Эндрю Хаксли

Сэр Эндрю Хаксли OM FRS HonFREng
Хаксли в 1963 году
Рожденный	Эндрю Филдинг Хаксли ( 1917-11-22 ) 22 ноября 1917 г. Хэмпстед , Лондон, Англия
Умер	30 мая 2012 г. (30 мая 2012 г.) (94 года) Кембридж , Англия
Альма-матер	Кембриджский университет
Известный	Потенциалы действия в нервах сокращение мышц
Супруг	Дж. Риченда Дж. Пиз ( м. 1947; умер в 2003 г.)
Дети	6
Родитель	Леонард Хаксли (отец)
Родственники	Семья Хаксли
Награды	ФРС (1955) Нобелевская премия по физиологии и медицине (1963 г.) Медаль Копли (1973) Рыцарь-холостяк (1974) Лекция по ежегодному обзору премии Физиологического общества (1973) Медаль Бали (1975). Орден «За заслуги» (1983). ХонФРЕнг (1986)
Научная карьера
Поля	Физиология биофизика
Учреждения	Кембриджский университет Университетский колледж Лондона

Сэр Эндрю Филдинг Хаксли, OM FRS HonFREng (22 ноября 1917 — 30 мая 2012) — английский физиолог и биофизик . Он родился в известной семье Хаксли . После окончания Вестминстерской школы в центре Лондона он поступил на стипендию в Тринити-колледж в Кембридже , после чего присоединился к Алану Ходжкину для изучения нервных импульсов. Их окончательное открытие основы распространения нервных импульсов (так называемого потенциала действия ) принесло им Нобелевскую премию по физиологии и медицине в 1963 году. Свое открытие они сделали на гигантском аксоне атлантического кальмара . Вскоре после начала Второй мировой войны Хаксли был завербован британским командованием ПВО, а затем переведен в Адмиралтейство. После войны он возобновил исследования в Кембриджском университете , где разработал интерференционную микроскопию , пригодную для изучения мышечных волокон.

В 1952 году к нему присоединился немецкий физиолог Рольф Нидергерке . Вместе они открыли в 1954 году механизм мышечного сокращения, широко известный как « теория скользящих нитей », который является основой нашего современного понимания мышечной механики. В 1960 году он стал заведующим кафедрой физиологии Университетского колледжа Лондона . Он был избран членом Королевского общества в 1955 году и президентом в 1980 году. Королевское общество наградило его медалью Копли в 1973 году за его коллективный вклад в понимание нервных импульсов и мышечных сокращений. присвоила звание рыцаря-бакалавра ему В 1974 году королева , а в 1983 году он был награжден Орденом за заслуги . До своей смерти он был научным сотрудником Тринити-колледжа в Кембридже.

Молодость

Смотрите также: Семья Хаксли

Хаксли родился в Хэмпстеде, Лондон , Англия, 22 ноября 1917 года. Он был младшим сыном писателя и редактора Леонарда Хаксли от второй жены Леонарда Хаксли Розалинд Брюс и, следовательно, сводным братом писателя Олдоса Хаксли и его коллеги-биолога Джулиана Хаксли. и внук биолога Т.Х. Хаксли .

подарили Эндрю и его брату Дэвиду токарный станок Когда ему было около 12, родители . Вскоре Эндрю стал опытным в проектировании, изготовлении и сборке механических объектов всех видов, от деревянных подсвечников до работающего двигателя внутреннего сгорания . Он использовал эти практические навыки на протяжении всей своей карьеры, создавая большую часть специализированного оборудования, необходимого ему для своих исследований. Также в раннем подростковом возрасте у него сформировался пожизненный интерес к микроскопии .

Он получил образование в школе университетского колледжа и Вестминстерской школе в центре Лондона, где был Королевским стипендиатом . Он окончил обучение и получил стипендию в Тринити-колледже в Кембридже для изучения естественных наук . Он намеревался стать инженером, но переключился на физиологию после прохождения факультатива по этому предмету.

Карьера

Поступив в Кембридж в 1935 году, Хаксли получил степень бакалавра в 1938 году. В 1939 году Алан Ллойд Ходжкин вернулся из США, чтобы получить стажировку в Тринити-колледже, и Хаксли стал одним из его аспирантов. Ходжкин интересовался передачей электрических сигналов по нервным волокнам. Начиная с 1935 года в Кембридже он проводил предварительные измерения седалищных нервов лягушки, что позволило предположить, что общепринятое представление о нерве как о простой удлиненной батарее ошибочно. Ходжкин пригласил Хаксли присоединиться к нему в исследовании проблемы. Работа была экспериментально сложной. Одной из основных проблем было то, что небольшой размер большинства нейронов чрезвычайно затруднял их изучение методами того времени. Они преодолели эту проблему, работая в лаборатории Морской биологической ассоциации в Плимуте, используя гигантский аксон длинноперого прибрежного кальмара ( Doryteuthis (ранее Loligo) pealeii ), у которого самые крупные из известных нейронов. Эксперименты по-прежнему были чрезвычайно сложными, поскольку нервные импульсы длятся лишь доли миллисекунды, и в течение этого времени нужно было измерить изменяющийся электрический потенциал в разных точках нерва. Используя оборудование в основном собственной конструкции и дизайна, в том числе одно из первых применений метода электрофизиологии , известного как зажим напряжения , они смогли записывать ионные токи. короткую статью, в которой В 1939 году они совместно опубликовали в журнале Nature сообщили о работе, проделанной в Плимуте, и объявили о своем достижении в регистрации потенциалов действия изнутри нервного волокна.

