Эдвард Перл
американский нейробиолог
Эдвард Р. Перл
Рожденный6 октября 1926 г.
Чикаго, Иллинойс
Умер15 июля 2014 г. [1]
Дарем, Северная Каролина
Национальностьамериканский
Альма-матерЧикагский университет
ИзвестныйИсследование боли
НаградыПремия Bristol-Meyers Squibb за выдающиеся исследования боли (1991)
Премия Gerard за выдающийся вклад в нейронауку (1998)
Научная карьера
ПоляНейробиология
УчрежденияЧикагский университет
Гарвардский университет
Университет Джонса Хопкинса
Государственный университет Нью-Йорка Медицинский университет Upstate University
Университет Юты
Университет Северной Каролины

Эдвард Рой Перл (6 октября 1926 г. — 15 июля 2014 г.) — американский нейробиолог , чьи исследования были сосредоточены на нейронных механизмах и схемах, участвующих в соматическом ощущении , в основном ноцицепции . Работа в его лаборатории в конце 1960-х годов установила существование уникальных ноцицепторов . Перл был одним из основателей Общества нейронауки и был его первым президентом. Он был профессором клеточной биологии и физиологии имени Сары Грэм Кенан и членом Центра нейронауки Университета Северной Каролины в Медицинской школе Университета Северной Каролины .

Ранняя жизнь и военная подготовка

Перл родился в Чикаго , штат Иллинойс, в семье Джона и Бланш Перл, уроженцев Венгрии и Чехословакии соответственно. В детстве Перл увлекался электричеством, что привело к его интересу к электронике, радио и наукам. В колледже Чикагского университета Перл сосредоточился на физике и инженерии, но разговор с отцом, который был врачом и хирургом, убедил его продолжить карьеру в медицине как способе изучения физиологии человека.

Во время учебы в колледже Перл был принят в Программу подготовки офицеров ВМС США. Он служил медицинским стажером в Программе подготовки военно-морского колледжа V-12 на военно-морской станции Великих озер (Чикаго) летом 1945 года и начал обучение в Медицинской школе Иллинойсского университета (Чикаго) осенью 1945 года, в это же время он был уволен в запас ВМС с окончанием Второй мировой войны. Перл получил степень бакалавра наук в 1947 году и степень доктора медицины в 1949 году. [2] : 367 

Ранняя научная карьера

Первое знакомство Перла с нейронаукой произошло в Иллинойском нейропсихиатрическом институте Медицинской школы Иллинойсского университета (Чикаго), где он некоторое время работал аспирантом в лаборатории Уоррена С. Маккалока и где он встретился, среди других выдающихся личностей того времени, с Элвудом Хеннеманом, чьи эксперименты по спинальным рефлексам и супраспинальному контролю двигательной функции повлияли на последующий исследовательский путь Перла. Проект, предпринятый в лаборатории кардиофизиолога Уильяма В. Уайтхорна в конце 1940-х годов, привел к первой научной статье Перла, опубликованной в журнале Science в 1949 году. [3] Принципы, лежащие в основе устройства, разработанного Перлом для этого проекта, стали основой импедансной кардиографии . Эта работа принесла Перлу степень магистра в 1951 году.

Летом 1948 года Перл работал клерком в Гарвардской медицинской службе Бостонской городской больницы , где его взаимодействие с неврологом и исследователем нейронауки Дереком Денни-Брауном направило Перла к карьере в области нейрофизиологии . Перл начал постдокторскую стажировку в лаборатории Филипа Барда на кафедре физиологии в Университете Джонса Хопкинса осенью 1950 года; там он познакомился с нейроанатомом Ежи Роузом и нейрофизиологом Верноном Маунткаслом , который стал его пожизненным наставником в области хирургических и электрофизиологических методов регистрации. В это время Перл заинтересовался тем, как активность афферентных нейронов С-волокон передается в кору головного мозга , проект, который оказался сложным, но который повлиял на его интерес к этим немиелинизированным афферентным волокнам и их тогда предполагаемому участию в обнаружении и передаче болевых и температурных ощущений в мозг.

