Ерик Р. Кандел

Ерик Кандел
Ерик Кандел
	Кандел 2013. године
Лични подаци
Пуно име	Ерик Ричард Кандел
Датум рођења	7. новембар 1929. (95 год.)
Мјесто рођења	Беч, Аустрија
Пребивалиште	Њујорк, САД
Образовање	лекарХарвард колеџ; Медицински факултет Универзитета у Њујорку
Научни рад
Поље	психијатрија; психоанализа; неуронауке
Институција	Универзитет Колумбија
Ученици	Џејмс Шварц (James H. Schwartz); Келси Мартин (Kelsey Martin); Томас Кару (Thomas J. Carew)
Познат по	неурофизиологија учења и памћења
Награде	Диксонова награда за медицину (1983); Ласкерова награда (1983); Нобелова награда за физиологију или медицину (2000)

Ерик Ричард Кандел (њем. Erich Richard Kandel; Беч, 7. новембар 1929) је аустријско-амерички неуронаучник и неуропсихијатар. Добитник је Нобелове награде за физиологију или медицину за истраживања у области биолошке основе процеса учења и памћења.

Дјетињство и образовање

Ерик Ричард Кандел је рођен 7. новембра 1929. године у Бечу. Његова мајка, Шарлота, потиче из породице Ашкенази Јевреја из Коломије у тадашњој Аустроугарској (данас Покутија на територији Украјине). Његов отац, Херман, је поријеклом из Олеска, такође у саставу ондашње Аустроугарске монархије. Почетком Првог свјетског рата су се преселили у Беч, гдје су се и упознали, а касније и вјенчали 1923. године. Ериков старији брат, Луис, рођен је 1924. године.

Ериков отац је посједовао продавницу играчака, у којој је радила и његова супруга. Породица Кандел је живјела у малом стану, у непосредној близини медицинског факултета, као и улице у којој је становао Сигмунд Фројд, чувени психијатар и зачетник психоанализе. У истом насељу је завршио основну школу, пратећи старијег брата и истовремено дивећи се његовом интелекту. У периоду када је Ерик почињао да чита и пише, Луис је владао Старогрчким језиком и свирао клавир.

Његово најраније дјетињство је протекло у изузетно нестабилном периоду свјетске историје, обиљежено успоном Адолфа Хитлера и нацистичке Њемачке која је тежила да анектира Аустрију. Тадашњи аустријски канцелар, Курт фон Шушинг, је покушао да се успротиви припајању Аустрије Њемачкој, међутим није успио да сачува независност државе. 14.3.1938. Хитлер је ушао у Беч и дочекан је са изузетно великим одушевљењем од стране Аустријанаца. Са друге стране, антисемитизам, као један од постулата фашистичке идеологије, је кулминирао у ноћи између 9. и 10.11.1938, познатој као и Кристална ноћ, у којој су брутално уништене све јеврејске зграде и радње, као и синагоге.

Догађаји из овог периода ће касније снажно утицати на Ерикову одлуку да проучава људско понашање како би могао да разумије како је „једно високо образовано и културно уздигнуто друштво које је цивилизацији подарило музику Хајдна, Моцарта и Бетовена у сљедећем тренутку посрнуло у варварство.” ^[1]

Због тадашње политичке ситуације, породица Кандел емигрира у Њујорк (САД) 1939. године. Ерик у Сједињеним Америчким Државама завршава основну и средњу школу, а потом уписује студије европске историје и књижевности. Инспирисан догађајима који су обиљежили његово дјетињство у Бечу, пише дипломски рад на тему „Однос три њемачка писца ка националсоцијализму: Карл Цукмајер, Ханс Кароса и Ернст Јингер” (енг. The Attitude Toward National Socialism of Three German Writers: Carl Zuckmayer, Hans Carossa, and Ernst Junger).

Током студија упознаје колегиницу Ану Крис (њем. Anne Kris) чији су родитељи, Ернст и Маријана Крис (њем. Ernst Kris, Marianne Kris) били чувени психоаналитичари. У том раздобљу свог живота, под утицајем Аниних родитеља, Ерик бива фасциниран психоанализом и могућношћу истраживања људског ума. Из тих разлога, 1952. уписује студије медицине на Медицинском факултету Универзитета у Њујорку (енг. New York University School of Medicine) како би специјализирао психијатрију, а касније постао квалификовани психоаналитички оријентисан психотерапеут. На посљедњој години студија се заинтересовао за биолошку основу медицинских наука и одлучио да се опроба у научноистраживачком раду у лабораторији на Универзитету Колумбија (енг. Columbia University) под менторством Хари Грандфеста (енг. Harry Grundfest).

