Эдвард Перл - Edward Perl - Wikipedia

Эдвард Р. Перл
Эдвард Р. Перл.jpg
Родившийся6 октября 1926 г.
Чикаго, Иллинойс
Умер15 июля 2014 г.[1]
Дарем, Северная Каролина
НациональностьСоединенные Штаты
Альма-матерЧикагский университет
ИзвестенИсследование боли
НаградыПремия Бристоля-Мейерса Сквибба за выдающиеся исследования боли (1991)
Премия Джерарда за выдающийся вклад в неврологию (1998)
Научная карьера
ПоляНеврология
УчрежденияЧикагский университет
Гарвардский университет
Университет Джона Хопкинса
Государственный университет штата Нью-Йорк Медицинский университет северной части штата
Университет Юты
Университет Северной Каролины

Эдвард Рой Перл (6 октября 1926 г. - 15 июля 2014 г.) был американцем нейробиолог чьи исследования были сосредоточены на нейронных механизмах и схемах, участвующих в соматическое ощущение, в основном ноцицепция. Работа в его лаборатории в конце 1960-х годов установила существование уникальных ноцицепторы. Perl был одним из основателей Общество неврологии и служил его первым президентом. Он был профессором клеточной биологии и физиологии Сары Грэм Кенан и членом Центра нейробиологии UNC в Университет Северной Каролины Школа медицины.

Ранняя жизнь и военная подготовка

Perl родился в Чикаго, Иллинойс - Джону и Бланш Перл, выходцам из Венгрии и Чехословакии соответственно. В детстве Перл увлекался электричеством, что привело к интересу к электронике, радио и наукам. В колледже на Чикагский университет Перл сосредоточился на физике и инженерии, но беседа с его отцом, который был врачом и хирургом, убедила его продолжить карьеру в медицине как средстве изучения физиологии человека.

Во время учебы в колледже Перл был принят в программу подготовки офицеров ВМС США. Он проходил медицинскую практику в Программа обучения военно-морского колледжа V-12 на Военно-морская база Великих озер (Чикаго) летом 1945 г. и начал учиться в Школа медицины Университета Иллинойса (Чикаго) осенью 1945 года, когда он был выписан в военно-морские резервы с окончанием ВМВ. Перл получил степень бакалавра наук в 1947 году и степень доктора медицины в 1949 году.[2]:367

Ранняя исследовательская карьера

Первое знакомство Perl с нейробиология пришел в Школа медицины Университета Иллинойса Нейропсихиатрического института Иллинойса (Чикаго), где он некоторое время работал в качестве аспиранта по совместительству в Уоррен С. Маккалок Лаборатория, где он встретил, среди других известных людей того времени, Элвуда Хеннемана, чьи эксперименты по спинномозговым рефлексам и надспинальному контролю двигательной функции должны были повлиять на дальнейший путь исследований Перла. Проект, предпринятый в лаборатории кардиологического физиолога Уильяма В. Уайтхорна в конце 1940-х годов, привел к первой научной статье Перла, опубликованной в Наука в 1949 г.[3] Принципы, лежащие в основе устройства Perl, разработанного для этого проекта, стали основой для импедансная кардиография. Эта работа принесла Перлу степень магистра в 1951 году.

Летом 1948 года Перл служил клерком в Гарвард Медицинская служба Бостонская городская больница, где его взаимодействия с невролог и исследователь нейробиологии Дерек Денни-Браун направил Perl к карьере в нейрофизиология. Перл поступил в докторантуру в лаборатории Филипа Барда на кафедре физиологии в Университет Джона Хопкинса осенью 1950 г .; там он встретил нейроанатома Ежи Роуза и нейрофизиолога Вернон Маунткасл, который станет наставником в хирургии и электрофизиологический методы записи. В это время Perl заинтересовался тем, как деятельность C-волокно афферентные нейроны были перенесены в кора головного мозга, проект, который оказался трудным, но повлиял на его интерес к этим немиелинизированным афферентные волокна и их предполагаемое участие в обнаружении и передаче боль и температурные ощущения в мозгу.