Перл был призван на действительную военную службу в качестве военно-морского врача в январе 1952 года и служил офицером-медиком в Исследовательском институте армии Уолтера Рида , где он присоединился к исследовательской группе по нейронауке под руководством Дэвида Маккензи Риоха и в составе Роберта Галамбоса , Майкла Фуортеса, Валле Науты и Дэвида Уитлока. [2] : 381 

Первые должности преподавателей

В 1954 году Перл занял должность преподавателя в Медицинском колледже Университета штата Нью-Йорк в Сиракузах (ныне известном как Медицинский университет SUNY Upstate ), где он не только исследовал перекрестные спинномозговые рефлексы , но и возобновил свой интерес к активности афферентных волокон С-волокон и их проекциям в спинной мозг .

В 1957 году Перл покинул SUNY-Syracuse, чтобы присоединиться к кафедре физиологии Университета Юты , которую тогда возглавлял нейрофизиолог Карлтон С. Хант. Работа Перла в Юте была сосредоточена на спиноталамических соматосенсорных путях и взаимодействии между первичными афферентными нейронами и ядрами задних столбов спинного мозга .

Начиная с 1962 года, Перл провел год в лаборатории Ива Лапорта на медицинском факультете в Тулузе, Франция. Его время в Европе позволило ему встретиться и понаблюдать за французскими нейрофизиологами Полем Бессу, Альбертом Фессаром, Дениз Альбе-Фессар , Пьером Бюзером, Жаном-Мари Бессоном и венгерскими нейроанатомами Яношем (Джоном) Сентаготаи и Миклошем Ретели . Визит к нейрофизиологу Эйнсли Игго в Эдинбургском университете оказался жизненно важным для предоставления Перлу опыта в регистрации электрической активности С-волокон . Он будет повторять поездки во Францию ​​в течение следующих десятилетий, чтобы участвовать в совместных исследованиях с европейскими коллегами. [2] : 388–391 passim 

Документация ноцицепторов

Возвращение Перла в Университет Юты в 1963 году ознаменовало начало исследовательского интереса к первичным афферентным нейронам, который перерос в фокусировку на ноцицепторах . Пол Бессу посетил лабораторию Перла, и они вдвоем задокументировали активность механорецептивных первичных афферентных нейронов, чьи тонкомиелинизированные афферентные волокна реагировали на невредную механическую стимуляцию. [4] Новаторские эксперименты на кошках с тогдашним аспирантом Полом Ричардсом Берджессом продемонстрировали существование класса тонкомиелинизированных первичных афферентных волокон, которые реагировали только на вредную ( ноцицептивную ) механическую стимуляцию; [5] Берджесс и Перл (1967) подробно описали этот класс высокопороговых механорецепторов , используя термин «ноцицептор» , введенный Чарльзом Шеррингтоном в 1906 году, для идентификации этих нейронов. [6] Работа Берджесса и Перла представляет собой первое тщательное документирование большой выборки ноцицепторов, первичных афферентных нейронов , которые обнаруживают стимулы, способные вызвать повреждение тканей, и передают информацию об этих повреждениях в центральную нервную систему. [5] (Предыдущая работа Эйнсли Игго предоставила небольшую выборку первичных афферентных волокон, которые, как теперь известно, являются С-полимодальными ноцицепторами. [7] )

Перл распространил эти исследования на приматов, показав существование высокопороговых механорецепторов у беличьей обезьяны. [8] Дальнейшие эксперименты с Бессу не только выявили сложность миелинизированных и немиелинизированных ноцицепторов, но и тщательно задокументировали существование и свойства C-полимодальных ноцицепторов, которые реагируют на различные болезненные стимулы. [5] [9] Более поздние эксперименты с Лоуренсом Крюгером и Матиусом «Скипом» Дж. Седивеком в лаборатории Перла в конце 1970-х годов (после того, как Перл перешел в Университет Северной Каролины ) исследовали тонкую структуру периферических окончаний кожных высокопороговых механорецепторов (ноцицепторов) у кошек. [10] Параллельно с этой работой в Университете Северной Каролины Перл и его коллеги пытались сопоставить, как стимуляция отдельных кожных ноцицепторов у бодрствующих людей-добровольцев ощущается этими субъектами; Полученное исследование доказало связь между активацией идентифицированных ноцицепторов и субъективным ощущением боли у людей. [11]