Рани научноистраживачки рад

У лабораторији на Универзитету Колумбија Ерик се први пут сусреће са различитим методама неурофизиологије, као што је на примјер интрацелуларно регистровање електричне активности неурона помоћу микроелектрода. Такође, под утицајем Штефен Куфлера (мађ. Stephen Kuffler) упознаје се са начином извођења експеримената на бескичмењацима. Убрзо након тога се прикључује лабораторији за неурофизиологију при Националном институту за ментално здравље (енг. National Institute of Mental Health).

Ту се сусреће са најновијим научним достигнућима која ће одредити даљи ток његових интересовања. Неурохирург Вилијам Сковил (енг. William Scoville) описује случај пацијента којем је билатерално уклоњен темпорални режањ мозга, укључујући оба хипокампуса, у циљу терапије епилептичних напада. Посљедица те интервенције је била немогућност формирања дуготрајне меморије. ^[2] Карл Лешли (енг. Karl Lashley) истражујући кору великог мозга пацова у циљу одређивања потенцијалног центра меморије, долази до закључка да се сјећања чувају дифузно у кортексу. ^[3] Инспирисан са једне стране психијатријом, са друге стране биолошком основом психе, истраживање ћелијских и молекуларних механизама учења и памћења се намеће као идеално подручје за проучавање. Вођен том идејом, Ерик заједно са Алден Спенсером (енг. Alden Spencer) почиње да испитује електрофизиолошка својства неурона хипокампуса.

У току истраживања закључују да је хипокампус изузетно сложена структура са великим бројем нервних ћелија и још више синапси између њих. Стога, Кандел се окреће тражењу једноставних експерименталних животиња чије једноставно понашање може бити модификовано учењем. Вјеровао је да су механизми учења и памћења филогенетски очувани и да би анализа истих процеса на једноставним организмима могла да да̄ увид у универзалне механизме присутне код комплекснијих бића, укључујући и човјека. Након обимне анализе, зауставља се на џиновском морском пужу, лат. Aplysia depilans чије су предности биле посједовање малог броја великих нервних ћелија, које су могле лако да се идентификују.

Размишљајући о методама истраживања, долази до идеје примјене Павловљевог класичног условљавања на неуронске синапсе.

Aplysia depilans - фокус на неурофизиолошке механизме понашања

1964. године Кандел одлази на постдокторске студије у Париз, како би сарађивао са Ладиславом Током (фран. Ladislav Tauc). Они су изоловали абдоминални ганглион морског пужа, као и периферне нерве са којима је повезан. Унутар тијела нервних ћелија ганглиона су поставили микроелектроде које су детектовале постсинаптичке потенцијале изазване стимулацијом два сензорна нерва - први је изазивао мали ексцитаторни постсинаптички потенцијал, други знатно већи. Та два стимулуса су упарена респективно. Резултати су показали да је на постсинаптичкој мембрани одређених ћелија ганглиона, иницијални слабији стимулус био знатно фацилитиран као посљедица репетитивног упаривања са другим снажнијим стимулусом.^[4]

По повратку у Њујорк, Кандел оснива лабораторију специјализовану за проучавање неуробиологије понашања при Медицинском факултету Универзитета у Њујорку, обнавља сарадњу са Спенсером и започиње исту са Џејмс Шварцом (енг. James Schwartz). Тим је одлучио да се фокусира на проучавање једноставног рефлекса повлачења шкрга и могућност модификације истог приликом процеса учења. Такође, дефинисали су потенцијални неурофизиолошки супстрат измјене рефлексне активности, као посљедицу учења методом класичног условљавања.^[5]^[6]^[7]

Сљедећи корак у истраживању је представљао дефинисање молекуларних промјена које се одвијају на синапсама током процеса учења.

Молекуларно-биолошка основа краткорочне и дугорочне меморије

Током истраживања се показало да различити биолошки механизми учествују у формирању краткотрајне, односно дуготрајне меморије. У првом случају, након стимулације сензитивног нерва, примијећено је да долази до повећања концентрације цикличног аденозинмонофосфата (cAMP) и посљедичног повећања протеин киназе А (PKA). У другом случају, усљед пролонгиране стимулације као услова за формирање дугорочне меморије, претходно дефинисана каскада се наставља активацијом транскрипционог фактора - CREB што резултира синтезом протеина и структурним промјенама специфичним за стимулисану синапсу.^[8] Ови резултати представљају полазну тачку ка даљој анализи и бољем разумијевању људског мозга, првенствено хипокампуса као мјеста гдје се одвија процес консолидације меморије.^[9]

Политички ставови

Након добијања Нобелове награде 2000. године, у Бечу је био означен као „аустријски нобеловац“, што је он препознао као „типично бечки: опортунистички, неискрено и некако лицимјерно.“ На питање тадашњег аустријског предсједника, Томаса Клестила (њем. Thomas Klestil) како би држава могла да се искупи, Кандел је предложио да се преименује улица у Бечу које је носила име по Карлу Лугеру (њем. Karl Lueger), иначе једном од представника антисемитизма, до чега је и дошло 2012. године.

