Эдвард Перл - Edward Perl

Эдвард Р. Перл
Эдвард Р. Перл.jpg
Родился 6 октября 1926 г.
Чикаго, Иллинойс
Умер 15 июля 2014 г.
Дарем, Северная Каролина
Национальность Соединенные Штаты
Альма-матер Чикагский университет
Известен Исследование боли
Награды Премия Бристоля-Мейерса Сквибба за выдающиеся исследования боли (1991)
Премия Джерарда за выдающийся вклад в неврологию (1998)
Научная карьера
Поля Неврология
Учреждения Чикагский
университет Гарвардский университет Университет
Джона Хопкинса
Государственный университет Нью-Йорка Медицинский университет северных
районов штата Юта
Университет Северной Каролины

Эдвард Рой Перл (6 октября 1926-15 июля 2014) был американским нейробиологом, чьи исследования были сосредоточены на нейронных механизмах и схемах, участвующих в соматических ощущениях , в основном на ноцицепции . Работа в его лаборатории в конце 1960-х годов установила существование уникальных ноцицепторов . Перл был одним из основателей Общества неврологии и был его первым президентом. Он был профессором клеточной биологии и физиологии Сары Грэм Кенан и членом Центра нейробиологии Университета Северной Каролины при Медицинской школе Университета Северной Каролины .

Ранняя жизнь и военная подготовка

Перл родился в Чикаго , штат Иллинойс, в семье Джона и Бланш Перл, выходцев из Венгрии и Чехословакии соответственно. В детстве Перл увлекался электричеством, что привело к интересу к электронике, радио и наукам. В колледже Чикагского университета Перл сосредоточился на физике и инженерии, но разговор со своим отцом, который был врачом и хирургом, убедил его продолжить карьеру в медицине как средстве изучения физиологии человека.

Во время учебы в колледже Перл был принят в программу подготовки офицеров ВМС США. Летом 1945 года он проходил стажировку в программе обучения военно-морского колледжа V-12 на военно-морской базе Великих озер (Чикаго), а осенью 1945 года начал обучение в Медицинской школе Университета Иллинойса (Чикаго). который по окончании Великой Отечественной войны был уволен в военно-морской запас . Перл получил степень бакалавра наук в 1947 году и докторскую степень в 1949 году.

Ранняя исследовательская карьера

Первое знакомство Перла с нейробиологией произошло в нейропсихиатрическом институте Иллинойского медицинского факультета Университета Иллинойса (Чикаго), где он какое-то время работал в качестве аспиранта по совместительству в лаборатории Уоррена С. Маккаллоха и где он встречался, среди других известных людей. в то время Элвуд Хеннеман, чьи эксперименты по спинномозговым рефлексам и надспинальному контролю двигательной функции должны были повлиять на более поздний путь исследований Перла. Проект, предпринятый в лаборатории кардиолога Уильяма В. Уайтхорна в конце 1940-х годов, привел к появлению первой научной статьи Перла, опубликованной в журнале Science в 1949 году. Принципы, лежащие в основе устройства Perl, разработанного для этого проекта, легли в основу импедансной кардиографии . Эта работа принесла Перлу степень магистра в 1951 году.

Летом 1948 года Перл работал клерком в Гарвардской медицинской службе городской больницы Бостона , где его взаимодействие с неврологом и исследователем нейробиологии Дереком Денни-Брауном помогло Перлу сделать карьеру в нейрофизиологии . Осенью 1950 года Перл начал стажировку в докторантуре в лаборатории Филипа Барда на кафедре физиологии Университета Джона Хопкинса ; там он встретил нейроанатома Ежи Роуза и нейрофизиолога Вернона Маунткасла , который на всю жизнь стал наставником в хирургических и электрофизиологических методах записи. В это время Перл заинтересовался, как активность афферентных нейронов С-волокон передается в кору головного мозга , проект, который оказался трудным, но повлиял на его интерес к этим немиелинизированным афферентным волокнам и их предполагаемому тогда участию в обнаружении и передаче. от боли и температуры ощущения в мозг.

Перл был призван на действительную службу в качестве морского врача в январе 1952 года и служил медицинским офицером в Исследовательском институте армии Уолтера Рида , где он присоединился к исследовательской группе нейробиологии, возглавляемой Дэвидом Маккензи Риочом и укомплектованной Робертом Галамбосом и Майклом Фуортесом. , Валле Наута и Дэвид Уитлок.

