教授马克斯·本尼特,神经生物学家

神经生物学家

Professor Max Bennett教授马克斯·本尼特出生于墨尔本在1939年他获得了墨尔本大学工程(电气)学士学位在1963年这样的背景下,与在怎样的人类思维哲学兴趣相结合,导致他神经生理学的研究。继续在墨尔本大学,他获得1965年的MSC和1967年的博士于1969年在贝内特悉尼大学加入了生理的部门,并从此一直存在。他是卓越的神经生物学的特殊研究中心从1982年到1990年在他的职业生涯的导演,贝内特已经做了很多显著的调查​​结果和其中最主要的是发现在肌肉神经末梢释放去甲肾上腺素比和乙酰胆碱,去对其他递质分子当时的科学范式。


博士最大布莱斯在1996年接受采访。

内容


对比家庭影响的融合

MAX,你出生在墨尔本,1939年,以引人入胜的父母。

我的父亲是犹太人,很献给他的家庭的宗教。他的父母已经从galatz来到澳大利亚,俄罗斯和罗马尼亚之间的边界 - 世界的一部分,其中的犹太血统的人会说要么他们是俄罗斯或他们是罗马尼亚,取决于大屠杀如何去。

我母亲的父母,然而,来自科克郡,爱尔兰。我真的觉得绽放,在小说 尤利西斯,在我有我被教导,不辜负,但发现稍有矛盾这两个相当有趣的遗产。

你会说,你的父母中的一个比另一个更强的图形?

并不是的。当然我的父亲是一个非常坚强的人。他与工程迷住了,虽然他不能够多练习自己,因为他离开的第二次世界战争,打破了他的职业生涯前景。但他确定他的儿子会成为一名工程师。他也是伟大的哲学深度的人,很灵的,虔诚的人。

所以你对工程领导。那你的兄弟理查德?

他在追求工程很感兴趣,但是当他很年轻,他有哪些出轨他从干这种事情任何的职业生涯相当糟糕的物理事故。

当我老了足够去上学,我的父亲是在远离战争。所以我的母亲,是爱尔兰后裔,很自然地把我送到我们小区最近的学校 - 一所天主教学校。有我在,在几百一所天主教学校唯一的犹太人。这是一个有趣的经历。我一直赢宗教奖,他们不知道什么挺和我一起做,因为它似乎并不适合于犹太男孩走在舞台上,并接收来自墨尔本的大主教奖。

我的父亲回来后,也我的母亲要求我继续我的天主教教育。他宁愿坚持认为我不应该,但最终我留在在我的学校。我的母亲可能是相当强太多。

你父亲有什么样的战争?

起初他被派驻在澳大利亚,然后他去新几内亚,这是一个非常艰难的区域在第二次世界战争 - 许多澳大利亚人在科科达小径和其他地区等死。他回到墨尔本战后有些由他的经验破灭,或许因此他成为了精神生活更加集中。他开始大量阅读东方哲学和宗教,并最终45年他的生活中度过的隔离,有效地作为一个和尚。他去年去世,享年只是在85岁的年龄。

我父亲的哲学弯曲,加上他在工程的兴趣,已经或多或少主宰我自己的思想在过去的45年也。

你去哪儿了中学?

我去了附近的另一所天主教学校,由基督教兄弟经营。也就是在那里,当我大约14,我是幸运的,足有一个师兄弟基尔马丁,谁后来成为天主教教育维多利亚的头。他对我产生了巨大的影响 - 因为他决不会接受一个浅显的回答相当穿透问题,他点燃的询问光为事物如何运作,特别是宇宙学的更大的问题等等。

他会给我阅读的书籍,并在约18个月短期间,他灌输给我和我周围的世界一个真实的魅力。他是关键的影响,我的父亲后,在第一个20年我的生活塑造我的兴趣。

所以你开始阅读相当有趣的哲学著作。

好了,我做到了。我的父亲在精神层面上的宗教方面的影响,基尔马丁,由于某种原因,引导我进入阅读了大量的柏拉图,特别是他早期的对话的大方向,然后我接着读笛卡尔和莱布尼茨和一些第16和17世纪的其他哲学家。

身体和精神理念是什么?

是。并以某种方式的,随着工程的混合物,让我在试图通过分析的方法去思考的大脑意识的发展是如何工作的。到时候我大约是18,它已成为我生命中的主导流,因为我曾经追求它。

你学在学校的任何生物科学?

没有。在那些日子里,你没有在一所天主教学校做生物科学!如果你打开了生物学的教科书,你可能会发现一些有关的生殖道,并有可能让你问这会令人窘迫的问题。这样那样的生物完全由天主教教育缺失。这是一个巨大的耻辱,因为这意味着你要么法律(或社会学)的下降流,否则物理科学的,撇开增长最大的行业自然哲学在20世纪末 - 生物学。

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通过电气工程和理念,以神经生理学

你去了墨尔本大学做工程。发生了什么事到其他的利益呢?

嗯,我做工程的,因为我的父亲的影响,但是这并没有从我的哲学兴趣让我分心。的确,作为一个大学生我花了更多的时间做比哲学工程。在那里我遇到了卡梅伦·杰克逊,谁愿意与维特根斯坦工作,谁给我介绍了维特根斯坦的伟大作品,哲学 维特根斯坦哲学研究。我得到了大量涉及这些。我们形成了一批本科哲学家,雅典社会,每个周五我们会凑在一起读哲学,大多是从维特根斯坦,但也从另一个,要早得多剑桥大学哲学家怀特海。

白头是一个非凡的人物谁成为在伦敦大学学院数学教授,在哈佛哲学教授以后。他混数学与哲学研究,是罗素的导师 - 谁是反过来,维特根斯坦的导师。

对工程的结束,但是,我决定真的只有这样,才能接近的头脑是如何产生于大脑中并没有坐下搞哲学的问题,但真正解决在神经生理学的问题。所以我去对面的医学院在我的工程的第四年休假的学生。