Награде и признања

Диксонова награда (1983)
Ласкерова награда (1983)
Национална медаља за допринос науци (1988)
Харвијева награда (1993)
Волфова награда за медицину (1999)
Нобелова награда за физиологију или медицину (2000), подијељена са Арвид Карлсоном (швед. Arvid Carlsson) и Пол Грингардом (енг. Paul Greengard)

Филмографија

Инспирисана Канделовом аутобиографијом У потрази за сјећањем (енг. In Search of Memory), њемачка филмска редитељка Петра Ӡигер (њем. Petra Seeger) је снимила филм.

Библиографија

Cellular Basis of Behaviour: An Introduction to Behavioural Neurobiology, New York: W.H. Freeman & Company, ISBN 978-0-716-70522-2, 1976.

(Ћелијска основа понашања: Увод у неуробиологију понашања)

A Cell - Biological Approach to Learning, New York: Society for Neuroscience, ISBN 978-0-916-11007-9, 1978.

(Ћелија - биолошки приступ учењу)

Behavioural Bio of Aplysia: Origin & Evolution, New York: W.H. Freeman & Company, ISBN 978-0-716-71070-7, 1979.

(Биологија понашања аплизије: Поријекло и еволуција)

Molecular Neurobiology in Neurology and Psychiatry, New York: Lippincott Williams & Wilkins, ISBN 978-0-881-67305-0, 1987.

(Молекуларна неуробиологија у неурологији и психијатрији)

Psychiatry, Psychoanalysis, and the New Biology of Mind, New York: American Psychiatric Publishing, ISBN 978-1-585-62199-6, 2005.

(Психијатрија, психоанализа и нова биологија ума)

In Search of Memory: The Emergence of a New Science of Mind, New York: W. W. Norton & Company, ISBN 978-0-393-32937-7, 2007.

(У потрази са сјећањем: Појава нове науке о уму)

The Age of Insight: The Quest to Understand the Unconscious in Art, Mind, and Brain, from Vienna 1900 to the Present, New York: Random House, ISBN 978-1-4000-6871-5, 2012.

(Вријеме увиђања: Трагање за разумијевањем несвјесног у умјетности, уму и мозгу)

Reductionism in Art and Brain Science: Bridging the Two Cultures, New York: Columbia University Press, ISBN 978-0-231-17962-1, 2016.

(Редукционизам у умјетности и неуронаукама)

Извори

^ „The Nobel Prize in Physiology or Medicine 2000”. NobelPrize.org (на језику: енглески). Приступљено 2020-10-29.
^ Squire, Larry R. (2009-01-15). „The Legacy of Patient H.M. for Neuroscience”. Neuron. 61 (1): 6—9. ISSN 0896-6273. PMC 2649674  . PMID 19146808. doi:10.1016/j.neuron.2008.12.023.
^ Bruce, D. (2001). „Fifty years since Lashley's In search of the Engram: refutations and conjectures”. Journal of the History of the Neurosciences. 10 (3): 308—318. ISSN 0964-704X. PMID 11770197. S2CID 27180078. doi:10.1076/jhin.10.3.308.9086.
^ Kandel, E R; Tauc, L (1965). „Heterosynaptic facilitation in neurones of the abdominal ganglion of Aplysia depilans.”. The Journal of Physiology. 181 (1): 1—27. ISSN 0022-3751. PMC 1357435  . PMID 5866283. doi:10.1113/jphysiol.1965.sp007742.
^ Carew, T. J.; Walters, E. T.; Kandel, E. R. (1981-12-01). „Classical conditioning in a simple withdrawal reflex in Aplysia californica”. Journal of Neuroscience (на језику: енглески). 1 (12): 1426—1437. ISSN 0270-6474. PMC 6564124  . PMID 7320755. doi:10.1523/JNEUROSCI.01-12-01426.1981.
^ Kupfermann, I; Carew, T J; Kandel, E R (1974-09-01). „Local, reflex, and central commands controlling gill and siphon movements in Aplysia.”. Journal of Neurophysiology. 37 (5): 996—1019. ISSN 0022-3077. PMID 4370172. doi:10.1152/jn.1974.37.5.996.
^ Castellucci, V.; Pinsker, H.; Kupfermann, I.; Kandel, E. R. (1970-03-27). „Neuronal mechanisms of habituation and dishabituation of the gill-withdrawal reflex in Aplysia”. Science (New York, N.Y.). 167 (3926): 1745—1748. Bibcode:1970Sci...167.1745C. ISSN 0036-8075. PMID 5416543. S2CID 11749647. doi:10.1126/science.167.3926.1745.
^ Kandel, Eric R. (2012-05-14). „The molecular biology of memory: cAMP, PKA, CRE, CREB-1, CREB-2, and CPEB”. Molecular Brain. 5 (1): 14. ISSN 1756-6606. PMC 3514210  . PMID 22583753. doi:10.1186/1756-6606-5-14.
^ Pittenger, Christopher; Kandel, Eric R (2003-04-29). „In search of general mechanisms for long-lasting plasticity: Aplysia and the hippocampus.”. Philosophical Transactions of the Royal Society B: Biological Sciences. 358 (1432): 757—763. ISSN 0962-8436. PMC 1693156  . PMID 12740123. doi:10.1098/rstb.2002.1247.

