enciclopedia proiectului embrion

Roger Wolcott Sperry a studiat funcția sistemului nervos în Statele Unite în secolul al XX-lea. El a studiat split-brainpatterns la pisici și oameni care rezultă din separarea celor două emisfere ale creierului după tăierea corpului calos, puntea dintre cele două emisfere ale creierului. El a descoperit că după separarea corpului calos, cele două emisfere ale creierului nu au pututcomunica și au îndeplinit funcții ca și cum celelalte emisfere nu ar exista. Sperry a studiat, de asemenea, regenerarea nervului optic și a dezvoltat ipoteza chemoafinității. Chemoaffinityhypotesis a afirmat că axonii,partea lungă asemănătoare fibrelor neuronilor, se conectează la celulele lor țintă prin markeri chimici speciali. Thatchalled principiul de rezonanță acceptat anterior de neuronalconexiune. În 1981, Sperry a primit Premiul Nobel pentru Fiziologie saumedicament împreună cu David Hubel și Torsten Wiesel.

Sperry s-a născut la 20 August 1913 în Hartford, Connecticut, la Florence KraemerSperry și Francis Bushnell Sperry. Avea un frate mai mic,Russel Loomis. Tatăl lui Sperry era bancher, iar mama lui era studentă la abuzuri. La vârsta de unsprezece ani, tatăl lui Sperry a murit, iar mama sa a devenit asistent principal la un liceu pentru a susține financiar familia.În timpul carierei sale de liceu, Sperry a participat la multiplevarsitate sport. După absolvirea liceului, a primit o bursă academică Miller de patru Anila Colegiul Oberlin în Oberlin, Ohio. La Oberlin, Sperry s-a specializat înEngleză și a participat la activități atletice, absolvind în 1935 cu o diplomă de licență în arte. Sperry a participat la Colegiul Oberlin pentrude asemenea, școala absolventă, unde a studiat psihologia. Sperry a primito diplomă de master în psihologie în 1937, după ce a cercetat structura și comportamentul creierului sub Raymond HerbertStetson, care a studiat vorbirea, motorul și mișcarea abilităților.

după absolvirea de la Oberlin cu Diploma de master, Sperrychanged accentul său de la umaniste la știință și pregătit pentru programul adoctoral în zoologie. În 1938 s-a înmatriculat la Universitatea din Chicago, Illinois, unde a lucrat cu Paul Alfred Weiss, care a cercetat conexiunile neuronale și funcțiile superioare ale creierului. În timp ce lucra cu Weiss, Sperry a studiat schimbul chirurgical al nervilor din membrele posterioare ale șobolanilor. În acest proces, nervul principal dinmembrul Drept a fost detașat chirurgical și reatașat la membrul stâng sau invers. Apoi Sperryshocked unul dintre membrele posterioare cu energie electrică și a înregistrat carelimb ridicat în reacție la stimul. După experimente repetate, Sperry a observat că șobolanii nu au ridicat niciodată membrul care era șocat și, în schimb, au ridicat membrul opusunde el a atașat nervii motori. De exemplu, ori de câte ori membrul posterior Drept a fost șocat, membrul posterior stâng ridicat și viceversa. Acest lucru s-a întâmplat deoarece membrul posterior drept avea nervul de la membrul posterior stâng și membrul posterior stâng avea nervul de la membrul posterior drept. Șobolanii nu au ridicat membrul corect, nu conteazăde câte ori au fost șocați și nu au putut să învețe și să se adaptezela noua poziție a nervilor motori. Sperry a concluzionat că funcția motornervă nu putea fi adaptată și era înnăscută, ceea ce însemna că mamiferul s-a născut cu funcția specificată pentru fiecare nerv motorși nu a putut fi ajustat.

în 1941, Sperry a primit bursă apostdoctorală în laboratorul lui Karl Spencer Lashley Universitatea atHarvard din Cambridge, Massachusetts, unde a efectuat experimente multiple care au furnizat datele pentru dezvoltarea ipotezei hemoaffinității. Doar un an mai târziu, Sperry și-a urmat părintele Lashley la Orange Park, Florida, pentru a-și continua cercetările într-o zonă izolată de cel de-al doilea război mondial. în acel timp, Sperry a studiatanurani, un ordin al amfibienilor, inclusiv broaște. El a efectuat mai multe experimente pe broaște prin rotirea ochilor și tăierea nervului optic, care transportă în mod normal informațiile vizuale de la retina ochiuluila creier pentru analiză.

