Роджер Уолкотт Сперри (20 августа 1913 г. — 17 апреля 1994 г.) — американский нейропсихолог , нейробиолог , когнитивный нейробиолог и лауреат Нобелевской премии, который вместе с Дэвидом Хантером Хьюбелом [1] и Торстеном Нильсом Визелем получил Нобелевскую премию по физиологии и медицине 1981 года за свою работу по исследованию расщепленного мозга . [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] Обзор обзора общей психологии , опубликованный в 2002 году, поставил Сперри на 44-е место среди наиболее цитируемых психологов 20-го века. [12]
Сперри родился в Хартфорде, штат Коннектикут , в семье Фрэнсиса Бушнелла и Флоренс Крамер Сперри. Его отец был банковским служащим, а мать училась в бизнес-школе. Он воспитывался в среде высшего среднего класса, где особое внимание уделялось академическим достижениям. [13] У Роджера был один брат, Рассел Лумис. Их отец умер, когда Роджеру было 11 лет. После этого его мать стала помощницей директора в местной средней школе.
Сперри учился в средней школе Холл в Западном Хартфорде, штат Коннектикут , где он был звездным спортсменом в нескольких видах спорта и достаточно хорошо учился, чтобы выиграть стипендию в колледже Оберлина . В Оберлине он был капитаном баскетбольной команды, а также принимал участие в университетских бейсбольных, футбольных и легкоатлетических соревнованиях. Он также работал в кафе на территории кампуса, чтобы зарабатывать себе на жизнь. Сперри был специалистом по английскому языку, но он посещал курс введения в психологию, который вел профессор по имени Р. Х. Стетсон, который работал с Уильямом Джеймсом , отцом американской психологии. Этот курс пробудил в Сперри интерес к мозгу и тому, как он может меняться. Стетсон был инвалидом и испытывал трудности с передвижением, поэтому Сперри помогал ему, отвозя его туда и обратно, куда ему было нужно. Это включало в себя то, что он водил Стетсона на обед с коллегами. Сперри просто сидел в конце стола и слушал, как Стетсон и его коллеги обсуждают свои исследования и другие психологические интересы. Это еще больше усилило интерес Сперри к психологии, и после того, как он получил степень бакалавра по английскому языку в Оберлине, он решил остаться и получить степень магистра по психологии. Он получил степень бакалавра по английскому языку в 1935 году и степень магистра по психологии в 1937 году. Он получил докторскую степень по зоологии в Чикагском университете в 1941 году под руководством Пола А. Вайса . Затем Сперри занимался постдокторскими исследованиями с Карлом Лэшли в Гарвардском университете, хотя большую часть времени он проводил с Лэшли в Исследовательском центре приматов Йеркса в Ориндж-Парке, Флорида . [14]
В 1942 году Сперри начал работать в Йеркских лабораториях биологии приматов , тогда входивших в состав Гарвардского университета . Там он сосредоточился на экспериментах, связанных с перестройкой двигательных и сенсорных нервов. В 1946 году он ушел, чтобы стать доцентом, а затем доцентом Чикагского университета . В 1949 году во время плановой рентгенографии грудной клетки были обнаружены признаки туберкулеза. Его отправили на лечение в Саранак-Лейк в горах Адиронак в Нью-Йорке. Именно в это время он начал писать свои концепции разума и мозга, которые впервые были опубликованы в журнале American Scientist в 1952 году . [13] В 1952 году он стал начальником секции неврологических заболеваний и слепоты в Национальном институте здравоохранения и закончил год в Лаборатории морской биологии в Корал-Гейблс, Флорида. Сперри вернулся в Чикагский университет в 1952 году и стал доцентом психологии. Ему не предложили постоянную должность в Чикаго, и он планировал переехать в Бетесду, штат Мэриленд, но его задержала задержка в строительстве в Национальном институте здравоохранения. В это время друг Сперри Виктор Хепберн пригласил его прочитать лекцию о своих исследованиях на симпозиуме. Среди слушателей симпозиума были профессора из Калифорнийского технологического института, которые, прослушав лекцию Сперри, были настолько впечатлены им, что предложили ему работу в качестве профессора психобиологии Хиксона. [15] В 1954 году он принял должность профессора в Калифорнийском технологическом институте (Калтех в качестве профессора психобиологии Хиксона), где он провел свои самые известные эксперименты с Джозефом Богеном , доктором медицины, и многими студентами, включая Майкла Газзанигу .