Спољашње везе

Ерик Р. Кандел на сајту Nobelprize.org
Интервју са Ериком Канделом
Профил на Одељењу за психијатрију Универзитета Коламбија Архивирано на сајту Wayback Machine (30. септембар 2011)
Профил на Универзитету Коламбија Архивирано на сајту Wayback Machine (30. октобар 2020)

[1] „The Nobel Prize in Physiology or Medicine 2000”. NobelPrize.org (на језику: енглески). Приступљено 2020-10-29.

[2] Squire, Larry R. (2009-01-15). „The Legacy of Patient H.M. for Neuroscience”. Neuron. 61 (1): 6—9. ISSN 0896-6273. PMC 2649674  . PMID 19146808. doi:10.1016/j.neuron.2008.12.023.

[3] Bruce, D. (2001). „Fifty years since Lashley's In search of the Engram: refutations and conjectures”. Journal of the History of the Neurosciences. 10 (3): 308—318. ISSN 0964-704X. PMID 11770197. S2CID 27180078. doi:10.1076/jhin.10.3.308.9086.

[4] Kandel, E R; Tauc, L (1965). „Heterosynaptic facilitation in neurones of the abdominal ganglion of Aplysia depilans.”. The Journal of Physiology. 181 (1): 1—27. ISSN 0022-3751. PMC 1357435  . PMID 5866283. doi:10.1113/jphysiol.1965.sp007742.

[5] Carew, T. J.; Walters, E. T.; Kandel, E. R. (1981-12-01). „Classical conditioning in a simple withdrawal reflex in Aplysia californica”. Journal of Neuroscience (на језику: енглески). 1 (12): 1426—1437. ISSN 0270-6474. PMC 6564124  . PMID 7320755. doi:10.1523/JNEUROSCI.01-12-01426.1981.

[6] Kupfermann, I; Carew, T J; Kandel, E R (1974-09-01). „Local, reflex, and central commands controlling gill and siphon movements in Aplysia.”. Journal of Neurophysiology. 37 (5): 996—1019. ISSN 0022-3077. PMID 4370172. doi:10.1152/jn.1974.37.5.996.

[7] Castellucci, V.; Pinsker, H.; Kupfermann, I.; Kandel, E. R. (1970-03-27). „Neuronal mechanisms of habituation and dishabituation of the gill-withdrawal reflex in Aplysia”. Science (New York, N.Y.). 167 (3926): 1745—1748. Bibcode:1970Sci...167.1745C. ISSN 0036-8075. PMID 5416543. S2CID 11749647. doi:10.1126/science.167.3926.1745.

[8] Kandel, Eric R. (2012-05-14). „The molecular biology of memory: cAMP, PKA, CRE, CREB-1, CREB-2, and CPEB”. Molecular Brain. 5 (1): 14. ISSN 1756-6606. PMC 3514210  . PMID 22583753. doi:10.1186/1756-6606-5-14.

[9] Pittenger, Christopher; Kandel, Eric R (2003-04-29). „In search of general mechanisms for long-lasting plasticity: Aplysia and the hippocampus.”. Philosophical Transactions of the Royal Society B: Biological Sciences. 358 (1432): 757—763. ISSN 0962-8436. PMC 1693156  . PMID 12740123. doi:10.1098/rstb.2002.1247.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]