因此,我才知道校园中的一些良好的神经科学家。我很幸运地发现了两个人,莫利·霍尔曼和Geoff burnstock,谁是迄今为止在澳大利亚的一代最好的神经科学家 - 虽然我没有意识到的时候。他们给了我一些简单的实验来尝试这确实电气化我:最后,我是,我自己的双手,调查的性质和得到一个时髦出发现的东西,没有其他人发现过的。这成为一个重大转折,对我。

所以,最大的,没有生物教育,你去大学做工程。但你拼命地热衷于哲学的问题,并以某种方式与一个假期的工作,你闯入一个生物的舞台。

是。我一直在悉尼大学多年生理学教授,但现在我在我的生活中做任何生物学正式的研究从来没有过 - 没有一个主题,当然也没有本科学位了。

不可思议的是,虽然,只是当我完成了我的工程课程 - 事实上,之前我去了毕业典礼 - 我的导师杰夫burnstock对我说,“你为什么不来吧,做生物学更高程度?我说,“这将是有趣的,但我真的想这样做的理念。”然后他去外地休假四,五个星期,同时我开始做一些胃肠道的实验,其结果是相当新的,显著。

我把一块胃肠道(其可以被认为是一管)并放置在道的肌肉的任一侧上的记录电极。然后我做了这之前从未采取了行动:我把一系列电极在胃肠道内刺激征神经。

做这些神经形成一种神经丛的?

是的,肌肉内的神经是丛负责蠕动的现象 - 食物的有节奏的运动下来肠,胃肠道。你可能还记得,从 凯撒大帝 那算命会杀死动物,取出内脏,和八小时后的内脏,还在动,做出对未来的预测中使用。为什么这些内脏被移动的原因是肠神经元:丛依然健在,而且还造成肠蠕动,即使这个女人是死了。

你直接去和那些刺激神经?

是的 - 事实证明,他们并没有在以前这样的刺激。人们不得不刺激了外在的神经从脊髓胃肠道来,但他们并没有真正激发内在神经。在这样做的第一次,我记录一个特定形状的电势改变,所谓的增加负电位。

标准的理论是,如果你曾经记录在这些潜在它将是由于去甲肾上腺素,这是从神经末梢释放的物质。这种想法已经从工作由兰利存在了近100年。其实,这个概念去甲肾上腺素是发射机正在从这些神经释放曾两次获得了诺贝尔奖。先去奥托·勒维和亨利爵士戴尔,谁声称,神经称为交感神经被释放肾上腺素 - 这实际上是在肾上腺髓质中发现,肾脏上方。随后,冯·奥伊勒发现它是不是在所有的肾上腺素,但东西非常接近,去甲肾上腺素,他也与伯纳德·卡茨和阿克塞尔罗德赢得了诺贝尔奖,在一起。

所以,当我刺激这些神经我预计我录是由于去甲肾上腺素释放的潜力。但是,当我再穿上这会阻断去甲肾上腺素的物质,潜力依然完全相同。言外之意是,这是产生胃肠道的松弛,并负责食品的向下移动胃肠道中的主控制系统,是不是由于在所有的去甲肾上腺素。

如果在胃肠道神经控制的主要成分是不是去甲肾上腺素,那是什么?

这正是我一直在问自己!只有一种其他物质本来是要采取行动,控制内脏 - 乙酰胆碱。但乙酰胆碱已知产生相反的效果,以肾上腺素;它应该生产出上升的电势改变,而不是下降。然而,我阻断乙酰胆碱。再有就势没有影响。因此,我们已经发现,有在那里的神经控制由既不参与也不乙酰胆碱去甲肾上腺素一个“新”的传输内脏。

已证明,在过去的30年或40年,这种新的传输控制不只是胃肠道但大部分内脏和血管。发射物质负责此事件,当我们阻断去甲肾上腺素或乙酰胆碱并没有被阻挡,是这似乎控制,例如,你的膀胱的收缩或肌肉的眼睛收缩称为物质瞬膜,这是在许多动物中发现,或者你的肺的支气管。所以该发送器普遍为你的内部器官的控制的一个重要组成部分。

现在,该实验,在完成时我23岁之前,我曾在电子工程专业。这是一个不平凡的奋斗让我的调查结果接受。

这些都是非常显著的发现。有任何东西已经做好你的,因为它是在这个方向走?

嗯,我很幸运,六个或八个个月前我在burnstock的办公室做了他一些线路(如在这个阶段,技术人员,当我还在整理过我的工程)的时候走了,先生约翰·埃克尔斯,谁刚刚完成写他对突触主要论文 - 神经和肌肉之间的并置的区域 - 以及如何运作。这成为一本大书叫 突触的生理,但在这个阶段,迄今还没有去新闻埃克尔斯给了杰夫的证明复印件,约200次打印的页面。杰夫那一夜把它传给了我,还有我碰到的存在,在神经系统中的部件,潜在的变化称为抑制潜力:他们抑制神经系统的正在进行的活动。

因此,在看到的在示波器屏幕上出来,当我在胃肠道刺激了内在的神经,我意识到,我曾经碰到过的抑制能力 - 然后被证明是由于既不乙酰胆碱也不去甲肾上腺素。

我并没有完全采取这一切的意义,但我的同事谁是在同一时间攻读博士学位,格雷姆·坎贝尔,曾做过生物学和在墨尔本大学已经采取展览,在生物学。所以他意识到马上说这是“大”,在这个意义上,我曾在这个录音这是矛盾的是已经在发生了这么几十年来的标准范式遇到的东西。

意义却是显而易见的我,但是,当时我们曾派人纸休到 性质 它发表后,因为在英国的药理学和生理学的社区都惊得目瞪口呆。他们是由亨利爵士戴尔已经设置到位范式为主。他曾是英国皇家学会会长,并获得了诺贝尔奖于1936年,并且是真正的现代化,20世纪药理学之父。他将其设置在混凝土中,这些发射器是运行控制内脏唯一的。大多数人都在医院,不是因为有他们的喉结和他们的头骨顶部之间的一些错误 - 那就是,用自己的大脑 - 但是,因为有他们的喉结和他们的骨盆之间的一些错误 - 那就是他们的心脏或他们的胃肠道道,或肺气肿或类似的东西 - 这样的新的传递物质的内部器官的控制的发现是真的有一定意义。

仍然有一个悬而未决的问题,不是吗?

