Дэвид Хантер Хьюбел FRS (27 февраля 1926 г. — 22 сентября 2013 г.) — американский канадский нейрофизиолог, известный своими исследованиями структуры и функции зрительной коры . Он был со-лауреатом Нобелевской премии по физиологии и медицине 1981 года вместе с Торстеном Визелем (совместно с Роджером У. 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 награждены премией Луизы Гросс Хорвиц от Колумбийского университета . [4] [5] [6] В 1983 году Хьюбел получил премию «Золотая пластина» Американской академии достижений . [7]
Хьюбел родился в Виндзоре, Онтарио , Канада, в семье американцев в 1926 году. Его дед эмигрировал в США из баварского города Нёрдлинген еще ребенком . В 1929 году его семья переехала в Монреаль , где он провел свои юношеские годы. Его отец был инженером-химиком, и Хьюбел с самого детства проявлял живой интерес к науке, проводя множество экспериментов по химии и электронике. [3] С шести до восемнадцати лет он посещал Академию Страткона в Утремонте, Квебек , о которой он сказал: «[Я многим обязан] прекрасным учителям, особенно Джулии Брэдшоу, преданной своему делу, жизнерадостной учительнице истории с запоминающимся ирландским темпераментом, которая пробудила во мне надежду на возможность научиться писать на понятном английском». [3] Он изучал математику и физику в Университете Макгилла , а затем в 1951 году окончил там же медицинскую школу, после чего прошёл трёхлетнюю ординатуру (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 в качестве ассистента резидента по неврологии. [12] Позже он был призван в армию и служил в Армейском научно-исследовательском институте Уолтера Рида (WRAIR). Там он начал записывать данные с первичной зрительной коры спящих и бодрствующих кошек. В WRAIR он изобрел современный металлический микроэлектрод из лака Стоунера-Маджа и вольфрама, а также современный гидравлический микропривод, для производства которого ему пришлось освоить основные навыки машиниста. В 1958 году Хьюбел переехал в Университет Джонса Хопкинса и начал свое сотрудничество с Визелем, а также открыл ориентационную избирательность и столбчатую организацию в зрительной коре. Год спустя он присоединился к факультету Гарвардского университета . В 1981 году Хьюбел стал одним из основателей Всемирного культурного совета . [13] С 1988 по 1989 год он был президентом Общества нейронауки . 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 длилось более двадцати лет и стало известно как одно из самых выдающихся исследовательских пар в науке. [17] В одном эксперименте, проведенном в 1959 году, они ввели микроэлектрод в первичную зрительную кору анестезированной кошки. Затем они спроецировали узоры света и темноты на экран перед кошкой. Они обнаружили, что некоторые нейроны быстро активизировались, когда им предъявляли линии под одним углом, в то время как другие лучше всего реагировали на другой угол. Некоторые из этих нейронов по-разному реагировали на светлые 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 размещены в рецептивном поле нейрона, и могли преимущественно обнаруживать движение в определенных направлениях. [19] Эти исследования показали, как зрительная система конструирует сложные представления визуальной информации из простых признаков стимула. [20]
Хьюбел и Визель получили Нобелевскую премию за два основных вклада: во-первых, за их работу по развитию зрительной системы, которая включала описание колонок доминирования глаз в 1960-х и 1970-х годах; и, во-вторых, за их работу по созданию основы для зрительной нейрофизиологии, описывающую, как сигналы от глаза обрабатываются зрительными посылками в неокортексе для создания детекторов краев, детекторов движения, стереоскопических детекторов глубины и детекторов цвета, строительных блоков визуальной сцены. Лишая котят возможности использовать один глаз , они показали, что колонки в первичной зрительной коре, получающие входные данные от другого глаза, заняли области, которые обычно получали бы входные данные от лишенного глаза. Это имеет важные последствия для понимания депривационной амблиопии , типа потери зрения из-за односторонней зрительной депривации во время так называемого критического периода . Эти котята также не развили области, получающие входные данные от обоих глаз, что необходимо для бинокулярного зрения . Эксперименты Хьюбела и Визеля показали, что глазное доминирование развивается необратимо [ требуется проверка ] на ранних этапах развития ребенка. Эти исследования открыли дверь для понимания и лечения детской катаракты и косоглазия . Они также сыграли важную роль в изучении пластичности коры . [20]
Более того, понимание сенсорной обработки у животных послужило вдохновением для дескриптора SIFT (Lowe, 1999), который является локальной функцией, используемой в компьютерном зрении для таких задач, как распознавание объектов и широкое сопоставление базовых линий и т. д. Дескриптор SIFT , возможно, является наиболее широко используемым типом функции 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]