Perl был вызван действующая служба в январе 1952 г. работал военно-морским врачом. медицинский офицер на Уолтер Рид Армейский научно-исследовательский институт, где он присоединился к исследовательской группе неврологии, возглавляемой Дэвидом Маккензи Риочом и укомплектованной Роберт Галамбос, Майкл Фуортес, Валле Наута, и Дэвид Уитлок.[2]:381

Первые должности факультета

В 1954 году Перл принял должность преподавателя в Медицинском колледже штата Нью-Йорк в Сиракузах (ныне известный как Медицинский университет SUNY Upstate ), где он не только исследовал перекрещенные спинальные рефлексы, но также возобновил его интерес к деятельности C-волокно афферентные волокна и их проекции на спинной мозг.

Перл покинул SUNY-Сиракузы в 1957 году, чтобы присоединиться к Университет Юты Отделение физиологии, которым тогда руководил нейрофизиолог Карлтон С. Хант. Работа Perl в Юте была сосредоточена на спиноталамические соматосенсорные пути и взаимодействие между первичный афферент нейроны и ядра спинного мозга.

Начиная с 1962 года, Perl провел год в Ив Ляпорт лаборатория в Faculté de Médecine в Тулузе, Франция. Его пребывание в Европе позволило ему встретиться и наблюдать за французскими нейрофизиологами Полем Бессу, Альбертом Фессаром, Дениз Альбе-Фессар, Пьер Бузер, Жан-Мари Бессон и венгерские нейроанатомы Янош (Джон) Сентаготаи и Миклош Ретели. Визит к нейрофизиологу Эйнсли Игго на Эдинбургский университет оказались жизненно важными для использования опыта Perl в регистрации электрической активности C-волокна. В ближайшие десятилетия он будет повторять поездки во Францию, чтобы участвовать в совместных исследованиях с европейскими коллегами.[2]:388–391 пасс.

Документация ноцицепторов

Возвращение Perl к Университет Юты в 1963 г. начался научный интерес к первичный афферент нейроны, которые превратились в фокус на ноцицепторы. Пол Бессоу посетил лабораторию Перла, и они задокументировали деятельность механорецептивный первичные афферентные нейроны, тонко миелинизированный афферентные волокна реагировали на не-ядовитый механическое раздражение.[4] Новаторские эксперименты на кошках с тогдашним аспирантом Полом Ричардсом Берджессом продемонстрировали существование класса тонких миелинизированных первично-афферентных волокон, которые реагируют только на ядовитый (ноцицептивный ) механическое раздражение;[5] Берджесс и Перл (1967) подробно описали этот класс высокопороговых механорецептор, с помощью "ноцицептор, »Термин, введенный Чарльз Шеррингтон в 1906 г., чтобы идентифицировать эти нейроны.[6] Работа Берджесса и Перла представляет собой первую исчерпывающую документацию большой выборки ноцицепторы, первичный афферент нейроны которые обнаруживают раздражители, способные вызвать повреждение тканей, и централизованно передают информацию об этих воздействиях.[5] (Предыдущая работа автора Эйнсли Игго предоставил небольшой образец первичных афферентных волокон, которые теперь считаются C-полимодальный ноцицепторы.[7])

Перл распространил эти исследования на приматов, показав существование высокопороговые механорецепторы в белке обезьяны.[8] Дальнейшие эксперименты с Бессоу не только выявили сложность миелинизированных и немиелинизированных ноцицепторов, но также тщательно задокументировали существование и свойства C-полимодальный ноцицепторы, которые отвечают на множество вредные раздражители.[5][9] Более поздние эксперименты с Лоуренсом Крюгером и Матиусом «Скипом» Дж. Седивеком в лаборатории Perl в конце 1970-х (после того, как Perl перешел на Университет Северной Каролины ) исследовали тонкую структуру периферических окончаний кожных высокопороговых механорецепторы (ноцицепторы) у кошек.[10] Параллельно с этой работой в Университете Северной Каролины Перл и его сотрудники пытались сопоставить, как стимулирование отдельных кожных покровов ноцицепторы в бодрствующем человеке добровольцы испытывают эти предметы; в результате исследования доказана связь между активацией выявленных ноцицепторы и субъективный опыт боль в людях.[11]