după slujirile lui Sperry, broaștele au văzut lumea cu susul în jos și simțul lor de dreapta și de stânga inversat. El a descoperit că,indiferent de cât timp a trecut, broaștele nu au putut procesa informațiile vizualeîn mod normal și viziunea lor a fost permanent inversată. Asta însemna că fibrele nervoase optice au crescut înapoi la exact același punct de origine ca înainte de operație și nu s-au adaptat la rotația ochiului. A lui regenerarea nervului opticcercetarea în broaște l-a ajutat pe Sperry să-și dezvolte chemoafinitateahipoteza. În 1946, Sperry sa întors la Universitatea din Chicago, unde a devenit asistentprofesor. În 1949, Sperry s-a căsătorit cu Norma Gay Deupree. Au avut doi copii, un fiu Glenn Michael în 1953 și o fiicăjaneth Hope în 1963.

la aproape zece ani după experimentele sale originale cu broaște în 1951, la Universitatea dinchicago, Sperry a propus o nouă idee pentru a explica conectivitatea neuronilor, ipoteza chemoaffinității. Sistemul nervos este format din două părți, sistemul nervos central și sistemul nervos periferic. Creierul și cordonul ombilical Central alcătuiesc sistemul nervos central, în timp ce sistemul nervos periferic se referă la nervii care se întind pe întregul corp.

la acea vreme, oamenii de știință au susținut că, în timpul dezvoltării sistemului nervos, axonii au o frecvență specifică recunoscută de o celulă țintă și se ajustează pentru acea celulă țintă specifică. Ca urmare, legăturile dintre axoni și celulele lor țintă nu au fost specifice și orice axon ar putea furniza orice celulă țintă dacă ar fi împins în direcția sa. În schimb, Sperry a propus ca axonii să fie recunoscuțisemnale chimice produse de celulele lor țintă, care specificau Exact la ce celule s-ar putea lega axonii. Sub ipoteza chemoafinității lui Sperry, fiecare axon din nervul optic se poate lega doar de celulele sale țintă originaledefinite în timpul dezvoltării embrionare. Prin urmare, dacă sunt tăiate, fibrele nervoasecresc înapoi la locurile lor originale de atașament. Ipoteza hemoafinității a respins ipoteza de rezonanță propusă anterior pe care Weisshad a introdus-o, care a prezis că conexiunile nervoase realizate în timpul dezvoltării au fost nespecifice și aleatorii.

Sperry a folosit ipoteza chimioafinității pentru a defini toate conexiunile nervilor de la creier la celulele țintă și a afirmat că axonii se atașează de celulele țintă printr-un marker chimic unic specificat. Sperry a arătatcă conexiunile nervoase erau specifice celulelor și, prin urmare, odată ce s-au format legături între celula țintă și axăîn timpul dezvoltării embrionare, funcția și aria sa de atașare nu s-au putut schimba. La început, el nu știa ceghidat specificitatea unui axon la celula țintă, darsperry a emis ipoteza că era un simplu markerunic chimic pentru fiecare celulă.

Sperry a propus, de asemenea, ca diagrama conexiunii nervoase din corp determinată de genotip și factorii de decizie chimici să se dezvolte în timpul diferențierii celulozice, care ghidează axonii către obiectivele lor respective. În consecință,fiecare axon a fost predeterminat să se conectezela celula țintă singură în timpul dezvoltării de către genotip, care este colecția tuturor genelor unui mamifer. Aceasta a fost din nou ideea că mulți cercetători au studiat în profunzime șiîn cele din urmă comunitatea științifică a acceptat teoria căconectarea chimică a axonilor la celulele lor țintă. Cu a luicercetarea ipotezei chimioafinității, Sperry a propus un nouînțelegerea conexiunilor nervoase din interiorul corpului uman.

un alt domeniu al cercetării lui Sperry a fost funcționalspecializarea emisferelor creierului la mamifere. În 1954, Sperry s-a mutat în Pasadena, California, unde a lucrat la Institutul de Tehnologie din California, sau Caltech, în Pasadena, California.At timpul, procedura de tăiere a corpului calos, saupodul dintre emisfera stângă și cea dreaptă a creierului, a devenit o opțiune de tratament pentru epilepsie. Epilepsia este acondiție care provoacă convulsii aleatorii. În această procedură, medicii de cercetare ar tăia corpul calos pentru a preveni răspândirea impulsurilor electrice de la o emisferă la alta. După această intervenție chirurgicală, persoanele cu epilepsie au reușit să ducă o viață normalăși să îndeplinească majoritatea sarcinilor fără o problemă, ceea ce a provocat Speranțăpentru a pune la îndoială funcția corpus callosum, dat fiind căeverarea acestuia nu a avut niciun efect aparent.

