Читаем Models of the Mind полностью

В то время Ходжкин, научный сотрудник Кембриджского университета, только прибыл в Морскую биологическую ассоциацию в Плимуте, чтобы приступить к новому проекту по изучению электрических свойств гигантского аксона кальмара. В частности, он хотел узнать, как потенциал действия приобретает характерную форму "вверх-вниз" (часто называемую "спайком"). Через несколько недель к нему присоединился такой же "зеленый" студент Эндрю Хаксли. К счастью, в конце концов они выяснили, когда и где в море можно найти объект их исследований.

Хотя Хаксли был студентом Ходжкина, между ними было всего четыре года разницы в возрасте. Ходжкин выглядел как подобает английскому джентльмену: длинное лицо, острые глаза, волосы аккуратно разделены на пробор и уложены набок. Хаксли был немного более мальчишеским, с круглыми щеками и густыми бровями. Оба мужчины обладали знаниями в области биологии и физики, хотя каждый из них пришел к этой паре с противоположной стороны.

Ходжкин в основном изучал биологию, но в последний семестр профессор зоологии посоветовал ему изучитькак можно больше математики и физики. Ходжкин согласился, часами просиживая над учебниками по дифференциальным уравнениям. Хаксли давно интересовался механикой и инженерией, но переключился на биологию после того, как друг сказал ему, что на уроках физиологии преподаются более живые и спорные темы. Возможно, Хаксли также привлекло к этим предметам влияние его деда. Биолог Томас Генри Хаксли, известный как "бульдог Дарвина" за свою яростную защиту дарвиновской теории эволюции, описывал физиологию как "механическую инженерию живых машин".

Модель Лапика предсказывала, когда клетка выстрелит, но она все еще не объясняла, что именно представляет собой потенциал действия. Во время путешествия Ходжкина на лодке все еще существовала теория того, что происходит, когда нейрон испускает потенциал действия, выдвинутая самим наблюдателем потенциала действия Джулиусом Бернштейном. Она гласила, что во время этого электрического события клеточная мембрана временно разрушается. Поэтому она пропускает через себя ионы разных видов, стирает разницу зарядов, которая обычно существует между ними, и создает небольшой ток, который Бернштейн наблюдал с помощью своего гальванометра.

Но некоторые из предыдущих экспериментов Ходжкина с крабами подсказали ему, что это может быть не совсем верно. Он решил продолжить эту работу на кальмаре, поскольку большой размер аксона, проходящего вдоль его мантии, облегчал точные измерения.6Воткнув электрод в этот аксон, Ходжкин и Хаксли записали изменения напряжения, которые происходили во время потенциала действия (см. рис. 3). Они увидели явный "перебор". То есть напряжение не просто падало до нуля, как в случае с разряженным конденсатором, апротивоположное. В то время как нейрон обычно имеет больше положительного заряда на внешней стороне клетки, чем на внутренней, во время пика потенциала действия эта картина меняется на противоположную, и внутренняя сторона становится более положительно заряженной, чем внешняя. Простое пропускание большего количества ионов через мембрану не привело бы к такому разделению. Здесь действует нечто более избирательное.

Спустя некоторое время после того, как Ходжкин и Хаксли сделали это открытие, их работа, к сожалению, была прервана. Гитлер вторгся в Польшу. Мужчинам пришлось оставить лабораторию и присоединиться к военным действиям. Разгадка тайны потенциала действия должна была подождать.

 

Рисунок 3

Когда восемь лет спустя Ходжкин и Хаксли вернулись в Плимут, лабораторию пришлось собирать заново: здание разбомбили во время воздушных налетов, а оборудование перешло к другим ученым.Но мужчины, каждый из которых приобрел дополнительные количественные навыки в результате работы в военное время - Хаксли занимался анализом данных дляартиллерийского дивизиона Королевского флота, а Ходжкин разрабатывал радарные системы для ВВС, - с нетерпением ждали возможности вернуться к работе над физическими механизмами нервного импульса.

Перейти на страницу:

Похожие книги

Мозг и разум в эпоху виртуальной реальности
Мозг и разум в эпоху виртуальной реальности

Со Ёсон – южнокорейский ученый, доктор наук, специалист в области изучения немецкого языка и литературы, главный редактор издательства Корейского общества Бертольда Брехта, исследующий связи различных дисциплин от театрального искусства до нейробиологии.Легко ли поверить, что Аристотель и научно-фантастический фильм «Матрица» проходят красной нитью через современную науку о мозге и философию Спинозы, объясняя взаимоотношения мозга и разума?Как же связаны между собой головной мозг, который называют колыбелью сознания, и разум, на который как раз и направлена деятельность сознания?Можно ли феномен разума, который считается решающим фактором человеческого развития, отличает людей от животных, объяснить только электрохимической активностью нейронов в головном мозге?Эта книга посвящена рассмотрению подобных фундаментальных вопросов и объединяет несколько научных дисциплин, которые развились в ходе напряженных споров о соотношении материи и разума, которые берут своё начало с древних времен и продолжаются по сей день. Данная работа не является простым цитированием ранее написанных исследований, направленным на защиту своей позиции, она подчеркивает необходимость появления нового исследования мозга, которое должно будет вобрать в себя как философские умозаключения, так и научную доказательную базу.В формате PDF A4 сохранен издательский макет.

Со Ёсон

Биология, биофизика, биохимия
Расширенный фенотип
Расширенный фенотип

«Расширенный фенотип» – одна из лучших книг известного учёного и видного популяризатора науки Ричарда Докинза. Сам автор так сказал про неё в предисловии ко второму изданию: «Думаю, что у большинства учёных – большинства авторов – есть какая-то одна публикация, про которую они говорили бы так: не страшно, если вы никогда не читали моих трудов кроме "этого", но "этот" пожалуйста прочтите. Для меня таким трудом является "Расширенный фенотип"». Помимо изложения интересной научной доктрины, а также весьма широкого обзора трудов других исследователей-эволюционистов, книга важна своей глубоко материалистической философской и мировоззренческой позицией, справедливо отмеченной и высоко оцененной в послесловии профессионального философа Даниэла Деннета.

Ричард Докинз

Биология, биофизика, биохимия