是,什么 产生这些潜在的变化,这是造成许多系统的内脏器官外的控制,释放去甲肾上腺素和乙酰胆碱的物质?

我的实验室同事用我们的导师,杰夫burnstock格雷姆·坎贝尔,在一起,只是我的博士学位后的时间占去了这个问题。后四年左右,他们发现,造成这些潜力的主要物质之一,是三磷酸腺苷(ATP)。

花了大约35几年 - 直到大约只有两三年前 - 对于被接受。第一,我们推翻这样一个良好的手持模式,其次,ATP是这样一种普遍存在的物质。它在所有的细胞中发现的,它在细胞中所有的能量的主要来源,并且是无处不在的物质作为发射器是一个没有没有,可以使用专门的想法。但现在它称为是在大脑中枢神经系统的发射器也是如此。这方面的工作已经成为一个真正的成长型行业,奇怪的是,近40年来我第一次发现之后。

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与杰夫burnstock博士学位

反正,你是全心投入做与burnstock博士学位?

是的,我继续着burnstock。我们不得不非常努力地工作,以说服英国社会,我们实际上已经推翻范式标准。

但问题得到了我厉害,因为6个月后,我发现变送器我学会了如何推动各个单元内部的很细的电极。这些细胞的直径一毫米的唯一的三千分之一,所以很难得到电极放进去 - 加上在胃肠道的一切的情况下,移动几厘米向上和向下的事实。

你是怎么得到的技术?是挑剔和费时?

我是为了学习从莫利·霍尔曼,最辉煌的女科学家在澳大利亚,谁是然后在莫纳什大学生理系的技术。她学会了该技术在1957年左右,在其牛津大学发明的时间。我走过去,莫纳什学习技术,但在六个月里,我与她合作过,她从来没有成功地让细胞内的电极。所以我不得不回到墨尔本大学和“彻底改造”为自己的技术。

我清楚地记得我离开莫纳什周:这是本周在1963年的时候曾宣布,艾伦·霍奇金淋巴瘤,与杰克·埃克尔斯(谁当时在堪培拉)一起赢得了诺贝尔奖。这是引起了极大的庆祝活动。阿兰霍奇金早已发现钠离子流入细胞是负责动作电位,这是一个神经和另一个之间的通信的整个基础的上升阶段。这启发了我,最后的时候我可以把一个电极到这些非常小的小区,把电极平滑肌细胞内,并记录动作电位。我想表明,艾伦·霍奇金是完全正确 - 他表明什么为哺乳动物自主神经系统举行的巨型乌贼轴突。

我把所有的钠离子从周围的一块光滑的肌肉组织中,以表明动作电位会变得越来越小,然后逐渐崩溃。但发生了什么事,当我把所有的钠离子出是 - 没有。动作电位保持完全正常的。所以我已经发现一个动作电位,其不是由于钠离子的流入。

唯一的离子我可以改变这将极大地调节这种潜力是钙。这是第一次钙动作电位在神经系统中的发现。所以我发送的关闭也对英国的生理社区,只有大约12个月后,他们已经copped我以前的发现,他们并没有很高兴。

你颤抖了所有已建立的想法!

是的,但这是很偶然的。它并不需要在所有的任何伟大的分析能力。从某种意义上说,它只是发生,因为工程师已经到来装模作样进入该地区,没有任何先入为主的想法,并做有关机关和尚未看着面前的组织相当简单的前瞻性实验。他们在技术上难以应对,因此它被认为是理所当然的,他们将采取行动的方法一样,例如,霍奇金已经表现出巨大的鱿鱼轴突工作 - 该动作电位是由于钠离子的涌入。但事实并非如此。事实证明, 所有 内脏(例外情况,或许,的心脏)工作由钙动作电位,不能钠所有的手段。

工作的这一块我花了大约四五年完全,这是真的我第一次到生物学。我非常幸运,在所有这不偶然在所有已经做任何正式的生物。所以'63是一个伟大的一年对我来说。其他年份可能追平,但我不认为他们曾经去过好。

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不要使用神经电或化学传递?

你提到的杰克·埃克尔斯,谁也不得不在这个领域上任何人的工作产生深远的影响。你是否也有机会见到他早年?

是的,我见过他的一对夫妇的场合。但我认为最长的谈话我曾与他已经在过去的两年中,而他在他的90年代。这些有关他早期研究的生命和他为什么受到如此残酷的嘲笑他的想法的结果,在30年代初回来,在整个外周神经系统的工作,神经没有被释放神经传递物质 - 如去甲肾上腺素或乙酰胆碱 - 其然后作用于肌肉,而是通过施加电脉冲到所述神经结束于细胞上。这是电传输的概念。

你看,当埃克尔斯第一次开始记录的,当你刺激的神经组织,如您micturat在g膀胱平滑肌或眼睛的瞬膜肌肉会发生什么电器标牌,例如,他发现他couldn”吨阻滞与该标准的封端剂即亨利爵士戴尔说过必须阻止它们的那些电势。 (山谷已经独立地表明要瞬膜神经被释放去甲肾上腺素和那些将要膀胱中释放乙酰胆碱。)

埃克尔斯站起来与逻辑说,“我已经记录的电脉冲,其是由于传输。他们不会被这漫山遍野说应该阻止他们的代理人 - 化学传输 - 因此传输应该是电,而在所有的不是化学“。