Под руководством Пола Вайса, получая докторскую степень в Чикагском университете, Сперри заинтересовался нейронной специфичностью и мозговыми цепями и начал подвергать сомнению существующие концепции по этим двум темам. Он задал простой вопрос, впервые заданный на его курсе введения в психологию в Оберлине: природа или воспитание? Он начал серию экспериментов, пытаясь ответить на этот вопрос. Сперри перекрестил двигательные нервы ног крыс, так что левый нерв управлял правой ногой и наоборот. Затем он помещал крыс в клетку с электрической сеткой на дне, разделенной на четыре секции. Каждая нога крысы помещалась в одну из четырех секций электрической сетки. Удар током подавался в определенную секцию сетки, например, сетка, где находилась левая задняя нога крысы, получала удар током. Каждый раз, когда левую лапу ударяли током, крыса поднимала правую лапу и наоборот. Сперри хотел узнать, сколько времени потребуется крысе, чтобы понять, что она поднимает не ту лапу. После повторных тестов Сперри обнаружил, что крысы так и не научились поднимать правильную лапу, что привело его к выводу, что некоторые вещи просто запрограммированы и не могут быть переучены. По словам Сперри, «никакого адаптивного функционирования нервной системы не произошло». [16] В постдокторские годы Сперри с Карлом Лэшли в Гарварде и в Йеркских лабораториях биологии приматов в Ориндж-Парке, Флорида, он продолжил свою работу над нейронной специфичностью, которую он начал еще будучи докторантом, и инициировал новую серию исследований с участием саламандр. Зрительные нервы были разрезаны, а глаза повернуты на 180 градусов. Вопрос заключался в том, будет ли зрение нормальным после регенерации или животное навсегда будет видеть мир «вверх ногами» и перевернутым справа налево. Если последнее окажется верным, это будет означать, что нервы каким-то образом «направляются» обратно в их первоначальные места окончания. Восстановление нормального зрения (т. е. «видение» мира в ориентации «правой стороной вверх») означало бы, что регенерирующие нервы заканчивались в новых местах, совершенно отличных от исходных. Животные реагировали так, как будто мир был перевернут и перевернут справа налево. Более того, никакое количество тренировок не могло изменить реакцию. Эти исследования, которые предоставили убедительные доказательства управления нервами «сложными химическими кодами под генетическим контролем» (1963), достигли кульминации в гипотезе хемоаффинности Сперри (1951). [15]
Позже Сперри входил в Совет попечителей и был почетным профессором психобиологии в Калифорнийском технологическом институте. В 1990 году в его честь было названо здание Нейробиологии Сперри в Оберлинском колледже.
За свою жизнь Сперри был удостоен множества наград, включая премию «Ученый года Калифорнии» в 1972 году, Национальную научную медаль в 1989 году, премию Вольфа по медицине в 1979 году и премию Альберта Ласкера за медицинские исследования в 1979 году, а также Нобелевскую премию по медицине/физиологии в 1981 году, которую он разделил с Дэвидом Х. Хьюбелом и Торстеном Н. Визелем. Сперри получил эту награду за свою работу с пациентами с «расщепленным мозгом». Мозг разделен на два полушария, левое и правое, соединенные посередине частью мозга, называемой мозолистым телом. У пациентов с «расщепленным мозгом» мозолистое тело было разорвано из-за того, что пациенты страдали эпилепсией — заболеванием, вызывающим интенсивные и постоянные припадки. Припадки начинаются в одном полушарии и продолжаются в другом. Пересечение мозолистого тела предотвращает перемещение припадков из одного полушария в другое, что в свою очередь предотвращает возникновение припадков и позволяет пациентам нормально функционировать, не страдая от постоянных припадков.