Центральные проекции ноцицепторов и ноцицептивные спинномозговые пути

Еще работая в Университете Юты, Перл и Берджесс Кристенсен, тогда еще научный сотрудник, установили, что маргинальная зона (пластинка I) заднего рога спинного мозга содержит нейроны, которые реагируют на различные виды вредных и безвредных стимулов с периферии. [5] [12] Эксперименты с Такао Кумазавой в конце 1960-х — середине 1970-х годов подтвердили наблюдения на обезьянах о немиелинизированных первичных афферентных волокнах и их центральных проекциях, которые ранее наблюдались у кошек. [13] [14] [15] Эти исследования ясно показали, что области поверхностного заднего рога служат местами интеграции для ноцицептивной и неноцицептивной информации, получаемой с периферии.

Перл продолжил эту работу после того, как покинул Университет Юты, чтобы стать заведующим кафедрой физиологии в Университете Северной Каролины в 1971 году. В середине 1970-х годов Алан Р. Лайт, Миклош Ретели и Дэниел Тревино присоединились к лаборатории Перла, чтобы продолжить картирование центральных окончаний тонкомиелинизированных первичных афферентных нейронов, изучить их синаптические морфологии и охарактеризовать нейроны в заднем роге спинного мозга, которые реагировали на активность этих волокон. [16] [17] [18] [19] [20] В методологическом туре-де-форс Перл работал с Ясуо Сугиурой и Чонгом Ли в середине 1980-х годов, чтобы физиологически охарактеризовать и маркировать (с помощью лейкоагглютинина Phaseolus vulgaris ) немиелинизированные С-волокна. Эти исследования впервые выявили функциональную организацию центральной схемы окончания немиелинизированных афферентов с различными профилями ответа на стимуляцию кожи. [21] Эксперименты, проведенные Кристофером Хондой, Зигфридом Мензе и Перлом в начале 1980-х годов, показали, что нейроны, расположенные в определенных областях таламуса кошки , реагировали на болезненную стимуляцию кожи задней конечности. [22] В целом, исследования в лаборатории Перла в 1970-х и 1980-х годах помогли прояснить определенную схему соматосенсорного (в основном ноцицептивного) входа в спинной и головной мозг и заложили основу для схемы, посвященной обработке болезненных стимулов с периферии.

Последние десятилетия работы в лаборатории Перла были в основном посвящены характеристике функциональной организации поверхностного заднего рога спинного мозга и пониманию того, как спинномозговые нейроны, расположенные в этих областях, взаимодействуют друг с другом для обработки сигналов, возникающих с периферии. Эти эксперименты включали запись с нейронов, реагирующих на различные типы первичного афферентного входа, и соотнесение этих функциональных сигнатур с морфологическими особенностями рассматриваемых спинномозговых нейронов. Эта работа частично привела к систематической категоризации Тимоти Грудтом и Перлом функционально охарактеризованных спинномозговых нейронов на основе их морфологических особенностей и расположения в пределах заднего рога. [23] Эксперименты с Янь Лу и Цзихун Чжэном были направлены на лучшее понимание связей между спинномозговыми нейронами и того, как афферентный вход с периферии модулируется этими связями. [24] [25] [26] Эксперименты Перла с Адамом Хантманом были сосредоточены на уникальной однородной популяции нейронов, экспрессирующих зеленый флуоресцентный белок (GFP), в спинномозговой желатинозной субстанции трансгенной мыши . Хантман и Перл физиологически охарактеризовали эти нейроны, показав, что они являются ингибирующими по своей природе и реагируют только на немиелинизированные афференты со скоростью проведения на верхнем конце диапазона С-волокон ; они также продемонстрировали высокоспецифичные связи этих нейронов, экспрессирующих GFP, с другими типами нейронов в желатинозной субстанции. [27] [28]

