Erik Ričard Kandel (njem. Erich Richard Kandel; Beč, 7. novembar 1929) je austrijsko-američki neuronaučnik i neuropsihijatar. Dobitnik je Nobelove nagrade za fiziologiju ili medicinu za istraživanja u oblasti biološke osnove procesa učenja i pamćenja.

Erik Kandel
Kandel 2013. godine
Lični podaci
Puno imeErik Ričard Kandel
Datum rođenja(1929-11-07)7. novembar 1929.(94 god.)
Mjesto rođenjaBeč, Austrija
PrebivališteNjujork, SAD
ObrazovanjelekarHarvard koledž
Medicinski fakultet Univerziteta u Njujorku
Naučni rad
Poljepsihijatrija
psihoanaliza
neuronauke
InstitucijaUniverzitet Kolumbija
UčeniciDžejms Švarc (James H. Schwartz)
Kelsi Martin (Kelsey Martin)
Tomas Karu (Thomas J. Carew)
Poznat poneurofiziologija učenja i pamćenja
NagradeDiksonova nagrada za medicinu (1983)
Laskerova nagrada (1983)
Nobelova nagrada za fiziologiju ili medicinu (2000)

Djetinjstvo i obrazovanje uredi

Erik Ričard Kandel je rođen 7. novembra 1929. godine u Beču. Njegova majka, Šarlota, potiče iz porodice Aškenazi Jevreja iz Kolomije u tadašnjoj Austrougarskoj (danas Pokutija na teritoriji Ukrajine). Njegov otac, Herman, je porijeklom iz Oleska, takođe u sastavu ondašnje Austrougarske monarhije. Početkom Prvog svjetskog rata su se preselili u Beč, gdje su se i upoznali, a kasnije i vjenčali 1923. godine. Erikov stariji brat, Luis, rođen je 1924. godine.

Erikov otac je posjedovao prodavnicu igračaka, u kojoj je radila i njegova supruga. Porodica Kandel je živjela u malom stanu, u neposrednoj blizini medicinskog fakulteta, kao i ulice u kojoj je stanovao Sigmund Frojd, čuveni psihijatar i začetnik psihoanalize. U istom naselju je završio osnovnu školu, prateći starijeg brata i istovremeno diveći se njegovom intelektu. U periodu kada je Erik počinjao da čita i piše, Luis je vladao Starogrčkim jezikom i svirao klavir.

Njegovo najranije djetinjstvo je proteklo u izuzetno nestabilnom periodu svjetske istorije, obilježeno usponom Adolfa Hitlera i nacističke Njemačke koja je težila da anektira Austriju. Tadašnji austrijski kancelar, Kurt fon Šušing, je pokušao da se usprotivi pripajanju Austrije Njemačkoj, međutim nije uspio da sačuva nezavisnost države. 14.3.1938. Hitler je ušao u Beč i dočekan je sa izuzetno velikim oduševljenjem od strane Austrijanaca. Sa druge strane, antisemitizam, kao jedan od postulata fašističke ideologije, je kulminirao u noći između 9. i 10.11.1938, poznatoj kao i Kristalna noć, u kojoj su brutalno uništene sve jevrejske zgrade i radnje, kao i sinagoge.

Događaji iz ovog perioda će kasnije snažno uticati na Erikovu odluku da proučava ljudsko ponašanje kako bi mogao da razumije kako je „jedno visoko obrazovano i kulturno uzdignuto društvo koje je civilizaciji podarilo muziku Hajdna, Mocarta i Betovena u sljedećem trenutku posrnulo u varvarstvo.” [1]

Zbog tadašnje političke situacije, porodica Kandel emigrira u Njujork (SAD) 1939. godine. Erik u Sjedinjenim Američkim Državama završava osnovnu i srednju školu, a potom upisuje studije evropske istorije i književnosti. Inspirisan događajima koji su obilježili njegovo djetinjstvo u Beču, piše diplomski rad na temu „Odnos tri njemačka pisca ka nacionalsocijalizmu: Karl Cukmajer, Hans Karosa i Ernst Jinger” (eng. The Attitude Toward National Socialism of Three German Writers: Carl Zuckmayer, Hans Carossa, and Ernst Junger).