戴尔的所有这一切的回答是非常有影响力的,因为在这个阶段它知道他会很快赢得了诺贝尔奖,而他做到了1936年,五年后。他说,“这是一个很大的废话。什么是几乎可以肯定是在这里发生的是,神经下来并形成突触。有一个肌肉上,他们是终止,和发射器的时候 - 我们可以说的是去甲肾上腺素 - 被释放时,它会立即在如此高浓度的神经末梢与肌肉之间的区域,你介绍阻断剂从外面不能在那里阻止它。你正在录制是一个电脉冲这是由于该发射器作用于肌肉受体的作用,但它不是我的代理人阻止,因为这种物质的工作原理主要是通过从那里扩散出来,作用于肌肉的部位这完全不产生电脉冲。所以你不记录的影响 化学 传输,你没有得到你的化学传递的任何块,因为物质的浓度过高,阻断物质采取行动“。

戴尔,因为他的权威,开展当天就这一问题。什么埃克尔斯,我已经在过去18个月一直在讨论的是,真正的原因是神经传递物质不是去甲肾上腺素的瞬膜,或在膀胱排尿的情况下,乙酰胆碱的情况下 - 它实际上是腺苷三磷酸。所以他们两个都错了。这不是一个电传输,无论是。

那是在30年代早期一个叮咚辩论。

是的,非常激烈。它使用的,我认为,导致对大不列颠的生理社会里,埃克尔斯和戴尔将进入相当尖刻的说法和他们各自的学生对垒的会议非常困难时期。

其实,真正的解释肯定的是,我们要处理不同的发射器。范式认为戴尔已经制定了不正确的,我不认为埃克尔斯要么。但对埃克尔斯的说法的好处是,逻辑是真实的,而我认为戴尔的说法是变戏法。他不得不把另一个变量 - 他的发射机的浓度过高的阻断剂作用于。他坚持这样的说法几乎到了生命的尽头。

我已经写在介绍诺贝尔文学研讨会上递质释放的突触机制那个情节。

最大,在谈论埃克尔斯导致我们在神经科学这一领域的历史的兴趣。埃克尔斯赴牛津大学组队与谢林顿,但你已经写在那之前更加精彩的故事。

好了,去了埃克尔斯作为罗兹学者与谢林顿,谁当时在他的70年代,并保持积极的工作,直到他约为76,当他退休的生理牛津大学系主任的工作。谢林顿将被视为,我认为,作为对中枢神经系统的工作原理是20世纪的重大概念化的人物。他写了 神经系统的整合作用 - 我认为这台整个的埃克尔斯对科学的主要贡献,因为埃克尔斯跟着sherr在gtonian范例。

谢林顿本人被约翰·兰利,谁是生理的剑桥大学教授,介绍了神经科学刚从迈克尔·福斯特接管。它是在1888年那兰利和谢林顿发表了第一篇论文在一起。

对我来说,兰利在整个故事中的巨大身影,我一直在述说着。他是一个真正的天才,但我不认为他已经相当认可,他巨大的影响。一方面是,他的学校是为化学传递的神经系统发生在所有的想法的主要原因。同时,他开发的研究我们现在称之为神经系统的可塑性一个全新的线 - 到神经可以在一个成熟的人成长,使新连接的程度。现在很清楚的事件,如记忆的东西,在你的大脑海马区铺设新的记忆过程中,必须有变化,其负责该突触。

神经连接的可塑性这一总体面积由兰利在20世纪初开始。并且它是在阅读自主系统(该系统,我刚才已经相谈我自己的第一部作品),我偶然发现他的这些伟大的报纸上的可塑性的现象,他的工作。

如何做兰利的工作影响你的吗?

这兰利似乎对我的大问题在空气中留下了是:一次在一个成熟的动物神经终端已损毁以某种方式,它可以再生什么程度,然后再次找到它正确的连接?因此,在当我写完的自主神经系统的工作第一块上世纪60年代末,我想我会成立了一个实验室检查可塑性的这种现象。这是提供给我的实验室是在悉尼大学,所以我离开了墨尔本,去那里 - 我继续占用的处所了近30年,在实验室还在工作,我成立。

在工作的这下一块我去不是自主神经系统控制内脏,但对神经系统的控制,我们在有运动器官控制肌肉,比如在我们的前肢和我们的后肢。这些肌肉由各个肌肉纤维,其中的每一个具有神经下来并形成离散的,单个的结局,其中被称为马达端血小板非常专门区域。

所以第一个问题,我给自己定下了 - 其中一个已经有很多人在兰利以来的工作,但获得非常有争议的观点 - 就是如果你切断轴突会发生什么。我们知道,这是不再连接的神经元会退化的细胞体,而一个生长锥,一个球状突起,将生长在那里,它已被切断轴突轴突的一部分。那么轴突会继续生长,但问题是,它可以形成何种程度的肌肉的连接。

我发现的第一件事情是,如果你不砍轴突也从肌肉早,神经会继续生长,它会形成连接,但只在对肌肉纤维,其最初的连接位置。该网站上的肌纤维必须含有从生长任何再停止生长锥的一些信息,以便它锚本身和形成普通端子。

所以第一点是概念有信息分子指定其中神经进行连接?

那就对了。下一个问题我问的是:这个网站已经在肌纤维很早期胚胎发育,当肌肉纤维仍未出现神经中?通常在开发过程中,你把你的四肢,它们逐渐发展肌肉细胞,然后将神经从脊髓生长出来,并找到肢体,在肌肉细胞中存在,并形成连接成长。所以我问自己这些肌肉细胞是否已经有关于神经连接,其中的信息,神经降下来了。

并且我发现的是,他们不这样做。如果肌肉细胞从来没有见过在其生活中的神经末梢,神经降下来,那处女肌细胞的表面上形成突触随便找个地方。所以有细胞的表面上没有信息分子都划定在神经应该连接。但随后的神经印记到该小区的表面,如果神经在以后的生活切断的信息分子,将被用于确定神经,当它重新生长,将形成的连接仅在那里。

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再生长和重新连接切断的神经的实际问题

进行这项工作的实验难度比较头疼,当你在1969年来到悉尼?

