Дэвид Хантер Хьюбел , FRS (27 февраля 1926 — 22 сентября 2013) — американо-канадский нейрофизиолог , известный своими исследованиями структуры и функции зрительной коры . Вместе с Торстеном Визелем он был удостоен Нобелевской премии по физиологии и медицине 1981 года (совместно с Роджером Сперри ) за открытия, касающиеся обработки информации в зрительной системе . Большую часть своей карьеры Хьюбел работал профессором нейробиологии в Университете Джонса Хопкинса и Гарвардской медицинской школе . В 1978 году Хьюбел и Визель были удостоены премии Луизы Гросс Хорвиц от Колумбийского университета . [4] [5] [6] В 1983 году Хьюбел получил премию «Золотая тарелка» Американской академии достижений . [7]
Хьюбел родился в Виндзоре, Онтарио , Канада, в семье американцев в 1926 году. Его дед эмигрировал в детстве в США из баварского города Нёрдлинген . В 1929 году его семья переехала в Монреаль , где он провел годы своего становления. Его отец был инженером-химиком, и Хьюбел с детства проявлял живой интерес к науке, проводя множество экспериментов в области химии и электроники. [3] С шести до восемнадцати лет он посещал Академию Страткона в Аутремонте, Квебек , о которой он сказал: «[Я обязан] многим прекрасным преподавателям, особенно Джулии Брэдшоу, преданному своему делу, жизнерадостному учителю истории с выдающимся ирландским темперамент, который пробудил во мне возможность научиться писать читаемым английским языком». [3] Он изучал математику и физику в Университете Макгилла , а затем окончил там медицинскую школу в 1951 году, а затем три года ординатуры (год интернатуры и два года ординатуры по неврологии) в Монреальской больнице общего профиля . [3] [8] [9] [10] [11] [12]
В 1954 году Хьюбел переехал в Соединенные Штаты, чтобы работать в Медицинской школе Джонса Хопкинса ассистентом ординатора по неврологии. [12] Позже он был призван в армию и служил в Армейском исследовательском институте Уолтера Рида (WRAIR). Там он начал запись с первичной зрительной коры спящих и бодрствующих кошек. В WRAIR он изобрел современный металлический микроэлектрод из лака Стоунер-Мадж и вольфрама, а также современный гидравлический микропривод, для производства которого ему пришлось освоить базовые навыки машиниста. В 1958 году Хьюбел перешел в Университет Джонса Хопкинса и начал сотрудничество с Визелем и обнаружил ориентационную избирательность и столбчатую организацию в зрительной коре. Год спустя он поступил на факультет Гарвардского университета . В 1981 году Хьюбель стал одним из основателей Всемирного культурного совета . [13] С 1988 по 1989 год он был президентом Общества нейронаук . Он был членом Американской академии искусств и наук , Национальной академии наук США и Американского философского общества . [14] [15] [16]
Эксперименты Хьюбела и Визеля значительно расширили научные знания о сенсорной обработке. Партнерство продлилось более двадцати лет и стало известно как одна из самых выдающихся исследовательских пар в науке. [17] В одном эксперименте, проведенном в 1959 году, они вставили микроэлектрод в первичную зрительную кору анестезированной кошки. Затем они проецировали узоры света и тьмы на экран перед кошкой. Они обнаружили, что некоторые нейроны активировались быстрее, когда им показывали линии под одним углом, в то время как другие лучше всего реагировали на другой угол. Некоторые из этих нейронов по-разному реагировали на световые и темные узоры. Хьюбел и Визель назвали эти нейроны простыми клетками ». [18] Другие нейроны, которые они назвали сложными клетками , обнаруживали края независимо от того, где они были расположены в рецептивном поле нейрона, и могли преимущественно обнаруживать движение в определенных направлениях. [19] Эти исследования показали, как зрительная система конструирует сложные представления зрительной информации из простых характеристик стимула. [20]
Хьюбель и Визель получили Нобелевскую премию за два крупных вклада: во-первых, за работу по развитию зрительной системы, которая включала описание столбцов глазного доминирования в 1960-х и 1970-х годах; и, во-вторых, их работа, заложившая основу визуальной нейрофизиологии, описывающая, как сигналы от глаза обрабатываются зрительными участками в новой коре для создания детекторов краев, детекторов движения, стереоскопических детекторов глубины и детекторов цвета, строительных блоков визуальной сцены. . Лишив котят возможности пользоваться одним глазом , они показали, что столбцы первичной зрительной коры, получающие входные данные от другого глаза, заняли те области, которые обычно получали бы входные данные от лишенного глаза. Это имеет важное значение для понимания депривационной амблиопии — типа потери зрения, вызванного односторонней зрительной депривацией в так называемом критическом периоде . У этих котят также не развились области, воспринимающие сигналы от обоих глаз, — особенность, необходимая для бинокулярного зрения . Эксперименты Хьюбела и Визеля показали, что глазное доминирование развивается необратимо [ нужна проверка ] на ранних этапах детского развития. Эти исследования открыли двери для понимания и лечения детской катаракты и косоглазия . Они также сыграли важную роль в изучении кортикальной пластичности . [20]
Более того, понимание сенсорной обработки у животных послужило источником вдохновения для создания дескриптора SIFT (Lowe, 1999), который представляет собой локальную функцию, используемую в компьютерном зрении для таких задач, как распознавание объектов , сопоставление с широкой базой и т. д. Дескриптор SIFT , возможно, является наиболее широко используемый тип функций для этих задач. Хьюбел был избран иностранным членом Королевского общества (ForMemRS) в 1982 году . [1]
Хьюбел женился на Рут Иззард в 1953 году; она умерла 17 февраля 2013 года. [21] У пары было трое сыновей и четверо внуков. [17] Он умер в Линкольне , штат Массачусетс , от почечной недостаточности 22 сентября 2013 года в возрасте 87 лет. [22] [23]