în anii 1950 și începutul anilor 1960, Sperry a efectuat inițial cercetări pe creier divizat pe pisici pentru a imita creierul unui pacient cu epilepsie după intervenția chirurgicală. Creierul are două emisfere, fiecareresponsabil pentru partea opusă a corpului. Partea dreaptă controlează partea stângă a corpului, iar partea stângă controlează partea dreaptă a corpului. Sperry a începutexperimentele sale pentru a determina funcția corpuscallosum prin tăierea corpului calos și a nervilor opticide la ambii ochi la pisici. După procedură, el a învățat pisicile să distingă un pătrat de un triunghi cu ochiul stâng, în timp ce ochiul drept era acoperit și să distingă atriangul de un pătrat cu ochiul drept în timp ce ochiul stâng era acoperit. Acest lucru a făcut ca pisicile să-și amintească unascenariu cu un ochi și un alt scenariu cu celălalt ochi. Mai târziu, în funcție de ochiul acoperit, pisicilear putea distinge fie un pătrat de un triunghi, fie un atriangle de un pătrat. Asta însemna că pisicile își aminteau două evenimente diferite, cu două emisfere diferite, care funcționau complet separate complet unul de celălalt. Deoarece pisicile puteau distinge doar formele ca două scenarii separate, Sperry a concluzionat că corpuscallosum a fost crucial în conectarea emisferelor la înțelegerea informațiilor de către creier. De exemplu, pisicilear fi capabil să distingă triunghiul și pătratul cuambii ochi cu un corp calos în formă de corp.

având în vedere rezultatele obținute la pisici, Sperry a efectuat teste similare cu voluntarii umani care au avut un corpus calos tăiat din cauza circumstanțelor exterioare. A avut rezultate similare. În testele sale humantests, Sperry le-a arătat voluntarilor cuvinte pentru o perioadă scurtă de timp.Dacă cercetătorul a prezentat cuvântul în câmpul dreptvedere, emisfera stângă a creierului l-a procesat și dacă este prezentat în câmpul vizual stâng, emisfera dreaptă a creierului l-a procesat. Cu toate acestea, când Sperry le-a cerut voluntarilor să-și amintească cuvântul pe care tocmai l-au văzut, rezultatele din aceste două experimente simple au fost foarte diferite. Nici un pacient nu și-ar putea aminti cuvântul dacă ar fi numaia văzut-o cu ochiul stâng. Cu toate acestea, majoritatea pacienților și-au amintitcuvântul dacă l-au văzut cu ochiul drept. Din aceste rezultate, Sperry a concluzionat că emisfera stângă este responsabilă pentru ochiul drept și a fost capabilă să vorbească, să-și amintească și să pronunțe cuvinte, în timp ce emisfera dreaptă nu a fost capabilă să facă asta.

la sfârșitul anilor 1960, Sperry a efectuat un experiment de urmărire pentru a determinamodul în care cele două emisfere diferă în funcția lor. În timpul experimentului, Sperry le-a cerut voluntarilor să-și pună mâna stângă, operată de emisfera dreaptă a creierului, într-o cutie umplută cu diferite obiecte pe care nu le puteau vedea. După aceea, pacienții au văzut un cuvânt care descria unul dinobiecte în cutie doar cu ochiul stâng, operat de emisfera dreaptă. Sperry a remarcat că majoritatea pacienților au luat acel obiect din cutie fără să-l vadă, dar dacă au întrebat numele obiectului, nu l-au putut spune și nu știau de ce țineau acel obiect. Acest lucru a condus la concluzia că emisfera dreaptă avea o anumită capacitate de recunoaștere a limbii, dar nici o articulare a vorbirii,ceea ce însemna că emisfera dreaptă era capabilă să recunoască sau să citească un cuvânt, dar nu putea pronunța acel cuvânt, așa că persoana nu ar putea să o spună sau să știe ce este.

în ultima serie de experimente, Sperry a arătat unobiect la ochiul drept al pacienților și un alt obiect la ochiul stâng. Sperry ia cerut voluntarilor să deseneze ceea ce EIA văzut doar cu mâna stângă. Toți pacienții au desenat obiectul pe care l-au văzut cu ochiul stâng, controlat de emisfera dreaptă și au descris obiectul pe care l-au văzut cu ochiul drept, controlat de emisfera stângă. Sperrya concluzionat că fiecare emisferă a creierului funcționeazăindependent ca singurul creier cu un corpuscallos tăiat, astfel încât emisferele nu comunică și pot îndeplini doar funcțiile specifice acelei emisfere.

de-a lungul vieții sale, Sperry a primit treizeci și patrudiferite premii, inclusiv Premiul Nobel din 1981 în fiziologie sau Medicină pentru cercetările sale asupra creierului divizat în oameni. Sperry a primit Premiul California Scientists of theYear din 1972, precum și Premiul pentru viață din 1991 de la Asociația Psihologică Americană.

Sperry enjoyedceramics, sculpturi, camping, pescuit, sport, colectarea fosile neobișnuite, și dans popular american. Sperry a murit la 17 aprilie 1994, în Pasadena, California, din cauza sclerozei laterale amiotrofice, o boală neurologică care implică neuroni responsabili de mișcarea voluntară a mușchilor, ceea ce slăbește funcția motorie și mușchii.