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谢灵顿对神经系统协调工作原理的发现

更新时间:2020-06-17 08:23点击:

在神经科学领域,有一位多才多艺的科学家系统地揭示了神经系统协调工作原理,他就是 1932 年的诺贝尔奖获得者之一--查尔斯。斯科特。谢灵顿。

  才华横溢的青年时代

  1857 年 11 月 27 日谢灵顿出生于伦敦北部的伊斯灵顿。他的生父詹姆斯。谢灵顿在他很小的时候就去世了,母亲安妮。

  布鲁克斯改嫁凯莱布

  罗斯。谢林顿的继父是位考古学家和收藏家,热爱艺术,学识渊博。

  关于谢林顿有一个流传甚广却无从考证的故事:青年时代的谢林顿因缺乏管教,不思进取。放荡冶游,为周围人所不齿,甚至连挤奶女工都拒绝了他的求爱。谢林顿深受触动,潜心向学,终成一代大师。然而,这个登上教科书的励志故事并未见诸正史记载。事实上,生父早逝并没有妨碍谢林顿接受良好的家庭和学校教育。受家庭环境熏陶,他年少时饱读诗书,多才多艺,绝非不学无术之人,这与传言里浪子回头的经典桥段大相径庭。

  1876 年,谢林顿进入伦敦圣。托马斯医院习医,1878 年通过了皇家外科学院的初级考试。1879 年,他来到剑桥大学,在被誉为"英国生理学之父"的迈克尔。福斯特的指导下学习生理学。翌年,进入剑桥大学的冈维尔和凯厄斯学院深造。

  探索神经系统的活动规律

  1881年,谢林顿参加了在伦敦召开的一次医学会议。期间,科学家们对一项关于切除狗和猴的部分大脑皮层实验产生了分歧。这也引起了谢林顿的关注,他与合作者在1884 年发表了一篇研究论文,从此踏进神经科学的领域。1885 年,谢林顿在剑桥大学自然科学荣誉学位考试中成绩斐然,并获得医学士学位;1886 年获得了英国皇家医师资格。

  1885年,谢林顿以医学研究协会委员会委员的身份去西班牙调查霍乱的疫情。他将获得的材料带到柏林,在着名病理学家魏尔肖的指导下工作。后来魏尔肖将他介绍到着名微生物学家罗伯特。

  科赫那里学习了一年

  期间,谢林顿曾去往意大利威尼斯,再次调查当地的霍乱爆发情况。

  此后,谢林顿开始了关于神经系统反射和运动的一系列研究。他发现,支配肌肉的神经包含感觉神经和运动神经两部分。1893年,他开始研究本体感觉现象。本体感觉使我们感受到自己的姿势和运动状态。其解剖基础--本体感觉感受器,隐藏在肌肉、肌腱和关节之中。1895 年,谢林顿发现在一个肌群发生运动的时候,与其拮抗的肌群会做出相反的动作,例如,关节弯曲时,屈肌收缩,伸肌舒张而神经元可以传递兴奋信号,也可传递抑制信号。两种机制互相配合,使人体的肌肉张弛有度,运动协调。谢林顿还研究了脑和脊髓之间的"桥梁"--锥体束,这一结构是大脑指挥全身运动的结构基础。

  谢林顿还发现,身体上可以完成精细运动的部位,例如人的手和面部,对应于大脑皮层运动区的面积也较大。1897 年,谢林顿在神经科学史上率先使用"突触"一词,来描述光学显微镜下神经元之间相互连接的结构,这一用法沿用至今。

  1898 年谢林顿研究了猫的去大脑僵直现象:在中脑水平切断猫的脑干,猫表现出头尾昂起,脊柱挺硬,四肢伸直僵硬的现象。这一现象表明大脑作为神经系统的高级中枢,对反射具有抑制作用。谢林顿的一系列研究整合了前人的研究成果,勾勒出神经系统调控身体运动机制的概貌。

  奖掖后学的学术大师

  谢林顿为人谦逊而慷慨,他很乐意花时间为年轻人提供事业上的帮助。有一次,一位美国年轻人远道而来,在利物浦大学访学。期间,谢林顿和这个年轻人共同工作 8 个月。

  而这个年轻的合作者,就是后来成为美国神经外科学领域的杰出专家哈维。库欣。库欣是神经外科领域的开拓者,在垂体手术方面贡献卓着,并因发现以他名字命名的库欣氏综合征和库欣氏反应闻名于世。

  1906 年,谢林顿出版了《神经系统的整合作用》,书中揭示了神经反射的多个规律,在此基础上,神经系统作为一个整体,它的整合神经冲动,使生命活动协调而有序的生理功能被清晰地描述出来。这本书提出了一系列神经科学的经典理论,被奉为神经科学史上的杰作。1913 年,谢林顿被聘为牛津大学生理学教授,直至 1936 年退休。不过,第一次世界大战曾经中断他的教学生涯,为了支援国家,他曾在炮弹厂做工人,每天高强度的工作没有将他压垮,他甚至还在这段时间留下了大量的诗作。谢林顿任教期间,适逢女权运动进一步发展。当时高等教育将女性拒之门外的问题引起了许多人的关注,谢林顿即为其一。1916 年,谢林顿曾为招收女性进入牛津大学医学院而大声疾呼。

  1932 年,谢林顿和埃德加。

  阿德里安因为对神经系统功能的研究共同获得诺贝尔生理学与医学奖。谢林顿年轻时是位运动健将,精力充沛,擅长各类体育运动,如橄榄球、赛艇等等。退休后,他依然保持着对音乐、诗歌和散文的兴趣,还留下了一部哲学着作《人的本质》。1952 年 3 月 4 日谢林顿因突发心力衰竭在伊斯特本去世,享年 94 岁。

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