Первые должности факультета

В 1954 году Перл принял должность преподавателя в Медицинском колледже штата Нью-Йорк в Сиракузах (ныне известный как SUNY Upstate Medical University ), где он не только исследовал перекрестные спинномозговые рефлексы , но и возобновил свой интерес к деятельности C- волокна афферентных волокон и их проекции на спинной мозг .

Перл покинул университет штата Нью-Йорк в Сиракузах в 1957 году и поступил на работу на факультет физиологии Университета штата Юта , которым тогда руководил нейрофизиолог Карлтон С. Хант. Работа Перла в Юте была сосредоточена на спиноталамических соматосенсорных путях и взаимодействиях между первичными афферентными нейронами и ядрами спинного мозга .

Начиная с 1962 года Перл провел год в лаборатории Ива Ляпорта в Faculté de Médecine в Тулузе, Франция. Его пребывание в Европе позволило ему встретиться и наблюдать за французскими нейрофизиологами Полем Бессу, Альбертом Фессаром, Дениз Альбе-Фессар , Пьером Бузером , Жан-Мари Бессон и венгерскими нейроанатомами Яношом (Джоном) Сентаготаи и Миклошем Ретели . Посещение с нейрофизиологом Айнсли Игго в Эдинбургском университете оказалось жизненно важным в предоставлении опыта Perl в записи электрической активности С-волокон . В ближайшие десятилетия он будет повторять поездки во Францию, чтобы участвовать в совместных исследованиях с европейскими коллегами.

Документация ноцицепторов

Возвращение Перла в Университет штата Юта в 1963 году ознаменовало начало исследовательского интереса к первичным афферентным нейронам, который превратился в сосредоточение на ноцицепторах . Пол Бессоу посетил лабораторию Перла, и эти двое задокументировали активность механорецептивных первичных афферентных нейронов, чьи тонко миелинизированные афферентные волокна реагировали на безвредную механическую стимуляцию. Новаторские эксперименты на кошках с тогдашним аспирантом Полом Ричардсом Берджессом продемонстрировали существование класса тонких миелинизированных первично-афферентных волокон, которые реагировали только на ядовитую ( ноцицептивную ) механическую стимуляцию; Берджесс и Перл (1967) подробно описали этот класс высокопороговых механорецепторов , используя ноцицептор - термин, введенный Чарльзом Шеррингтоном в 1906 году для идентификации этих нейронов. Работа Берджесса и Перла представляет собой первую тщательную документацию большой выборки ноцицепторов, первичных афферентных нейронов, которые обнаруживают стимулы, способные вызвать повреждение тканей, и централизованно передают информацию об этих повреждениях. (Предыдущая работа Эйнсли Игго предоставила небольшой образец первичных афферентных волокон, которые теперь считаются С-полимодальными ноцицепторами.)

Перл распространил эти исследования на приматов, показав существование высокопороговых механорецепторов у беличьей обезьяны. Дальнейшие эксперименты с Бессоу не только выявили сложность миелинизированных и немиелинизированных ноцицепторов, но также тщательно задокументировали существование и свойства С-полимодальных ноцицепторов, которые реагируют на множество вредных раздражителей. Более поздние эксперименты с Лоуренсом Крюгером и Матиусом «Скипом» Дж. Седивеком в лаборатории Перла в конце 1970-х годов (после того, как Перл переехал в Университет Северной Каролины ), изучали тонкую структуру периферических окончаний кожных высокопороговых механорецепторов (ноцицепторов) у кошек. . Параллельно с этой работой в Университете Северной Каролины Перл и его сотрудники стремились сопоставить, как эти субъекты испытывают стимуляцию отдельных кожных ноцицепторов у бодрствующих добровольцев; Полученное в результате исследование доказало связь между активацией выявленных ноцицепторов и субъективным восприятием боли у людей.

Центральные проекции ноцицепторов и ноцицептивных контуров позвоночника

Еще во время учебы в Университете штата Юта Перл и Берджесс Кристенсен, в то время постдокторант, определили, что маргинальная зона (пластинка I) спинного рога спинного мозга содержит нейроны, которые реагируют на различные виды вредных и безвредных стимулов. с периферии. Эксперименты с Такао Кумадзавой в конце 1960-х - середине 1970-х годов подтвердили наблюдения обезьян в отношении немиелинизированных первичных афферентных волокон и их центральных выступов, которые ранее наблюдались у кошек. Эти исследования показали, что области поверхностного дорсального рога служат местами интеграции для ноцицептивной и не ноцицептивной информации, полученной с периферии.