不,这不是很困难的事。我想,如果有它的任何艰巨的一面,它是在你着手做解剖的方式。但我有一个博士生与我一起工作,阿兰·佩蒂格鲁(现为副校长在昆士兰大学)谁在做实际的解剖和缝合的工作来设置这些实验精湛。我们使用的大多是兔子,老鼠和其他哺乳动物类似,因此实验本身并没有那么困难。我们已经相当完善的技术,如电子显微镜,提供给我们。我认为我们的方法 设计 实验是在建立连接是如何被提出了有益的。

两组实验表明,可兴奋组织像神经元和肌肉 - 即,细胞,其可产生电脉冲 - 在其表面上,在成熟的情况下,信息的小补丁到神经锚。如果他们被损毁,那就是他们可以长回,和其他地方。但是在早期开发这些网站是不是有和神经具有打动网站进入肌肉细胞。他们非常明确烙印。

有试图让神经重新连接在损毁人类相关的两个主要问题。例如,谁看了奥斯卡颁奖典礼昨晚在好莱坞的表现会看到克里斯托弗·里夫,谁以前扮演超人,坐在他的轮椅为演讲者。他在大约C1,宫颈一级病变,且无法在所有从那里向下移动任何随意肌。如何纠正这种状况的问题是双重的。

第一个问题是通过病灶得到轴突再生。接下来就是让他们向上连接到正确的细胞。所以赋予特异性神经连接的分子识别的问题要划定,我们将永远能够脊髓损伤后去“补”的连接之前。

在神经科学现在存在的极大兴趣,试图去除抑制因素,从通过病灶中再生长停止神经,然后,一旦这样做,以确保神经连接到正确的信息分子在正确的细胞,使必要的特异性概括。

只能一个信息网站被各肌肉上印?

没有。托维瑟尔和大卫·胡贝尔已经表明,有在大脑后部是这种视觉皮层可塑性,枕叶。他们发现,早期发育过程中有巨大的可塑性在不同的连接可以进行,这取决于你在早期的发展有怎样的视觉体验。

他们认为动物的早期发育过程中特别感兴趣的话,我们发现,当这种压印过程中发生的,肌肉细胞没有只有一个就可以了终端,因为它在成熟的动物呢,但有几个终端。也就是说,我们已经不只是一个神经元连接到肌肉在正常成熟的案例,但几个终端下来,并与对方有肌肉细胞最终连接竞争。所有但这些终端之一被根除然而,;只有一个遗体。

事实证明,我们的肌肉这样的描述还举行了大脑。你的大脑的正常发育过程中存在巨大的过剩的一个神经元与另一个神经元之间的连接,但渐渐地被下载并删除他们中的很多。删除过程的一部分,是对您的经验条件。你对世界的视觉体验,例如,影响了视觉皮层,使得移除终端要么加速或没有,这时装到的神经连接的程度 - 在这种情况下,视觉皮层 - 可以调解您的视觉体验。

例如,假设一个孩子什么也没看到竖线。这是说,在维多利亚时代的贵族家庭喜欢把自己的家庭陷入美丽的白色苗圃 - 白色的墙壁和窗帘,白色的摇篮 - 在颜色的唯一的事情可能在婴儿床的竖线。孩子会认为只有竖线,这会引起一组连接在孩子的视觉皮层这有利于看垂直而非水平。也就是说,在视觉皮层终端成为淘汰,留在一个强大的状态(整个生命)中的那些将是那些subserv在g垂直的孩子的视力。一杯水似乎由垂直侧,与根本没有顶部或底部。该水平线会“消失”。

所以消除这些终端作为经历的结果的问题是在发展方面的一个非常重要的,在这种情况下,成熟的视觉皮层。

有人问我托威塞尔去哈佛和到冷泉港研讨会会议于1975年谈论这项工作。这是一个喜悦做到这一点。

我想,你看为什么“备用”神经连接没有生存?

是。之后我们谈到威塞尔和一些人在周围神经系统中的这些连接的发展那些日子里工作,我们决定研究一种观念,刚从莱维 - 蒙塔尔奇尼,一个非常伟大的神经学家谁赢得了诺贝尔奖上来对这项工作。她发现,在周围神经系统,释放去甲肾上腺素会早期发育过程中,如果他们从肌肉得到生长因子只有活着的神经上,他们使他们的连接。

假设一些神经使连接到内部器官的肌肉诸如micturat在g膀胱,在那里他们去甲肾上腺素释放。每个那些神经只会呆在那里,如果它从肌肉接收的生长因子。如果不是,则生长因子不会被运回了神经细胞体提供营养与此神经末梢,因而不会得到的细胞体细胞核。细胞体就会死亡。

这是很正常的,作为一个人的发展连接到内脏的交感神经元,对于很多这些神经元对退化和丧失的神经终端之间的竞争,这种生长因子的结果。一些神经末梢得到它,而他们中的一些轮不到它。

这是因为早期的一个,很有进步,形成了一个洗手池?

不,不一定在所有。即使是一个最先到达那里可能会失去,也许是因为它已经做出了错误的连接并没有得到进入生长因子一样容易,那些已经做出了正确的连接。因此,该机制是消除不正确的连接,并保持右者之一 - 即,连接,使得在脊髓中的神经元细胞体,例如,接收用于运动皮层的合适的输入和在功能上进行操作的特定肌肉有用的方法。

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不要在脑神经依靠生长因子?

你一直在大多数时间都谈论周围神经系统。请问同样的事情在中枢神经系统发生的呢?

