. Isso fez com que os gatos se lembrassem do onescenario com um olho e outro cenário com o oteye. Mais tarde, dependendo de que olho foi coberto, o gato pode distinguir um quadrado de um triângulo ou atriângulo de um quadrado. Isso significava que os gatos se lembravam de dois eventos diferentes com dois hemisférios diferentes, que funcionavam como completamente separados um do outro. Uma vez que os gatos só podiam distinguir as formas de dois cenários separados, Sperry concluiu que o corpúsculo era crucial para conectar os hemisférios à informação do cérebro. Por exemplo, os gatos poderiam distinguir o triângulo e o quadrado com ambos os olhos com um corpus callosum incorporado.

devido aos seus resultados em Gatos, o Sperry realizou testes semelhantes com voluntários humanos que tiveram um corpo caloso cortado devido a circunstâncias externas. Ele teve resultados semelhantes. Em seus humantests, Sperry mostrou as palavras dos voluntários por um curto período.Se o pesquisador apresentou a palavra ao campo de visão direito, o hemisfério esquerdo do cérebro processou-a e se apresentou ao campo de visão esquerdo, o hemisfério direito do cérebro processou-a. No entanto, quando Sperry pediu aos voluntários que recordassem a palavra que tinham acabado de ver, os resultados dessas duas simples experiências eram muito diferentes. Nenhum paciente se lembrava da palavra se só a visse com o olho esquerdo. No entanto, a maioria dos pacientes lembram-se da palavra se a viram com o olho direito. A partir destes resultados, Sperry concluiu que o hemisfério esquerdo é responsável pelo olho direito e era capaz de falar, lembrar e pronunciar palavras, enquanto o hemisfério direito não foi capaz de fazer isso.

In the late1960s, Sperry performed a follow up experiment to determineow the two hemispheres differed in their function. Durante o experimento, Sperry pediu aos voluntários que colocassem sua mão esquerda, operada pelo hemisfério direito do cérebro, em uma caixa cheia de objetos diferentes que eles não podiam ver. Depois disso, os pacientes viram uma palavra que descrevia um dos objetos na caixa apenas com o olho esquerdo, operado pelo hemisfério direito. Sperry observou que a maioria dos pacientes, em seguida, pegou esse objeto da caixa sem vê-lo, mas se perguntou pelo nome do objeto, eles não poderiam dizer e eles não sabiam por que eles estavam segurando aquele objeto. Que ledSperry concluir que o hemisfério direito tinha somelanguage a capacidade de reconhecimento, mas não há articulação da fala,o que significava que o hemisfério direito era capaz de recognizeor ler uma palavra, mas ele não pôde pronunciar essa palavra, então theperson não seria capaz de dizê-lo ou saber o que era.

na última série de experiências, Sperry mostrou um objecto ao olho direito dos pacientes e outro objecto ao olho esquerdo. Sperry pediu aos voluntários para desenhar o que eles olham apenas com a mão esquerda. Todos os pacientes desenharam o objeto que viram com o olho esquerdo, controlado pelo hemisfério direito, e descreveram o objeto que viram com o olho direito, controlado pelo hemisfério esquerdo. Sperryconconcluiu que cada hemisfério do cérebro funciona de forma independente como o único cérebro com um corpo cortado, de modo que os hemisférios não se comunicam e eles realizam canonamente as funções específicas desse hemisfério.Ao longo de sua vida, Sperry recebeu trinta e quatro prêmios diferentes, incluindo o Prêmio Nobel de Fisiologia ou Medicina de 1981 por seus Inumanos de pesquisa em cérebro dividido. Sperry recebeu o California Scientists of theYear award de 1972, bem como o Lifetime Award de 1991 da associação americana de Psicologia.

Sperry enjoyedceramics, sculptures, camping, fishing, sports, collectingunusual fossils, and American folk dance. Sperry morreu em 17 de abril de 1994, em Pasadena, Califórnia, de uma doença neurológica que envolve neurónios responsáveis por movimentos musculares voluntários, o que enfraquece a função motora e os músculos.