Перл продолжил эту работу после того, как покинул Университет Юты, чтобы стать заведующим кафедрой физиологии в Университете Северной Каролины в 1971 году. В середине 1970-х годов Алан Р. Лайт, Миклош Ретели и Даниэль Тревино присоединились к лаборатории Перла для дальнейшей разработки карт. центральные окончания тонко-миелинизированных первичных афферентных нейронов, чтобы изучить их синаптическую морфологию и охарактеризовать нейроны в дорсальном роге спинного мозга, которые реагируют на активность этих волокон. В середине 1980-х годов Перл работал с Ясуо Сугиурой и Чонг Ли в методическом методе, чтобы физиологически охарактеризовать и маркировать (с помощью лейкоагглютинина Phaseolus vulgaris ) немиелинизированные С-волокна. Эти исследования впервые выявили функциональную организацию центрального паттерна терминации немиелинизированных афферентов с различными профилями ответа на раздражение кожи. Эксперименты, проведенные Кристофером Хонда, Зигфридом Менсом и Перлом в начале 1980-х годов, продемонстрировали, что нейроны, расположенные в определенных областях таламуса кошки, реагируют на ядовитую стимуляцию кожи задней конечности. В целом исследования в лаборатории Perl в 1970-х и 1980-х годах помогли прояснить конкретный паттерн соматосенсорного (в основном ноцицептивного) воздействия на спинной и головной мозг и заложили основу для схемы, предназначенной для обработки вредных стимулов с периферии.

Последние десятилетия работы в лаборатории Perl были в основном посвящены характеристике функциональной организации поверхностного дорсального рога спинного мозга и пониманию того, как спинномозговые нейроны, расположенные в этих областях, взаимодействуют друг с другом для обработки сигналов, исходящих с периферии. Эти эксперименты включали запись от нейронов, реагирующих на различные типы первичных афферентных входов, и сопоставление этих функциональных признаков с морфологическими особенностями рассматриваемых спинномозговых нейронов. Эта работа частично привела к систематической классификации функционально охарактеризованных спинномозговых нейронов Тимоти Грудтом и Перлом на основе их морфологических особенностей и расположения в спинном роге. Эксперименты с Ян Лу и Джихонг Чжэн были направлены на лучшее понимание связей между нейронами спинного мозга и того, как эти связи модулируют афферентный вход с периферии. Эксперименты в Perl с Адамом Hantman сосредоточены на уникальной, гомогенной популяции зеленого флуоресцентного белка (GFP) -expressing нейроны в спинном желатинозной субстанции в виде трансгенной мыши . Хантман и Перл физиологически охарактеризовали эти нейроны, показав, что они обладают ингибирующей природой и реагируют только на немиелинизированные афференты со скоростью проводимости на верхнем конце диапазона С-волокон ; они также продемонстрировали высокоспецифичные связи этих GFP-экспрессирующих нейронов с другими типами нейронов желатиновой субстанции.

Основание Общества неврологии

По предложению нейрофизиолога Ральфа В. Джерарда , идея которого заключалась в создании Общества неврологии, Перл возглавил комитет коллег-нейробиологов в 1969 году, целью которого было заложить основу для функционирования зарождающегося общества. Как член-основатель Перл был избран президентом, но предпочел занять должность исполняющего обязанности президента (1969–1970) до тех пор, пока президент не мог быть избран демократическим путем представительным составом. Он считал важным для общества привлечь молодых исследователей, работающих в лаборатории.

Награды и отличия

Среди других наград за его вклад в нейробиологию Перл был удостоен премии Бристола-Майерса Сквибба за выдающиеся исследования боли в 1991 году и премии Ральфа У. Джерарда в области нейробиологии в 1998 году. Он был избран членом Американской академии искусств и наук. в 1992 г.

Учреждение премии Perl-UNC Prize

Основная статья: Perl-UNC Prize

В 2000 году Перл учредил национальную премию, которая ежегодно вручается исследователям, которые внесли значительный вклад в нейробиологию благодаря выдающимся открытиям или основополагающим открытиям. При учреждении премии Perl-UNC Neuroscience Prize Перл отметил, что «эта премия позволяет мне поблагодарить Университет Северной Каролины за предоставленные мне возможности» и, кроме того, что это будет дань силе исследовательской программы в области нейробиологии. в университете. По состоянию на 2014 год шесть лауреатов Perl-UNC Prize стали лауреатами Нобелевских премий по физиологии и медицине ( Линда Бак , Ричард Аксель , Мэй-Бритт Мозер , Эдвард Мозер ) или химии ( Роджер Циен , Родерик Маккиннон ).

дальнейшее чтение

использованная литература

внешние ссылки