公元1939年—动作电位

1939年,甫进人剑桥大学研究所的安德鲁.赫胥黎,加入艾伦·哈德金位于英国普利茅斯的海洋生物关系实验室,研究大西洋乌贼巨大轴突上的神经传导,这也是目前已知最大型的神经元。他们成功在乌贼的轴突上插入电极,完成人类史上首次纪录细胞间电流活动的壮举。几周后,德园在9月入侵波兰,第二次世界大战正式开打。他们的研究因此延宕七年,两人也各自投人不同的战争事务,研 究与战争相关的主题。

哈德金和赫胥黎并非硏究动物组织电性的第人。1848年,德国生理学家埃米尔.杜.伯伊斯-雷蒙德就已发现动作电位(actionpotential)。1912年,朱利亚斯·伯恩斯坦假设动作电位源自于钾离子通过轴突细胞膜时引起的电流变化。现在我们知道钾离子和钠离子在细胞膜内外的浓度并不同,正 是这样的不平衡状态导致细胞膜内外的电压差,称之为膜军位(membranepotential)。当大量钾离子 和钠离子进出细胞膜,瞬间造成电压变化,即所谓的动作电位(actionpotential),这样的电脉冲使个体的中央砷经系统能够协调身体各部位的动作。

1947年,哈德金和赫胥黎重新拾起过去的研究,利用电压箝制(voltage calmp)的技术,控制通过轴突细胞膜的电压。1952年,两人发表一系列经典著作,以高度复杂的数学模型来表示动作电位,并预测不同状况下,离子透过离子通道(ionchannel) 的移动情形.这项开创性的定揖分析研究使科学界 对生物事件的描述,跳脱简单的定性分析范畴。 1970至1980年代,许多实验证实他们的预测,哈德金和赫胥黎两人对于神经动作电位的实验和数学硏究,使他们共同获得1963年诺贝尔奖。他们将诺贝尔奖与澳洲神经生理学家约翰.埃克尔斯分享, 埃克尔斯的研究主题是突触间的神经脉冲传导。

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