Центральные проекции ноцицепторов и ноцицептивных контуров позвоночника

Еще в Университет Юты, Перл и Берджесс Кристенсен, в то время постдокторант, определили, что краевая зона (пластинка I) спинной рог спинного мозга содержали нейроны, которые реагировали на различные виды ядовитый и безобидные раздражители с периферии.[5][12] Эксперименты с Такао Кумазавой в конце 1960-х - середине 1970-х годов подтвердились наблюдениями на обезьянах в отношении немиелинизированных животных. первичные афферентные волокна и их центральные проекции, которые ранее наблюдались у кошек.[13][14][15] Эти исследования ясно показали, что области поверхностный спинной рог служили площадками интеграции для ноцицептивный и не ноцицептивная информация, полученная с периферии.

Перл продолжил эту работу после того, как покинул Университет Юты стать заведующим кафедрой физиологии Университет Северной Каролины в 1971 году. В середине 1970-х Алан Р. Лайт, Миклош Ретели, а Даниэль Тревино присоединился к лаборатории Перла для дальнейшего картирования центральных окончаний тонко-миелинизированный первичный афферент нейроны, чтобы изучить их синаптический морфологии, и для характеристики нейронов в спинной рог спинного мозга которые реагировали на активность этих волокон.[16][17][18][19][20] В середине 1980-х годов Перл работал с Ясуо Сугиура и Чонг Ли в методологическом методе, чтобы дать физиологические характеристики и обозначить (с Phaseolus vulgaris лейкоагглютинин) немиелинизированный C-волокна. Эти исследования впервые выявили функциональную организацию паттерна центральной терминации немиелинизированных афференты с разными профилями реакции на раздражение кожи.[21] Эксперименты, проведенные Кристофером Хонда, Зигфридом Менсом и Перлом в начале 1980-х годов, показали, что нейроны, расположенные в определенных областях кошки, таламус откликались на ядовитый стимуляция кожи задней конечности.[22] В целом исследования в лаборатории Perl в 1970-х и 1980-х годах помогли прояснить конкретную модель соматосенсорный (в основном ноцицептивный ) вход в спинной и головной мозг и заложил основу для схемы, предназначенной для обработки вредные раздражители с периферии.

Последние десятилетия работы в лаборатории Perl были в основном посвящены характеристике функциональной организации поверхностный дорсальный рог спинного мозга и понимание того, как спинномозговые нейроны, расположенные в этих областях, взаимодействуют друг с другом для обработки сигналов, исходящих с периферии. Эти эксперименты включали запись от нейронов, реагирующих на различные типы первичный афферент вводить и соотносить эти функциональные сигнатуры с морфологическими особенностями рассматриваемых спинномозговых нейронов. Эта работа частично привела к систематической классификации функционально охарактеризованных спинномозговых нейронов Тимоти Грудтом и Перлом на основе их морфологических особенностей и расположения в пределах спинной рог.[23] Эксперименты с Янь Лу и Джихонг Чжэн были направлены на лучшее понимание связей между нейронами спинного мозга и того, как эти связи модулируют афферентный вход с периферии.[24][25][26] Эксперименты Перла с Адамом Хантманом были сосредоточены на уникальной однородной популяции Зеленый флуоресцентный белок (GFP) -экспрессирующие нейроны в позвоночнике желатиновая субстанция из трансгенная мышь. Хантман и Перл физиологически охарактеризовали эти нейроны, показав, что они обладают ингибирующей природой и реагируют только на немиелинизированные афференты с скорость проводимости в верхнем конце C-волокно классифицировать; они также продемонстрировали высокоспецифические связи этих экспрессирующих GFP нейронов с другими типами нейронов в желатиновая субстанция.[27][28]

Основание Общества неврологии

По рекомендации нейрофизиолога Ральф В. Джерард, идея которого заключалась в создании Общество неврологии В 1969 году Перл возглавлял комитет коллег-нейробиологов, целью которого было заложить фундамент для функционирования зарождающегося общества. Как член-основатель Перл был избран президентом, но предпочел занять должность исполняющего обязанности президента (1969–1970) до тех пор, пока президент не мог быть избран демократическим путем представительным составом. Он считал важным для общества привлечь молодых исследователей, работающих в лаборатории.[2]:399[29]

Награды и отличия

Среди других наград за его вклад в нейробиологию Перл был удостоен премии Бристола-Майерса Сквибба за выдающиеся исследования боли в 1991 году и премии Ральфа У. Джерарда в области нейробиологии в 1998 году.[30] Он был избран членом Американская академия искусств и наук в 1992 г.