Сперри впервые заинтересовался исследованиями «расщепленного мозга», когда работал над темой межглазного переноса, который происходит, когда «человек учится одним глазом, как решать задачу, а затем, закрыв этот глаз и используя другой глаз, он уже знает, как решать задачу». [15] Сперри задал вопрос: «как обучение одним глазом может появиться при использовании другого?» [16] Сперри перерезал нервы в глазах кошек, так что левый глаз был соединен с левым полушарием, а правый глаз был соединен с правым полушарием; он также перерезал мозолистое тело. Затем кошек учили отличать треугольник от квадрата, закрыв правый глаз. [15] Затем кошкам предлагали ту же задачу, закрыв левый глаз; кошки понятия не имели, что они только что узнали правым глазом, и благодаря этому их можно было научить отличать квадрат от треугольника. В зависимости от того, какой глаз был закрыт, кошки либо отличали квадрат от треугольника, либо треугольник от квадрата, демонстрируя, что левое и правое полушария узнали и запомнили два разных события. Это привело Сперри к мысли, что левое и правое полушария функционируют раздельно, когда не связаны мозолистым телом.
Исследования Сперри с кошками с «расщепленным мозгом» помогли прийти к открытию, что разрезание мозолистого тела является очень эффективным методом лечения пациентов, страдающих эпилепсией. Первоначально после того, как пациенты оправились от операции, не было никаких признаков того, что операция вызвала какие-либо изменения в их поведении или функционировании. Это наблюдение поставило вопрос: если операция абсолютно не повлияла на какую-либо часть нормального функционирования пациентов, то какова цель мозолистого тела? Было ли оно там просто для того, чтобы удерживать две стороны мозга от коллапса, как в шутку выразился Карл Лэшли? Сперри попросили разработать серию тестов для проведения на пациентах с «расщепленным мозгом», чтобы определить, вызвала ли операция изменения в функционировании пациентов или нет.
Работая со своим аспирантом Майклом Газзанигой , Сперри пригласил нескольких пациентов с «расщепленным мозгом» добровольно принять участие в его исследовании, чтобы определить, повлияла ли операция на их функционирование. Эти тесты были разработаны для проверки языка, зрения и двигательных навыков пациентов. Когда человек видит что-то в левом поле зрения (то есть на левой стороне тела), информация передается в правое полушарие мозга и наоборот. В первой серии тестов Сперри представлял слово либо в левом, либо в правом поле зрения в течение короткого периода времени. Если слово показывалось в правом поле зрения, то есть левое полушарие обрабатывало его, то пациент мог сообщить, что видел слово. Если слово показывалось в левом поле зрения, то есть правое полушарие обрабатывало его, то пациент не мог сообщить, что видел слово. Это привело Сперри к мысли, что только левая сторона мозга может произносить речь. Однако в последующем эксперименте Сперри обнаружил, что правое полушарие действительно обладает некоторыми языковыми способностями. В этом эксперименте он просил пациентов положить свои левые руки в поднос, полный предметов, расположенный под перегородкой, так что пациент не мог видеть предметы. Затем левому полю зрения пациента показывалось слово, которое обрабатывалось правым полушарием мозга. Это слово описывало один из предметов в подносе, поэтому левая рука пациента поднимала предмет, соответствующий слову. Когда участников спрашивали о слове и предмете в их руке, они утверждали, что не видели слова и понятия не имели, почему они держат этот предмет. Правое полушарие мозга распознало слово и приказало левой руке поднять его, но поскольку правое полушарие мозга не может говорить, а левое полушарие мозга не видело слова, пациент не мог сформулировать то, что он видел.