Tokom studija upoznaje koleginicu Anu Kris (njem. Anne Kris) čiji su roditelji, Ernst i Marijana Kris (njem. Ernst Kris, Marianne Kris) bili čuveni psihoanalitičari. U tom razdoblju svog života, pod uticajem Aninih roditelja, Erik biva fasciniran psihoanalizom i mogućnošću istraživanja ljudskog uma. Iz tih razloga, 1952. upisuje studije medicine na Medicinskom fakultetu Univerziteta u Njujorku (eng. New York University School of Medicine) kako bi specijalizirao psihijatriju, a kasnije postao kvalifikovani psihoanalitički orijentisan psihoterapeut. Na posljednjoj godini studija se zainteresovao za biološku osnovu medicinskih nauka i odlučio da se oproba u naučnoistraživačkom radu u laboratoriji na Univerzitetu Kolumbija (eng. Columbia University) pod mentorstvom Hari Grandfesta (eng. Harry Grundfest).

Rani naučnoistraživački rad uredi

U laboratoriji na Univerzitetu Kolumbija Erik se prvi put susreće sa različitim metodama neurofiziologije, kao što je na primjer intracelularno registrovanje električne aktivnosti neurona pomoću mikroelektroda. Takođe, pod uticajem Štefen Kuflera (mađ. Stephen Kuffler) upoznaje se sa načinom izvođenja eksperimenata na beskičmenjacima. Ubrzo nakon toga se priključuje laboratoriji za neurofiziologiju pri Nacionalnom institutu za mentalno zdravlje (eng. National Institute of Mental Health).

Tu se susreće sa najnovijim naučnim dostignućima koja će odrediti dalji tok njegovih interesovanja. Neurohirurg Vilijam Skovil (eng. William Scoville) opisuje slučaj pacijenta kojem je bilateralno uklonjen temporalni režanj mozga, uključujući oba hipokampusa, u cilju terapije epileptičnih napada. Posljedica te intervencije je bila nemogućnost formiranja dugotrajne memorije. [2] Karl Lešli (eng. Karl Lashley) istražujući koru velikog mozga pacova u cilju određivanja potencijalnog centra memorije, dolazi do zaključka da se sjećanja čuvaju difuzno u korteksu. [3] Inspirisan sa jedne strane psihijatrijom, sa druge strane biološkom osnovom psihe, istraživanje ćelijskih i molekularnih mehanizama učenja i pamćenja se nameće kao idealno područje za proučavanje. Vođen tom idejom, Erik zajedno sa Alden Spenserom (eng. Alden Spencer) počinje da ispituje elektrofiziološka svojstva neurona hipokampusa.

U toku istraživanja zaključuju da je hipokampus izuzetno složena struktura sa velikim brojem nervnih ćelija i još više sinapsi između njih. Stoga, Kandel se okreće traženju jednostavnih eksperimentalnih životinja čije jednostavno ponašanje može biti modifikovano učenjem. Vjerovao je da su mehanizmi učenja i pamćenja filogenetski očuvani i da bi analiza istih procesa na jednostavnim organizmima mogla da dā uvid u univerzalne mehanizme prisutne kod kompleksnijih bića, uključujući i čovjeka. Nakon obimne analize, zaustavlja se na džinovskom morskom pužu, lat. Aplysia depilans čije su prednosti bile posjedovanje malog broja velikih nervnih ćelija, koje su mogle lako da se identifikuju.

Razmišljajući o metodama istraživanja, dolazi do ideje primjene Pavlovljevog klasičnog uslovljavanja na neuronske sinapse.