这是下一个问题我们问:是否莱维 - 蒙塔尔奇尼的概念,生长因子通过靶器官提供给神经末梢 - 而且,如果他们不,这是供那些神经末梢退化的神经元细胞体 - 工作也在中枢神经系统?在做,比如说连接,在脊髓中神经元保持不变,因为他们已经有了一个生长因子,在此情况下,从肌肉,但现在从这个神经?

在我们下一步工作的块,然后,我们开始尝试,看看脑部是否工作的范例,莱维 - 蒙塔尔奇尼设立了在周围交感神经。做神经在大脑中生存,因为他们获得了生长因子?

我选择了这一点,并准备我的工作有一个亲爱的,我的亲密同事,波格丹德雷尔,是眼睛,它连接到大脑中的神经元。 (我们选择这些神经元,因为我们发现了一个很好的技术为他们隔离到含有正常的营养物质维持细胞存活培养皿中。)这是我们开发的技术是注射一种酶进入大脑的一部分,眼睛常项目。然后这种酶是通过其从眼睛投射到脑的神经末端吸收,所以运回入眼睛。因此,在眼内只有神经元被标记这种酶是其投射到大脑的人。无眼内的其他20种或30个其他细胞类型,例如采取在光子光感受器,被标记。

这听起来像一个巧妙的办法。是它的生产?

是。我们现在可以解离视网膜,甚至年轻的动物 - 胎儿,如果你喜欢 - 并检测其是连接视网膜到大脑中的神经节细胞。并且该技术使我们能够做两件事情。

首先,我们可以指望的眼睛正常发育过程中把它连接到大脑的神经元的数量。我们发现,大约一半的神经元呈现,当你很年轻你的眼睛会已经退化和你的眼睛的连接的正常发育到大脑中被歼灭。它是目前已知的是,同样的事情发生的权利整个大脑。现在你已经有了大约一半在你的大脑的神经元多,最大,因为你有当你是微小的。也就是说,你已经放下过量的神经元。

第二,因为我们可以从在培养皿眼识别的神经元,我们就能够看到什么会延续他们的生命。在自然的事情又接踵而至莱维 - 蒙塔尔奇尼的范例,那什么会延续他们的生命是由正常细胞在大脑中的视网膜所连接到提供的生长因子。

所以我们采取了大脑的视觉中心是连接眼睛,捣碎他们,到他们的单个分子,并把它们与我们已经能够从眼睛,这眼睛连接到大脑隔离神经元的板块。我们发现,这将保持这些神经元存活的大脑只有一部分是神经元正常连接的部分。其他部分,如小脑,这根本不会得到从眼睛的输入,并没有包含这些神经元的生长因子。

甚至超越你测试模式,不是吗?

这开辟了范式,有生长因子权整个中枢神经系统,特定于某些神经元类 - 那些实际上投射到从中已经衍生生长因子对神经系统的一部分。在上世纪80年代最让我做的工作是,试图将视网膜连接到大脑中的视网膜神经节细胞分离出生长因子,大脑的这些特定部分,尤其关注。

这项工作,我不得不呈现给莱维 - 蒙塔尔奇尼1984年在教皇科学院的一次会议,在罗马非常高兴。不久后,她获得诺贝尔奖,因为它是在80年代后期意识到,她在上世纪60年代开发的概念,关于其释放去甲肾上腺素肌肉,整个神经系统举行这些交感神经。现在的药物工作了大量在分离这些不同的生长因子完成的,因为他们可以在整个范围内的疾病有牵连。

例如,帕金森氏病涉及其释放多巴胺神经元变性。这些神经元在黑质中发现,他们可能会变质,因为他们没有从他们投射到大脑的区域获得其正常的生长因子。在阿尔茨海默氏症有神经元在大脑的关心内存的部分损失 - 因为他们有老年痴呆症的一种形式,涉及这些神经元变性老人们逐渐失去记忆。如果你给他们的正常生长因子神经元不会变质。

所以,如果我们想保持神经元存活生长的因素是非常重要的。

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发射器的鸡尾酒

你继续对经济增长因素的工作?

没有,在过去的八九年,我又回到了看着由发射机物质从神经末梢释放到肌肉细胞的机制。这成为可能的,因为我们能够开发特殊成像技术应用到电池,而这是正常工作,所以把记录电极下至我们的意志神经末梢的特定部分。

考虑神经终端对接上的肌肉细胞。每个神经末端中有小球状区域,和任何这些小泡可以释放发送器的分组。因为我们现在可以想像这些单个的小灯泡 - 这些终扣或膨体,因为他们被称为 - 我们能够从神经末端的单个元素带来电极并记录变送器的释放。而我们发现的是,一个单一的突触结构中的一个神经终端上,各终扣或膨体都有自己的个性。仿佛它是一个均匀的结构,你不能这样对待一个神经末梢。每个人都有相当明显的产能释放发射器上的神经冲动沿着轴突的到来。

它是一个发射器或更多?

它比一个发射器;它的混合物。而这一概念是因为我的导师杰夫burnstock,谁主张 - 反对设立 - 即发射机的分组出来不只是包含了经典的发射机,而且很多其他的东西,如神经肽。它是目前已知 所有 发射器的发布涉及共发射器。例如,在对肌肉神经末梢您使用自愿,不仅经典的发射机乙酰胆碱释放,而且P物质和降钙素基因相关肽和三磷酸腺苷。

我们与burnstock和坎贝尔,早在上世纪60年代,早期的工作使我们成为不同的神经末梢有志于不同发射机的释放,然后又在burnstock的概念的阐述,从发射单一终端的整体鸡尾酒内是走出来的,而不是一个或两个发射器。更重要的是,我们的工作最近已经表明,有一个单一的神经终端作为其能释放发射器内相当的异质性。

是否有神经终端上许多终扣?