В другой серии экспериментов, более подробно изучающих латерализацию языка в левом и правом полушариях, Сперри предъявлял один объект левому полю зрения и другой объект правому полю зрения пациентов с «расщепленным мозгом». Левую руку пациента помещали под перегородку, а затем пациента просили нарисовать левой рукой то, что ему показывали. Пациенты рисовали то, что видели в левом поле зрения, но когда их спрашивали, что они нарисовали, они описывали то, что было показано в правом поле зрения. Эти тесты доказали, что при разрыве мозолистого тела нарушается связь между левым и правым полушариями, что делает их неспособными общаться друг с другом. Они не только не могут общаться друг с другом, но и без соединяющего их мозолистого тела одно полушарие не имеет представления о том, что другое полушарие вообще существует. Доказательства этого были даже за пределами лаборатории, когда некоторые пациенты сообщали, что «пока их левая рука расстегивала рубашку, правая рука следовала за ней и застегивала ее снова». [17] Эти эксперименты принесли пользу многим людям разными способами.
По его словам, каждое полушарие — это:
действительно, сознательная система сама по себе, воспринимающая, думающая, вспоминающая, рассуждающая, желающая и испытывающая эмоции, все на характерном человеческом уровне, и ... как левое, так и правое полушария могут быть сознательными одновременно в различных, даже во взаимно противоречивых, ментальных переживаниях, которые протекают параллельно
— Роджер Уолкотт Сперри, 1974 г.
Это исследование внесло большой вклад в понимание латерализации функций мозга . В 1989 году Сперри также получил Национальную медаль науки . После этого в 1993 году Сперри получил премию за достижения всей жизни от Американской психологической ассоциации (APA).
Помимо своего вклада в установление латерализованной функции мозга, Сперри известен своей « гипотезой хемоаффинности », которая не только оказала влияние на формирование проверяемых гипотез о том, как точная схема нейронной связи устанавливается в мозге, но и сама гипотеза была подтверждена многочисленными экспериментами.
Клетки и волокна мозга должны нести какие-то индивидуальные идентификационные метки, предположительно цитохимического характера, с помощью которых они отличаются друг от друга почти во многих областях, вплоть до уровня отдельных нейронов.
— Роджер Уолкотт Сперри [18]
В обзорной статье журнала Science за 2009 год говорится : «Он предположил, что градиенты таких идентификационных меток на нейронах сетчатки и на целевых клетках мозга координированно направляют упорядоченную проекцию миллионов развивающихся аксонов сетчатки. Эта идея была поддержана идентификацией и генетическим анализом молекул управления аксонами, включая те, которые направляют развитие зрительной системы позвоночных». Это было подтверждено в семидесятых годах работой Маршалла В. Ниренберга на сетчатке цыплят , а позднее на личинках Drosophila melanogaster . [19]
Эксперименты, проведенные Сперри, были сосредоточены на четырех основных идеях, которые также назывались «переворотами»: эквипотенциальность, исследования разделенного мозга, регенерация и пластичность нервов и психология сознания. [20]
В 1949 году Сперри женился на Норме Гей Дюпри. У них был сын Гленн Майкл и дочь Джанет Хоуп. [13] Сперри был тихим, вдумчивым и скромным человеком с ненасытным любопытством. Он никогда не прекращал работать, задавать вопросы или учиться вплоть до своей смерти в 1994 году от БАС или болезни Лу Герига. Сперри часто можно было найти в его офисе с ногами, закинутыми на стол, делающим записи в своем блокноте или глубоко задумавшимся. Сперри был страстным палеонтологом и выставлял свою большую коллекцию окаменелостей у себя дома. Он также был очень талантливым скульптором, художником и керамистом. Он любил ходить в походы и на рыбалку со своей женой и детьми в Баха, Калифорния . [15]
{{cite web}}: CS1 maint: bot: original URL status unknown (link)