Aplysia depilans - fokus na neurofiziološke mehanizme ponašanja uredi

1964. godine Kandel odlazi na postdoktorske studije u Pariz, kako bi sarađivao sa Ladislavom Tokom (fran. Ladislav Tauc). Oni su izolovali abdominalni ganglion morskog puža, kao i periferne nerve sa kojima je povezan. Unutar tijela nervnih ćelija gangliona su postavili mikroelektrode koje su detektovale postsinaptičke potencijale izazvane stimulacijom dva senzorna nerva - prvi je izazivao mali ekscitatorni postsinaptički potencijal, drugi znatno veći. Ta dva stimulusa su uparena respektivno. Rezultati su pokazali da je na postsinaptičkoj membrani određenih ćelija gangliona, inicijalni slabiji stimulus bio znatno facilitiran kao posljedica repetitivnog uparivanja sa drugim snažnijim stimulusom.[4]

Po povratku u Njujork, Kandel osniva laboratoriju specijalizovanu za proučavanje neurobiologije ponašanja pri Medicinskom fakultetu Univerziteta u Njujorku, obnavlja saradnju sa Spenserom i započinje istu sa Džejms Švarcom (eng. James Schwartz). Tim je odlučio da se fokusira na proučavanje jednostavnog refleksa povlačenja škrga i mogućnost modifikacije istog prilikom procesa učenja. Takođe, definisali su potencijalni neurofiziološki supstrat izmjene refleksne aktivnosti, kao posljedicu učenja metodom klasičnog uslovljavanja.[5][6][7]

Sljedeći korak u istraživanju je predstavljao definisanje molekularnih promjena koje se odvijaju na sinapsama tokom procesa učenja.

Molekularno-biološka osnova kratkoročne i dugoročne memorije uredi

Tokom istraživanja se pokazalo da različiti biološki mehanizmi učestvuju u formiranju kratkotrajne, odnosno dugotrajne memorije. U prvom slučaju, nakon stimulacije senzitivnog nerva, primijećeno je da dolazi do povećanja koncentracije cikličnog adenozinmonofosfata (cAMP) i posljedičnog povećanja protein kinaze A (PKA). U drugom slučaju, usljed prolongirane stimulacije kao uslova za formiranje dugoročne memorije, prethodno definisana kaskada se nastavlja aktivacijom transkripcionog faktora - CREB što rezultira sintezom proteina i strukturnim promjenama specifičnim za stimulisanu sinapsu.[8] Ovi rezultati predstavljaju polaznu tačku ka daljoj analizi i boljem razumijevanju ljudskog mozga, prvenstveno hipokampusa kao mjesta gdje se odvija proces konsolidacije memorije.[9]

Politički stavovi uredi

Nakon dobijanja Nobelove nagrade 2000. godine, u Beču je bio označen kao „austrijski nobelovac“, što je on prepoznao kao „tipično bečki: oportunistički, neiskreno i nekako licimjerno.“ Na pitanje tadašnjeg austrijskog predsjednika, Tomasa Klestila (njem. Thomas Klestil) kako bi država mogla da se iskupi, Kandel je predložio da se preimenuje ulica u Beču koje je nosila ime po Karlu Lugeru (njem. Karl Lueger), inače jednom od predstavnika antisemitizma, do čega je i došlo 2012. godine.

Nagrade i priznanja uredi

Filmografija uredi

Inspirisana Kandelovom autobiografijom U potrazi za sjećanjem (eng. In Search of Memory), njemačka filmska rediteljka Petra Ӡiger (njem. Petra Seeger) je snimila film.

Bibliografija uredi

  • Cellular Basis of Behaviour: An Introduction to Behavioural Neurobiology, New York: W.H. Freeman & Company, ISBN 978-0-716-70522-2, 1976.

(Ćelijska osnova ponašanja: Uvod u neurobiologiju ponašanja)

  • A Cell - Biological Approach to Learning, New York: Society for Neuroscience, ISBN 978-0-916-11007-9, 1978.

(Ćelija - biološki pristup učenju)

  • Behavioural Bio of Aplysia: Origin & Evolution, New York: W.H. Freeman & Company, ISBN 978-0-716-71070-7, 1979.

(Biologija ponašanja aplizije: Porijeklo i evolucija)

  • Molecular Neurobiology in Neurology and Psychiatry, New York: Lippincott Williams & Wilkins, ISBN 978-0-881-67305-0, 1987.