Учреждение премии Perl-UNC Prize

Основная статья: Приз Perl-UNC

В 2000 году Перл учредил национальную премию, которая ежегодно вручается исследователям, которые внесли значительный вклад в нейробиологию благодаря выдающимся открытиям или фундаментальным открытиям. При создании Премия Perl-UNC в области нейробиологии, Перл отметил, что «премия позволяет мне поблагодарить Университет Северной Каролины за возможности, которые он дал мне», и, кроме того, что это будет дань силе исследовательской программы в области нейробиологии в университете.[31] По состоянию на 2014 год шесть лауреатов Perl-UNC Prize стали лауреатами Нобелевских премий по физиологии / медицине (Линда Бак, Ричард Аксель, Мэй-Бритт Мозер, Эдвард Мозер ) или химия (Роджер Цзянь, Родерик Маккиннон ).

дальнейшее чтение

Рекомендации

  1. ^ "Некролог Эдварда Перла, изданный The News & Observer". Legacy.com. 2014-07-27. Получено 2014-08-16.
  2. ^ а б c d Перл, Эдвард. Эдвард Р. Перл. История неврологии в автобиографии, Том 3. Под ред. Ларри Р. Сквайр. Сан-Диего: Academic Press, 2001. стр. 366-413. ISBN  978-0126603057
  3. ^ Уайтхорн WV и Perl ER. «Использование изменений в способности записывать объем у людей», Наука (109): 262–263, 1949
  4. ^ Бессоу П. и Perl ER. Рецептор движения тонкой кишки. J. Physiol. (Лондон) 182: 404-426, 1966.
  5. ^ а б c d Мейсон П. Размещение боли на сенсорной карте: классические статьи Эда Перла и его коллег. J. Neurophysiol. 97: 1871-1873, 2007.
  6. ^ Burgess PR и Perl ER. Миелинизированные афферентные волокна, специфически реагирующие на вредное раздражение кожи. J. Physiol. (Лондон) 190: 541-562, 1967.
  7. ^ Игго А. Кожные рецепторы тепла и холода с медленно проводящими (C) афферентными волокнами. Q. J. Exp. Physiol. Cogn. Med. Sci. 44: P362-P370, 1959.
  8. ^ Perl ER. Миелинизированные афферентные волокна, иннервирующие кожу приматов, и их реакция на вредные раздражители. J. Physiol. (Лондон) 197: 593-615, 1968.
  9. ^ Бессоу П. и Perl ER. Ответ кожных сенсорных единиц с немиелинизированными волокнами на вредные раздражители. J. Neurophysiol. 32: 1025-1043, 1969.
  10. ^ Крюгер Л., Perl ER и Sedivec MJ. Тонкая структура миелинизированных механических ноцицепторных окончаний волосистой кожи кошек. J. Comp. Neurol. 198: 137-154, 1981.
  11. ^ Konietzny F, Perl ER, Trevino D, Light A и Hensel H. Сенсорные ощущения у человека, вызванные интраневральной электрической стимуляцией неповрежденных кожных афферентных волокон. Exp. Br. Res. 42: 219-222, 1981.
  12. ^ Кристенсен Б.Н. и Perl ER. Спинальные нейроны, специфически возбуждаемые ядовитыми или тепловыми раздражителями: маргинальная зона спинного рога. J. Neurophysiol. 33: 293-307, 1970.
  13. ^ Кумазава Т. и Perl ER. Первичные кожные рецепторы с немиелинизированными (C) волокнами и их проекция на желатиновую субстанцию. J. Physiol. (Париж) 73: 287-304, 1977.
  14. ^ Кумазава Т. и Перл Э.Р., Первичные кожные сенсорные единицы с немиелинизированными (С) афферентными волокнами. J. Neurophysiol. 40: 1325-1338, 1977.
  15. ^ Кумадзава Т. и Perl ER. Возбуждение маргинальных и желатиновых нейронов в спинном мозге приматов: указание на их место в функциональной организации дорсального рога. J. Comp. Neurol. 177: 417-434, 1978.
