Нобелевская премия по медицине  1944

Герберт Гассер
(1888-1963)
За открытия, имеющие отношение к высокодифференцированным функциям отдельных нервных волокон
Биография Фотогалерея





Американский физиолог Герберт Спенсер Гассер родился в г. Платтвилл (штат Висконсин) в семье врача Германа Гассера, эмигрировавшего в Соединенные Штаты из Тироля (Австрия). Его мать, урожденная Джейн Элизабет Грисволд, жила в Коннектикуте и работала учительницей в средней школе Платтвилла, где впоследствии учился маленький Г. Затем он поступил в Висконсинский университет, выбрав в качестве основного предмета зоологию. В 1910 г. он получил степень бакалавра искусств, а в 1911 г. – магистра искусств. Находясь в Висконсине, он одновременно начал заниматься на физиологическом отделении университета, которое незадолго до того было реорганизовано Джозефом Эрлангером. Работая ассистентом преподавателя физиологии, что являлось основным источником средств существования, Г. в это же время опубликовал несколько научных статей о биохимических и неврологических сигналах, регулирующих частоту сердечных сокращений.

По завершении двухгодичного медицинского курса Г. перевелся в медицинскую школу Джонса Хопкинса для получения медицинской степени, что и произошло в 1915 г. Затем он вернулся в Висконсин и в течение года изучал фармакологию, прежде чем присоединился к Эрлангеру в медицинской школе Университета Вашингтона в Сент-Луисе, где последний стал заведующим физиологическим отделением. У Г. и Эрлангера было много общих научных интересов, в т.ч. – электрические свойства нервных сигналов.

Тот факт, что нервные импульсы (или потенциалы действия) имеют электрическую природу, был известен с конца XVIII в. Потенциал действия одиночной нервной клетки очень краток и часто длится лишь несколько тысячных долей секунды; он еще и очень слаб, т.к. разница электрических потенциалов составляет всего несколько микровольт. Поэтому приборы для изучения таких импульсов должны быть высокочувствительными и обладать малой инерционностью. Еще во время пребывания в школе Джонса Хопкинса Г. и его коллега из Висконсина Сидни Ньюкомер начали усиливать электрические сигналы от отдельных нервных волокон с помощью вакуумных трубок, подобных тем, которые использовал Гульельмо Маркони для первых радиоприемников.

Эта работа была прервана переездом Г. в Сент-Луис. Во время первой мировой войны Г. и Эрлангер сконцентрировали свои усилия на изучении травматического шока, возникающего вследствие потери крови. Параллельно Г. занимался фармакологическими исследованиями в отделе Химической военной службы в Вашингтоне (федеральный округ Колумбия). По окончании войны он и Ньюкамер опубликовали свои результаты по усилению нервных импульсов. В этих экспериментах для регистрации усиленных электрических сигналов, идущих от отдельных нервных волокон, был использован традиционный пружинный гальванометр (прибор, измеряющий ток посредством регистрации его электромагнитного действия). Хотя подобный прибор был пригоден для изучения последовательности сигналов в нерве – как это продемонстрировал Эдгар Д. Эдриан в своих сенсационных исследованиях функционирования отдельных нервных клеток, – он обладал, однако, чувствительностью, позволявшей зарегистрировать потенциал действия не более чем в форме простого зубца (основного элемента на осциллограмме волны потенциала действия). Для расчленения самого потенциала действия на отдельные компоненты был нужен такой прибор, который мог бы регистрировать быструю последовательность событий.

К 1920 г. в компании «Вестерн электрик» был изобретен особо чувствительный катодный осциллограф – прибор для регистрации вибраций или колебаний. Из-за того что компания не изъявляла желания продать свою катодную трубку (устройство, подобное тому, которое используется ныне в телевизионных приемниках) Г. и Эрлангеру, физиологи сами смастерили ее аналог, используя имеющееся в лаборатории оборудование и затратив немало усилий и изобретательности. Подключив осциллограф к усилителю, они впервые смогли получить временную развертку отдельных нервных импульсов.

Однако запись наблюдаемых потенциалов действия оказалась не столь понятной, как ожидали Г. и Эрлангер. Тем не менее путем тщательного экспериментирования они сумели показать, что то, что прежде считалось отдельным потенциалом действия, фактически представляло собой совокупность импульсов от различных типов нервов, соединенных вместе в единое волокно. Проведенные ими исследования различных нервов показали, что потенциалы действия быстрее распространяются вдоль толстых аксонов (ветвящихся отростков нервных клеток), чем вдоль тонких, подтвердив тем самым гипотезу, предложенную в 1907 г. шведским физиологом Густавом Гётлином, но никогда не подвергавшуюся проверке. Благодаря исследованиям Г. и его коллег потенциалы действия были изучены чрезвычайно подробно. Так, было показано, что различные ощущения передаются аксонами разного диаметра и, следовательно, с разной скоростью. Осязательные ощущения, например, могут передаваться толстыми, «быстрыми» нервами, а боль – тонкими, «медленными». Эти различия не являются постоянными: то или иное ощущение может передаваться с разной скоростью, и нервное волокно определенного размера может соответствовать аксонам, передающим разные типы ощущений. Все эти сведения позднее вошли в теорию нервной проводимости, созданную Аланом Ходжкином и Эндрю Хаксли.

В 1921 г. Г. был назначен профессором фармакологии Вашингтонского университета. В 1923...1925 гг., получив отпуск от своих учебных обязанностей, Г. работал в Европе с известными учеными, в т.ч. с Арчибалдом В. Хиллом и Генри Х. Дейлом. В 1931 г. он стал профессором физиологии и главой медицинского колледжа Корнеллского университета, а через четыре года был приглашен на должность директора Рокфеллеровского института медицинских исследований (ныне Рокфеллеровский университет). Хотя у него были возможности продолжать работу над свойствами нервных волокон, большая часть директорского времени уходила на административные обязанности, связанные с ухудшением финансового положения института во время экономической депрессии. С началом второй мировой войны многие исследовательские проекты были приостановлены из-за связанных с войной разработок.

Г. и Эрлангер получили Нобелевскую премию по физиологии и медицине 1944 г. «за открытия, имеющие отношение к высокодифференцированным функциям отдельных нервных волокон». Война помешала в тот год провести в Стокгольме церемонию награждения. Однако в транслировавшейся по радио лекции Рагнар Гранит из Каролинского института описал достижения двух ученых и тот вклад, который они внесли в физиологию нервной системы. В следующем году церемонии возобновились и Г. прочитал Нобелевскую лекцию на тему «Нервные волокна млекопитающих» («Mammalian Nerve Fibers»).

Оставив пост директора Рокфеллеровского института в 1953 г., Г. продолжил свои исследования, применив электронный микроскоп для более подробного изучения дифференциации нервов. Г., так никогда и не женившийся, был обаятельным и гостеприимным человеком, с большой теплотой относившимся к друзьям. В последние годы жизни он находился в плохом физическом состоянии из-за постигшего его инсульта.

В 1936...1937 гг. Г. был редактором журнала по экспериментальной медицине. Член Национальной академии наук, Американской ассоциации по развитию науки, Американского физиологического общества, Американского общества фармакологии и экспериментальной терапии, Ассоциации американских врачей, Американского философского общества и Гарвеевского общества, он получил почетные степени ряда университетов, в т.ч. Рочестерского, Висконсинского, Пенсильванского и Парижского.