是的,有几十万终扣的单个神经终端上的大规模集群。他们都行为方式不属于同质 - 独立在这个意义上,它们具有不同的特性,释放发射器,但在复杂的方式相互进行交互的能力。

的概念,即神经终端是一个事实,不均匀的线索,主要是它没有做任何事情,直到你真正把它转化为行动为需要,比如在内存放下的结果。如果你在一个成熟的人的大脑是看你会发现,大部分的神经末梢有没有做任何事情的。如果你打算把新信息进入,例如,海马(涉及记忆大脑的一部分),你必须上调一些终端,使他们成为有效的,但如果他们不能做到这一点“重新有效了。所以有很大的储备。

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伟大的神经学家的影响

似乎从20世纪60年代,你实际上已经兜了一圈,回到发射器。

是。我的工作得到一些伟大的神经科学家,特别是伯纳德·卡茨也埃克尔斯和kuffler,托斯滕·威塞尔和大卫·胡贝尔受到了很大影响。斯蒂芬·库夫勒在神经科学中开辟科学问题带来了新技术的坚定支持者。特别是在这个层面分析,突触,这将是他去的方式。我发现非常鼓舞人心的,所以我们把这个轨道。

卡茨也有一个具体的影响?

卡茨将被视为,我认为,作为最后一个半世纪的突触天才。他放下,在1950年代早期,在我们理解突触方面的运作方式的概念框架。还有一些与传统第一断裂的是终端,他看了看,并就好像它们是同质的治疗 均匀 - 一个单一的终端的子组件是不同的 - 也有共发射机。即,端子被释放发射机的鸡尾酒。这些都是范式的两个主要的变化他到位。

这对我来说很有意思,最大,在这里跟你说话的医生皇家学院,在悉尼,因为在脑科学史上最著名的照片拍摄约200米,我们现在坐在这里,麦格理街。在1940年采取的,它显示了埃克尔斯,Katz和kuffler,谁在那里我们现在坐在一起的兼松院对面的工作。我有一个在我的墙上鼓舞人心的照片,为世界各地的许多其他神经学家。

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理念和意识的生理学

MAX,我们已经看了你的职业生涯中一系列块,使我们的神经末梢内是可能的多功能性。这是否带你回到一个哲学的方法,思考的记忆和心灵?

我认为占主导地位的驱动器,我已经在过去的40年已经阅读理念,也正在尝试通过神经科学见解意识的物理基础。

直到8年多前我不会有敢说是对你或任何人,因为我会一直嘲笑,被视为人谁走了老年。我会脸红!但大约10或15年前罗杰·彭罗斯,数学在牛津球教授,和弗朗西斯·克里克,谁离开分子生物学进入神经系统,开始考虑在他们的主要兴趣的背景下神经科学问题 - 意识的生理基础。

因为它已经证明,他们已经来到了对此事完全矛盾的立场。但因为一个被认为是世界上伟大的数学家之一,另一种是通常被视为自达尔文以来最伟大的生物学家, 这让现场可敬。也就是说,你现在可以谈论的意识,就像你喜欢在神经科学会议,很少有人在所有被它尴尬。

这个问题在我看来,通过在大脑中的线路图迷路而是灌进发生了什么突触处得到最好的解决不是。我的整个生活已经被一个试图阐明突触功能为主,无论是在自然功能方面,递质释放,或在可塑性方面。我想,做埃克尔斯肯定罗杰·彭罗斯,即大脑如何运作,以产生记忆和意识的秘密是在这些终端或者增加它们的功效或减少,或以不同的方式成长的路上被发现。这一直是我生命中的实验侧,由哲学需要着色。

其中突触故事现在向何处去?如果多肽现在已经进入这个领域,除了一些“传统”变送器和那些你看前面的,这可能是沟通的一个非常复杂的故事。

毫无疑问的是,突触运作是目前已知的方法是非常复杂的。有从终端出来的物质的混合物 - 的神经肽,像encephal在,P物质和其他人 - 和作用于肌肉细胞或神经元在其上撞击终端。但是这些物质也作用背面的终端上,以它的容量改变分泌发射机。他们改变受体分子,这把握发射后发布的能力,实际上识别和交互与发射器。所以我们这里还有一个非常复杂的机器,我认为这将需要相当数量的年阐发。

但是在视图的基本模型,用于存储器的单元的形成?

关于内存是如何规定的理论是一个丰富,但相当简单的一个,是指在这些突触的操作能力的变化。它不再是很神秘的。在争论的焦点,不过,是在路上 意识 就产生了。以及作出的贡献彭罗斯和克里克我刚才所说的,格里爱德曼 - 谁赢得了在免疫学诺贝尔奖在1972年 - 已经成为意识的生理基础的主要理论家。

我已经写在试图提出一些兴奋的正在经历的哲学和神经科学为我们更深入地研究大脑结构的万花筒主题为众多杂志。我们现在可以使用非侵入性成像技术,如正电子发射断层扫描和功能的电磁磁共振成像看脑子里却运作,从而产生有意识的思想。并且该字段在一个伟大的步伐无疑正在增加。

我们在悉尼的单位仍然集中在突触功能的检查,使得大量使用的高清晰度成像技术。

如果意识的实验研究,现在的重点是突触功能,是什么理念不得不说一下吗?