Затем Вторая мировая война разразилась , и их исследования были прекращены. Хаксли был принят на работу в британское командование ПВО, где работал над радиолокационным управлением зенитными орудиями. Позже его перевели в Адмиралтейство для работы по морской артиллерии, и он работал в команде под руководством Патрика Блэкетта . Тем временем Ходжкин работал над разработкой радара в Министерстве авиации. Когда у него возникла проблема с новым типом прицела, он обратился за советом к Хаксли. Хаксли сделал несколько эскизов, одолжил токарный станок и изготовил необходимые детали.

Хаксли был избран в исследовательскую стипендию Тринити-колледжа в Кембридже в 1941 году. В 1946 году, когда война закончилась, он смог заняться этим и возобновить сотрудничество с Ходжкиным в изучении того, как нервы передают сигналы. Продолжая свою работу в Плимуте, они в течение шести лет смогли решить проблему, используя оборудование, которое они построили сами. Решение заключалось в том, что нервные импульсы, или потенциалы действия, распространяются не по сердцевине волокна, а вдоль внешней мембраны волокна в виде каскадных волн ионов натрия, диффундирующих внутрь при восходящем импульсе, и ионов калия, диффундирующих наружу при падающем импульсе. край импульса. В 1952 году они опубликовали свою теорию того, как потенциалы действия , в совместной статье, в которой они также описали одну из самых ранних вычислительных моделей в биохимии. передаются Эта модель лежит в основе большинства моделей, используемых в нейробиологии в течение следующих четырех десятилетий.

В 1952 году, завершив работу над потенциалами действия, Хаксли преподавал физиологию в Кембридже и заинтересовался еще одной сложной, нерешенной проблемой: как сокращаются мышцы? Чтобы добиться прогресса в понимании функции мышц, были необходимы новые способы наблюдения за тем, как сеть нитей ведет себя во время сокращения. До войны он работал над эскизным проектом интерференционной микроскопии , который в то время он считал оригинальным, хотя оказалось, что он был опробован 50 лет назад и от него отказались. Однако ему удалось заставить работать интерференционную микроскопию и с большим успехом применить ее к проблеме сокращения мышц. Он смог наблюдать сокращение мышц с большей точностью, чем обычные микроскопы, и легче различать типы волокон. К 1953 году при содействии Рольфа Нидергерке он начал обнаруживать особенности движения мышц. Примерно в то же время Хью Хаксли и Джин Хэнсон пришли к аналогичному наблюдению. Их статьи, написанные парами, были одновременно опубликованы в номере журнала от 22 мая 1954 г. Природа . Таким образом, четыре человека представили так называемую теорию мышечных сокращений скользящей нити. Хаксли обобщил свои выводы и работу коллег в подробное описание структуры мышц, а также того, как происходит мышечное сокращение и генерирует силу, которое он опубликовал в 1957 году. В 1966 году его команда предоставила доказательство теории, которая осталась основой современного понимания физиологии мышц.

В 1953 году Хаксли работал в Вудс-Хоул , штат Массачусетс , в качестве стипендиата Лалора . Он читал лекции Гертера в Медицинской школе Джонса Хопкинса в 1959 году и лекции Джесупа в Колумбийском университете в 1964 году. В 1961 году он читал лекции по нейрофизиологии в Киевском университете в рамках программы обмена между британскими и российскими профессорами.

Он был редактором «Журнала физиологии» с 1950 по 1957 год, а также «Журнала молекулярной биологии» . В 1955 году он был избран членом Королевского общества и работал в Совете Королевского общества с 1960 по 1962 год.

Хаксли занимал должности в колледжах и университетах Кембриджа до 1960 года, когда он стал главой кафедры физиологии Университетского колледжа Лондона . Помимо своих административных и преподавательских обязанностей, он продолжал активно работать над сокращением мышц, а также вносил теоретический вклад в другие работы кафедры, например, над рефлекторами животных . В 1963 году он был совместно удостоен Нобелевской премии по физиологии и медицине за открытия, касающиеся ионных механизмов нервной клетки. В 1969 году он был назначен на должность профессора-исследователя Королевского общества, которую он занимал на факультете физиологии Университетского колледжа Лондона.

В 1980 году Хаксли был избран президентом Королевского общества, и этот пост он занимал до 1985 года. В своем президентском послании в 1981 году он решил защищать дарвиновское объяснение эволюции , как это делал его предок Т.Х. Хаксли в 1860 году. бросая вызов епископам своего времени, сэр Эндрю выступал против новых теорий периодов ускоренных перемен. В 1983 году он защищал решение Общества избрать Маргарет Тэтчер своим научным сотрудником на основании ее поддержки науки, даже после того, как 44 человека подписали письмо протеста.

