Эдгар Дуглас Эдриан: Жизнь по принципу «всё или ничего»

В 1932 году Эдгар Дуглас Эдриан совместно с Чарлзом Шеррингтоном стал лауреатом Нобелевской премии по физиологии и медицине с формулировкой: «За открытия, касающиеся функций нейронов».

На пике карьеры его представляли так: «Эдгар Дуглас Эдриан, первый барон Эдриан, пэр Англии, кавалер Ордена Заслуг, пятидесятый президент Лондонского Королевского общества естественных наук, ректор Кембриджского университета».

Естественный выбор

Ученый родился 30 ноября 1889 года. Его родители, Альфред Дуглас и Флора Лавиния Эдриан, люди довольно обеспеченные, позаботились, чтобы сын получил прекрасное образование. В 1908-м Эдгар Дуглас Эдриан окончил Вестминстерскую школу и поступил в Тринити-колледж Кембриджского университета, где стал изучать естественные науки. Там он и познакомился с талантливым физиологом Китом Лукасом, занимавшимся электрофизиологическими исследованиями мышц и периферических нервов.

Лукас был всего на 10 лет старше своего любознательного студента. Молодые люди подружились, и в 1912-м, через год после окончания колледжа, Эдгар Дуглас Эдриан присоединился к исследованиям Кита Лукаса.

Продолжить начатое

Кит Лукас и Эдгар Дуглас Эдриан искали техническую возможность зарегистрировать активность отдельных нейронов, чтобы понять, распространяется ли на нервные клетки принцип «всё или ничего». Суть его в том, что подпороговые раздражения не вызывают нервного импульса («ничего»), а на пороговые и надпороговые раздражения любой силы каждое мышечное волокно отвечает определенным, всегда постоянным, максимальным сокращением («всё»). Достоверно было известно, что нервы генерируют электрический сигнал, вот только импульсы были очень короткими (тысячные доли секунды) и очень слабыми (микровольты). А техники, способной их регистрировать, еще не изобрели. Увы, прежде чем Киту и Эдгару удалось найти какое-либо техническое решение, их исследования были прерваны – началась Первая мировая война. Эдгар Эдриан, за год до этого получивший диплом врача, в военное время совмещал преподавание в колледже с работой в лондонском госпитале Святого Варфоломея. А Кит Лукас был призван в армию и погиб в воздушной катастрофе при проведении испытаний навигационной аппаратуры для ВВС Великобритании 5 октября 1916 года. После окончания войны Эдриан возглавил лабораторию своего погибшего друга в Кембридже и продолжил исследования. Для усиления сигнала он решил использовать термоэлектронные лампы – те самые, которые изобрели нобелевские лауреаты по физике Маркони и Браун.

Теория чувствительности

В 1922-м Эдриан совместно с американским нейробиологом Александером Форбсом доказал, что чувствительные нервы, как и двигательные, подчиняются закону «всё или ничего». Но главное – в 1928 году ученому удалось доказать присутствие электричества в нервной клетке, применив электроэнцефалограф, изобретенный австрийским психиатром Гансом Бергером. В течение нескольких последующих лет Эдриан исследовал импульсацию в различных чувствительных и двигательных нервах. Результаты этой работы стали основой для создания общей теории чувствительности. Открытия ученого, касающиеся адаптации и кодирования нервной импульсации, позволили в дальнейшем проводить полное и объективное изучение ощущений.

ТРУДЫ УЧЕНОГО ПОСВЯЩЕНЫ ЭЛЕКТРОФИЗИОЛОГИИ ОРГАНОВ ЧУВСТВ И НЕРВНЫХ КЛЕТОК.

Вся жизнь – поиск

Физиолог Чарльз Шеррингтон, тоже работающий в Кембридже, ранее высказал предположение, что от мышц идут чувствительные нервы, воспринимающие растяжение этих мышц. Эдгар Д. Эдриан подтвердил его предположение и установил, что «…частота (импульсов) зависит от степени возбуждения чувствительного органа. В связи с этим импульсация несет гораздо большую информацию, чем просто сигнал о том, что возбуждение произошло. В 1932 году Эдгар Д. Эдриан и Чарльз Шеррингтон были удостоены Нобелевской премии по физиологии и медицине за открытия, касающиеся функций нервных клеток.

Последующие 20 лет ученый посвятил изучению слухового анализатора, сенсорной коры головного мозга, мозжечка, вестибулярного аппарата и органов обоняния. Прожив без малого 88 лет, Эдгар Дуглас Эдриан скончался 4 августа 1977 года.

Эдгар Дуглас Эдриан известен как блестящий экспериментатор, положивший начало применению электроники в физиологических исследованиях.