(Molekularna neurobiologija u neurologiji i psihijatriji)

  • Psychiatry, Psychoanalysis, and the New Biology of Mind, New York: American Psychiatric Publishing, ISBN 978-1-585-62199-6, 2005.

(Psihijatrija, psihoanaliza i nova biologija uma)

  • In Search of Memory: The Emergence of a New Science of Mind, New York: W. W. Norton & Company, ISBN 978-0-393-32937-7, 2007.

(U potrazi sa sjećanjem: Pojava nove nauke o umu)

  • The Age of Insight: The Quest to Understand the Unconscious in Art, Mind, and Brain, from Vienna 1900 to the Present, New York: Random House, ISBN 978-1-4000-6871-5, 2012.

(Vrijeme uviđanja: Traganje za razumijevanjem nesvjesnog u umjetnosti, umu i mozgu)

  • Reductionism in Art and Brain Science: Bridging the Two Cultures, New York: Columbia University Press, ISBN 978-0-231-17962-1, 2016.

(Редукционизам у умјетности и неуронаукама)

Извори uredi

  1. ^ „The Nobel Prize in Physiology or Medicine 2000”. NobelPrize.org (на језику: енглески). Приступљено 2020-10-29. 
  2. ^ Squire, Larry R. (2009-01-15). „The Legacy of Patient H.M. for Neuroscience”. Neuron. 61 (1): 6—9. ISSN 0896-6273. PMC 2649674 . PMID 19146808. doi:10.1016/j.neuron.2008.12.023. 
  3. ^ Bruce, D. (2001). „Fifty years since Lashley's In search of the Engram: refutations and conjectures”. Journal of the History of the Neurosciences. 10 (3): 308—318. ISSN 0964-704X. PMID 11770197. S2CID 27180078. doi:10.1076/jhin.10.3.308.9086. 
  4. ^ Kandel, E R; Tauc, L (1965). „Heterosynaptic facilitation in neurones of the abdominal ganglion of Aplysia depilans.”. The Journal of Physiology. 181 (1): 1—27. ISSN 0022-3751. PMC 1357435 . PMID 5866283. doi:10.1113/jphysiol.1965.sp007742. 
  5. ^ Carew, T. J.; Walters, E. T.; Kandel, E. R. (1981-12-01). „Classical conditioning in a simple withdrawal reflex in Aplysia californica”. Journal of Neuroscience (на језику: енглески). 1 (12): 1426—1437. ISSN 0270-6474. PMC 6564124 . PMID 7320755. doi:10.1523/JNEUROSCI.01-12-01426.1981. 
  6. ^ Kupfermann, I; Carew, T J; Kandel, E R (1974-09-01). „Local, reflex, and central commands controlling gill and siphon movements in Aplysia.”. Journal of Neurophysiology. 37 (5): 996—1019. ISSN 0022-3077. PMID 4370172. doi:10.1152/jn.1974.37.5.996. 
  7. ^ Castellucci, V.; Pinsker, H.; Kupfermann, I.; Kandel, E. R. (1970-03-27). „Neuronal mechanisms of habituation and dishabituation of the gill-withdrawal reflex in Aplysia”. Science (New York, N.Y.). 167 (3926): 1745—1748. Bibcode:1970Sci...167.1745C. ISSN 0036-8075. PMID 5416543. S2CID 11749647. doi:10.1126/science.167.3926.1745. 
  8. ^ Kandel, Eric R. (2012-05-14). „The molecular biology of memory: cAMP, PKA, CRE, CREB-1, CREB-2, and CPEB”. Molecular Brain. 5 (1): 14. ISSN 1756-6606. PMC 3514210 . PMID 22583753. doi:10.1186/1756-6606-5-14. 
  9. ^ Pittenger, Christopher; Kandel, Eric R (2003-04-29). „In search of general mechanisms for long-lasting plasticity: Aplysia and the hippocampus.”. Philosophical Transactions of the Royal Society B: Biological Sciences. 358 (1432): 757—763. ISSN 0962-8436. PMC 1693156 . PMID 12740123. doi:10.1098/rstb.2002.1247. 

Спољашње везе uredi