Основание Общества нейронауки

По предложению нейрофизиолога Ральфа В. Джерарда , чьей идеей было создание Общества нейронауки, Перл возглавил комитет коллег-нейробиологов в 1969 году, целью которого было заложить основу для функционирования зарождающегося общества. Как один из основателей, Перл был избран президентом, но решил занять должность исполняющего обязанности президента (1969–1970) до тех пор, пока президент не будет избран демократическим путем представительным членством. Он считал, что для общества важно привлекать молодых исследователей, которые активно работают в лаборатории. [2] : 399  [29]

Награды и почести

Среди других наград за вклад в нейронауку Перл был награжден премией Bristol-Myers Squibb Award за выдающиеся исследования боли в 1991 году и премией Ральфа У. Джерарда в области нейронауки в 1998 году. [30] В 1992 году он был избран членом Американской академии искусств и наук .

Учреждение премии Perl-UNC

В 2000 году Perl учредил национальную премию, которая будет ежегодно вручаться исследователям, внесшим значительный вклад в нейронауку посредством выдающихся открытий или основополагающих идей. Учреждая премию Perl-UNC Neuroscience Prize , Perl отметил, что «премия позволяет мне признать Университет Северной Каролины за возможности, которые он мне предоставил», и, кроме того, что это будет данью уважения силе исследовательской программы нейронауки в университете. [31] По состоянию на 2014 год шесть получателей премии Perl-UNC получили Нобелевские премии либо по физиологии/медицине ( Линда Бак , Ричард Аксель , Мэй-Бритт Мозер , Эдвард Мозер ), либо по химии ( Роджер Циен , Родерик Маккиннон ).

Дальнейшее чтение

  • Эдвард Перл. Эдвард Р. Перл, История нейронауки в автобиографии , том 3. Ред. Ларри Р. Сквайр. Сан-Диего: Academic Press, 2001. С. 366–413.
  • Эдвард Р. Перл. Идеи о боли, исторический взгляд. Nature Reviews Neuroscience 8: 71-80, 2007.
  • Эдвард Перл. Механизмы боли: комментарий к концепциям и проблемам. Прогресс в нейробиологии 94: 20-38, 2011.