В 1984 году он был избран Мастером Тринити, сменив своего давнего соратника сэра Алана Ходжкина. Его назначение нарушило традицию, согласно которой должность Магистра Тринити чередуется между ученым и деятелем искусства. Он был магистром до 1990 года и любил напоминать интервьюерам, что в Тринити-колледже было больше лауреатов Нобелевской премии, чем во всей Франции. Вплоть до своей смерти он сохранял свою должность научного сотрудника в Тринити-колледже в Кембридже , преподавая физиологию , естественные науки и медицину. Он также был научным сотрудником Имперского колледжа Лондона в 1980 году.

В результате своей экспериментальной работы с Ходжкиным Хаксли разработал набор дифференциальных уравнений, которые обеспечили математическое объяснение нервных импульсов — «потенциала действия». Эта работа легла в основу всех современных работ по потенциал-чувствительным мембранным каналам, отвечающим за функционирование нервной системы животных. Совершенно отдельно он разработал математические уравнения работы миозиновых «поперечных мостов», генерирующих силы скольжения между актином и миозиновыми нитями, вызывающие сокращение скелетных мышц. Эти уравнения представили совершенно новую парадигму для понимания мышечного сокращения , которая была расширена, чтобы обеспечить понимание почти всех движений, производимых клетками выше уровня бактерий. Вместе со швейцарским физиологом Робертом Штемпфли он доказал существование скачкообразной проводимости в миелинизированных нервных волокнах.

Награды и почести

Хаксли, Алан Ходжкин и Джон Экклс совместно получили Нобелевскую премию по физиологии и медицине 1963 года «за открытия, касающиеся ионных механизмов, участвующих в возбуждении и торможении в периферических и центральных частях мембраны нервных клеток». Хаксли и Ходжкин получили премию за экспериментальные и математические работы по изучению процесса формирования нервных потенциалов действия — электрических импульсов, позволяющих координировать деятельность организма центральной нервной системой . Экклс сделал важные открытия в области синаптической передачи .

Хаксли был избран членом Королевского общества (FRS) в 1955 году и был награжден медалью Копли в 1973 году «в знак признания его выдающихся исследований механизмов нервного импульса и активации мышечного сокращения». Хаксли был избран членом Американской академии искусств и наук в 1961 году. Он был рыцари посвящен в королевой Елизаветой II 12 ноября 1974 года. Он был избран членом Американского философского общества США в 1975 году и Национальной академии наук в 1979 году. Он был награжден Орденом «За заслуги» 11 ноября 1983 года. В 1976–77 годах он был президентом Британской научной ассоциации , а с 1980 по 1985 год он занимал пост президента Королевского общества . В 1986 году он был избран почетным членом Королевской инженерной академии, тогда известной как Инженерное братство.

Портрет Хаксли работы Дэвида Пула висит в коллекции Тринити-колледжа.

Личная жизнь

В 1947 году Хаксли женился на Джоселин «Риченда» Гаммелл (урожденная Пиз), дочери генетика Майкла Пиза (сына Эдварда Р. Пиза ) и его жены Хелен Боуэн Веджвуд, старшей дочери первого лорда Веджвуда (см. также Дарвин– Семья Веджвуд ). У них был сын и пять дочерей - Джанет Рэйчел Хаксли (род. 20 апреля 1948 г.), Стюарт Леонард Хаксли (род. 19 декабря 1949 г.), Камилла Розалинд Хаксли (род. 12 марта 1952 г.), Элеонора Брюс Хаксли (род. 21 февраля 1959 г.), Генриетта Кэтрин. Хаксли (род. 25 декабря 1960 г.) и Клэр Марджори Пиз Хаксли (род. 4 ноября 1962 г.).

Смерть

Хаксли умер в больнице Адденбрука в Кембридже 30 мая 2012 года. У него остались шестеро детей, внуки и правнуки. Его жена Риченда, леди Хаксли, умерла в 2003 году в возрасте 78 лет. 13 июня 2012 года в часовне Тринити-колледжа прошла панихида, за которой последовала частная кремация.

Публикации

• Хаксли, А.Ф., 1980. Размышления о мышцах. Лекции Шеррингтона XIV. Ливерпуль.

Популярная

Хаксли упоминался в S11 E6 сериала « Арчер : «Двойное свидание» .

См. также

• Модель Ходжкина – Хаксли
• Семья Хаксли
• Список президентов Королевского общества

Внешние ссылки

• Эндрю Хаксли на Nobelprize.org
• Портреты Эндрю Хаксли в Национальной портретной галерее, Лондон
• Хаксли, Эндрю. «Эндрю Хаксли» (Интервью). Беседовал Макфарлейн, Алан; Харрисон, Сара.
• «Физик открыл ключ к науке о мозге» . Сидней Морнинг Геральд . Нью-Йорк Таймс . 5 июня 2012 г.
• Уоттс, Джефф (30 июня 2012 г.). «Эндрю Филдинг Хаксли» . Ланцет . 379 (9835): 2422. doi : 10.1016/s0140-6736(12)61056-3 . ISSN   0140-6736 . ПМИД   22764376 .