嗯,我刚写完 意识的想法,这给神经学家如杰拉尔德·埃德尔曼,弗朗西斯·克里克和罗杰·彭罗斯对神经系统的工作的各种意见 - 他们认为可能会去上产生意识。而这些意见往往会被分化为两个阵营,与两者都不是正确的可能性。

在一边,我们有从薛定谔的工作,谁与海森堡发明了量子力学推导的想法。薛定谔在牛津Magdalene学院的在20世纪30年代的研究员,他离开纳粹占领奥地利后,他曾在该大学的共同家伙有很大的影响,约翰·埃克尔斯,埃克尔斯之前离开了牛津工作的兼松研究所。埃克尔斯发展的理念,在薛定谔,有量子力学现象正在进行的神经末梢,并在其上撞击的神经元之间,而量子力学的奥秘可以使一个梳理出意识的基础。

这个想法目前最大的proselytiser是罗杰·彭罗斯,谁写了这两个主要的书籍。和埃克尔斯自己,与来自德国马克斯 - 普朗克研究所的一个量子mechanic是t,在发表的一篇论文三年前工作 在美国国家科学院院刊[科学] 在其中的量子力学原理可以解释其中意识的现象可以从突触的工作中得到的方式,方法。

反对这个主意的标准说法是,大脑是太热允许发生发生在量子力学中的干扰现象。肯定是有大脑,虽然,在量子力学的原理工作的一部分:那里是由杆和眼睛的视锥细胞的光子捕获。光子本质上是一个量子力学的粒子,以及它们与在眼睛中的颜料相互作用必须是量子力学现象。

还没有人一直推动突触处用量子力学的方法来尝试找出一些现象。也就是说,目前所有的现象,我们已经能够在突触推导已经能够对古典想法被解释 - 用经典物理学,有效。但正如我们在深入研究中完全还原的方式越来越近,你永远不知道我们会遇到。

那么,什么是硬币的另一面?

这需要的事实,没有量子在分析的方式机械有史以来被用来解释任何大脑现象都有利。它是弗朗西斯·克里克引线断带,特别是在他的新书的观点 惊人的假说,并且它一般由杰拉尔德·埃德尔曼支持。

克里克,在他的典型的头脑冷静的方式,说,“它是在做这项工作的线路。”他说,其大脑的布线产生了一个现象 - 语言运用,并听取通过听觉通路的语言能力 - 本身能够解释任何事情,我们想了解意识的起源。我们把意识中神秘的原因是,我们正在经历的不平凡的现象,一个巨大的范围,当我们经历流的意识一个事件。这是我们很难掌握如何在1015 大脑和他们的连接的突触,可能会引起这种现象。

主要流行的范式总会有狼歌手的工作了。我们已经知道了很长一段时间,有大脑中的不同模块subserv在g不同的功能 - 听力,视力,嗅觉。但是,当我们看到一个美丽的女人擦肩而过,承载了一束玫瑰花,我们有一个全面的体验。气味和愿景走到一起的一个现象。那么它是如何关注语言脑模块,或气味,有关视觉一个独立的模块,可以在我们的意识的整体体验产生?

什么狼歌手已经显示的是,在大脑中的这些不同部位的神经元的放电模式进入同步。所以这是subserv在g您一个全面的事件经验的神经元相,并在同一频率发射在一起,而在大脑其他部分的神经元 - 它的大量未经历或有助于你全面体验 - 可以注意到很多其他的事情发生的情况,但不促成意识。也就是说,他们不是在发射阶段,具有相同的频率。

目前,cricks的参数,这个世界的意识在你的大脑随时发展的edelmans是,它是从在这种模式射击大脑的那些部分的。它是通过整个大脑中的水平连接,他们被带进同步放电,而正是这些神经元的该同步这产生了全面的经验,你现在看着我,听我说话,你有。

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科研合作和需要研究经费

MAX,让我们来看如何作为一个科学家,涉及到科学的环境。您已经设置了至少一个行动小组,我想。

是。我已经有大约在研究在这个国家支持的方式持续关注,并在80年代的结果我主持一组设立澳大利亚科学联合会(科学欧洲杯外围的主持下)和技术学会。带来在这个国家80个科技社团到一个共同的论坛,以促进研究相应的政府资助。已自1984年以来非常有效地运行。

此外,最近,我成立了国际社会对自主神经(ISAN),它关心的是周围神经系统控制内脏器官的研究。社会是有其主要的会议明年将在昆士兰凯恩斯城。它是姐妹组织,我们认为,国际脑研究组织(IBRO),这是脑功能研究的主要伞形集团。 ISAN是颈部向下,并IBRO是脖子以上。

更最近我们成立生物医学研究的悉尼学院,悉尼地区的主要生物医学研究所,在悉尼大学。任何客观的标准,它的成员 - 主要的生物医学研究人员在悉尼大学 - 是共同在新南威尔士州医学研究人员的最强大的集团,并可能在该国的两个或三个最强大的集团之一。这是顺动相当令人兴奋的,因为我们获得了很多新的多学科研究仍在进行中,在校园里把这些团体一起的结果。

你赢得了政府科学的资金进展?在英国,我们没有去前进;我们往往也水涨船高落后。

好了,在澳大利亚,我们有这可能不是在其他大多数发达国家发现了一个问题。各种历史原因,出现了一个几乎完全缺乏业务在这个国家研发资金。由于第一次世界大战,当CSIRO始建几乎不断,澳大利亚政府一直在与在经济合作与发展组织(OECD)的大多数国家的平均水平或更高的水平相若支持研究和开发。但这本身是不够的,因为在我们的企业界对萎靡不振将资金投入研发,澳大利亚在资助研究和开发的骇人听闻的传统。

已为政府提供了商业界的研究和发展的每150%税收减免政策在过去几年非常显着转身。已经动了我们的研究和开发未来相当快的,但改善脱落这样一个非常低的基础,研究和开发在澳大利亚的总经费仍然偏低。

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共生的伙伴关系

四舍五入这个非常愉快的聚会,你能告诉我你的家庭生活。你结婚?

是的,我已经结婚31年来的景观非常成功的画家,谁做了很多关注的是内陆的工作。她接着游到澳大利亚中部非常奇特的地区,如贻误古山脉,和她住这种生活 - 我幸运的是 - 是真正独立矿山。 (因为我一个一周七天上班,我的家庭生活受到很大限制。)阿娇一直以惊人的伴侣。没有她,我不可能跟上步伐,我在为了探讨这么多的问题,觉得有必要。

我错过了询问在您的研究故事什么?

没有,最大你给我的时间已经非常慷慨。非常感谢你让我来砸约已经让我兴奋了这么多,一直对我这样一个伟大的经历的事情你的耳朵。

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