Ссылки

  1. ^ "Некролог Эдварда Перла от The News & Observer". Legacy.com. 2014-07-27 . Получено 2014-08-16 .
  2. ^ abcd Perl, Edward. Эдвард Р. Перл. История нейронауки в автобиографии , том 3. Ред. Ларри Р. Сквайр. Сан-Диего: Academic Press, 2001. С. 366-413. ISBN 978-0126603057 
  3. ^ Уайтхорн У.В. и Перл Э.Р. «Использование изменений в способности регистрировать объем у людей», Science (109): 262– 263, 1949
  4. ^ Бессоу П. и Перл Э. Р. Рецептор движения тонкого кишечника. J. Physiol. (Лондон) 182:404-426, 1966.
  5. ^ abcd Мейсон П. Размещение боли на сенсорной карте: классические статьи Эда Перла и коллег. J. Neurophysiol. 97: 1871-1873, 2007.
  6. ^ Берджесс П. Р. и Перл Э. Р. Миелиновые афферентные волокна, реагирующие специфически на болезненную стимуляцию кожи. J. Physiol. (Лондон) 190: 541-562, 1967.
  7. ^ Игго А. Кожные рецепторы тепла и холода с медленно проводящими (С) афферентными волокнами. QJ Exp. Physiol. Cogn. Med. Sci. 44: P362-P370, 1959.
  8. ^ Perl ER. Миелиновые афферентные волокна, иннервирующие кожу приматов, и их реакция на болевые раздражители. J. Physiol. (Лондон) 197: 593-615, 1968.
  9. ^ Бессоу П. и Перл Э. Р. Реакция кожных сенсорных единиц с немиелинизированными волокнами на болевые стимулы. J. Neurophysiol. 32: 1025-1043, 1969.
  10. ^ Кругер Л., Перл Э.Р. и Седивек М.Дж. Тонкая структура миелинизированных механических ноцицепторных окончаний в волосистой коже кошки. 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 Перл Э.Р. Спинальные нейроны, специфически возбуждаемые болевыми или термическими стимулами: краевая зона заднего рога. J. Neurophysiol. 33: 293-307, 1970.
  13. ^ Кумазава Т. и Перл Э. Р. Первичные кожные рецепторы с немиелинизированными (С) волокнами и их проекция на желатинозную 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. ^ Кумазава Т. и Перл Э. Р. Возбуждение краевых и студенистых нейронов спинного мозга приматов: указания на их место в функциональной организации задних рогов. J. Comp. Neurol. 177: 417-434, 1978.
  16. ^ Лайт АР и Перл ЭР. Дифференциальное окончание первичных афферентных волокон большого и малого диаметра в сером веществе спинного мозга, выявленное с помощью маркировки пероксидазой хрена. Neurosci. Lett. 6: 59-63, 1977.
  17. ^ Лайт AR и Перл ER. Повторное исследование проекции дорсального корешка на задний рог спинного мозга, включая наблюдения за дифференциальным окончанием грубых и тонких волокон. J. Comp. Neurol. 186: 117-131, 1979.
  18. ^ Лайт АР и Перл ЭР. Спинальное окончание функционально идентифицированных первичных афферентных нейронов с медленно проводящими миелинизированными волокнами. J. Comp. Neurol. 186: 133-150, 1979.
  19. ^ Лайт AR, Тревино DL и Перл ER. Морфологические особенности функционально определенных нейронов в краевой зоне и желатинозной субстанции заднего рога спинного мозга. J. Comp. Neurol. 186: 151-171, 1979.
  20. ^ Ретели М., Лайт А.Р. и Перл Э.Р. 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. Science 234: 358-361, 1986.
  22. ^ Honda CN, Mense S и Perl ER. Нейроны в вентробазальной области таламуса кошки избирательно реагируют на сильную механическую стимуляцию. J. Neurophysiol. 49: 662-678, 1983.
  23. ^ Грудт Т.Дж. и Перл Э.Р. Корреляции между нейрональной морфологией и электрофизиологическими особенностями поверхностного заднего рога грызунов. J. Physiol. (Лондон) 540: 189-207, 2002.
  24. ^ Lu Y и Perl ER. Специфический ингибирующий путь между нейронами желатинозной субстанции, получающими прямой входной сигнал от С-волокон. J. Neurosci. 23: 8752-8758, 2003.
  25. ^ Lu Y и Perl ER. Модульная организация возбуждающих цепей между нейронами спинномозгового поверхностного дорсального рога (пластины I и II). J. Neurosci. 25: 3900-3907, 2005.
  26. ^ Чжэн Дж., Лу Й. и Перл Э. Р. Тормозные нейроны спинномозговой субстанции опосредуют взаимодействие сигналов от первичных афферентов. J. Physiol. (Лондон) 588: 2065-2075, 2010.
  27. ^ Хантман AW, ван ден Пол AN и Перл ER. Морфологические и физиологические особенности набора нейронов спинномозговой субстанции, определяемые по экспрессии зеленого флуоресцентного белка. J. Neurosci. 24: 836-842, 2004.
  28. ^ Хантман AW и Перл ER. Молекулярные и генетические особенности маркированного класса нейронов спинномозговой субстанции у трансгенной мыши. J. Comp. Neurol. 492: 90-100, 2005.
  29. ^ Перл, Эдвард. «Общество нейронауки — история истоков», в: Информационный бюллетень по нейронауке Общества нейронауки 17(4): 2-5, 1986.
  30. ↑ Спектор, Б. Люди: Четвертая премия Bristol-Myers Squibb Pain Award вручена пионеру в области ноцицепторов Университета Северной Каролины. The Scientist, 20 января 1992 г.
  31. ↑ Лэнг, Лес. Национальная премия в области нейронауки, присуждаемая профессором UNC-CH. Пресс-релиз UNC News Service, 14 января 2000 г., № 18.
  • Запись Эдварда Р. Перла на сайте Neurotree.
  • Премия Perl-UNC в Нейробиологическом центре UNC.
Взято с "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Edward_Perl&oldid=1261662966"