  16. ^ Легкая AR и Perl ER. Дифференциальное окончание первичных афферентных волокон большого и малого диаметров в спинном спинном сером веществе, на что указывает маркировка пероксидазой хрена. Neurosci. Lett. 6: 59-63, 1977.
  17. ^ Легкая AR и Perl ER. Повторное исследование проекции дорсального корешка на спинной рог спинного мозга, включая наблюдения за дифференцированным окончанием грубых и тонких волокон. J. Comp. Neurol. 186: 117-131, 1979.
  18. ^ Легкая AR и Perl ER. Спинальное окончание функционально идентифицированных первичных афферентных нейронов с медленно проводящими миелинизированными волокнами. J. Comp. Neurol. 186: 133-150, 1979.
  19. ^ Light AR, Trevino DL и Perl ER. Морфологические особенности функционально определенных нейронов краевой зоны и желатиновой субстанции спинного рога спинного мозга. J. Comp. Neurol. 186: 151-171, 1979.
  20. ^ Ретели М., Light AR и Perl ER. Синаптические комплексы, образованные функционально определенными первичными афферентными единицами с тонкими миелинизированными волокнами. J. Comp. Neurol. 207: 381-393, 1982.
  21. ^ Sugiura Y, Lee CL и Perl, ER. Центральные проекции идентифицированных немиелинизированных (C) афферентных волокон, иннервирующих кожу млекопитающих. Наука 234: 358-361, 1986.
  22. ^ Honda CN, Mense S и Perl ER. Нейроны вентробазальной области таламуса кошки избирательно реагируют на сильную механическую стимуляцию. J. Neurophysiol. 49: 662-678, 1983.
  23. ^ Grudt TJ и Perl ER. Корреляция между морфологией нейронов и электрофизиологическими особенностями поверхностного дорсального рога грызунов. J. Physiol. (Лондон) 540: 189-207, 2002.
  24. ^ Lu Y и Perl ER. Специфический тормозной путь между нейронами желатинового вещества, получающими прямой вход С-волокон. J. Neurosci. 23: 8752-8758, 2003.
  25. ^ Lu Y и Perl ER. Модульная организация возбуждающих цепей между нейронами поверхностного дорсального рога спинного мозга (laminae I и II). J. Neurosci. 25: 3900-3907, 2005.
  26. ^ Zheng J, Lu Y и Perl ER. Тормозящие нейроны желатинового вещества спинного мозга опосредуют взаимодействие сигналов от первичных афферентов. J. Physiol. (Лондон) 588: 2065-2075, 2010.
  27. ^ Hantman AW, van den Pol AN и Perl ER. Морфологические и физиологические особенности набора нейронов желатинового вещества спинного мозга, определяемые экспрессией зеленого флуоресцентного белка. J. Neurosci. 24: 836-842, 2004.
  28. ^ Hantman AW и Perl ER. Молекулярные и генетические особенности меченого класса нейронов желатинового вещества спинного мозга у трансгенной мыши. J. Comp. Neurol. 492: 90-100, 2005.
  29. ^ Перл, Эдвард. «Общество нейробиологии - история истоков», В: Общество нейробиологии. Информационный бюллетень по неврологии 17(4): 2-5, 1986.
  30. ^ Spector, B. People: четвертая награда Bristol-Myers Squibb Pain вручена компании UNC Nociceptor Pioneer. Ученый, 20 января 1992 г..
  31. ^ Ланг, Лес. Национальная премия в области неврологии присуждена профессором UNC-CH. Пресс-релиз службы новостей UNC, 14 января 2000 г., № 18.

внешняя ссылка