Eric Kandel- Eric Kandel

Eric Kandel
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Kandel auf der Jahrestagung des Weltwirtschaftsforums in Davos, 2013
Geboren
Eric Richard Kandel

( 1929-11-07 )7. November 1929 (91 Jahre)
Ausbildung Harvard College
New York University School of Medicine
Bekannt für Physiologie des Lernens und des Gedächtnisses
Ehepartner
( m.  1956)
Kinder 2
Auszeichnungen Dickson-Preis (1983)
Lasker-Preis (1983)
National Medal of Science (1988)
Harvey-Preis (1993)
Wolf-Preis für Medizin (1999)
Nobelpreis für Physiologie oder Medizin (2000)
Wissenschaftlicher Werdegang
Felder Psychiatrie , Psychoanalyse und Neurowissenschaften
Institutionen Columbia University College of Physicians and Surgeons
Bemerkenswerte Studenten James H Schwartz
Tom Carew
Kelsey C. Martin
Priya Rajasethupathy
Scott A. Small

Eric Richard Kandel ( deutsch: [ˈkandəl] ; geboren als Erich Richard Kandel, 7. November 1929) ist ein in Österreich geborener US-amerikanischer Arzt mit Spezialisierung auf Psychiatrie , Neurowissenschaftler und Professor für Biochemie und Biophysik am College of Physicians and Surgeons at Columbia-Universität . Für seine Forschungen über die physiologischen Grundlagen der Gedächtnisspeicherung in Neuronen erhielt er 2000 den Nobelpreis für Physiologie oder Medizin . Er teilte sich den Preis mit Arvid Carlsson und Paul Greengard .

Er ist Senior Investigator am Howard Hughes Medical Institute . Er war auch Gründungsdirektor des Center for Neurobiology and Behavior, dem heutigen Department of Neuroscience der Columbia University. Derzeit ist er Mitglied des Wissenschaftlichen Rates der Brain & Behavior Research Foundation . Kandels populärer Bericht über sein Leben und seine Forschungen, Auf der Suche nach der Erinnerung: Die Entstehung einer neuen Wissenschaft des Geistes , wurde 2006 mit dem Los Angeles Times Book Prize for Science and Technology ausgezeichnet.

Frühe Jahre

Erics Mutter, Charlotte Zimels, wurde 1897 in Kolomyya , Pokuttya (heute Ukraine ) geboren. Sie stammte aus einer aschkenasischen jüdischen Familie. Kolomyya gehörte damals zu Österreich-Ungarn . Sein Vater, Hermann Kandel, wurde 1898 in Olesko , Galizien (damals ein Teil von Österreich-Ungarn) geboren. Zu Beginn des Ersten Weltkriegs zogen seine Eltern nach Wien , Österreich , wo sie sich kennenlernten und 1923 heirateten.

Eric Kandel wurde am 7. November 1929 in Wien geboren. Kurz darauf gründete Erics Vater einen Spielzeugladen. Aber, obwohl gründlich assimilierte und acculturated, sie Österreich verlassen , nachdem das Land hatte von Deutschland annektiert März 1938. Als Folge der Arisierung ( Arisierung ) hatten Angriffe auf Juden eskaliert und jüdisches Eigentum konfisziert wurde. Als Eric 9 Jahre alt war, bestiegen er und sein Bruder Ludwig (14) die Gerolstein in Antwerpen, Belgien, und schlossen sich am 11. Mai 1939 ihrem Onkel in Brooklyn an, gefolgt von seinen Eltern.

Nach seiner Ankunft in den Vereinigten Staaten und seiner Niederlassung in Brooklyn erhielt Kandel von seinem Großvater Nachhilfe in Judaistik und wurde an der Yeshiva of Flatbush aufgenommen , die er 1944 abschloss. Er besuchte die Brooklyner Erasmus Hall High School im New Yorker Schulsystem .

Kandels Bachelor-Hauptfach in Harvard war Geschichte und Literatur. Seine Diplomarbeit schrieb er zum Thema „Die Haltung dreier deutscher Schriftsteller zum Nationalsozialismus: Carl Zuckmayer , Hans Carossa und Ernst Jünger “. Während seiner Zeit in Harvard, einem Ort, an dem die Psychologie von der Arbeit von BF Skinner dominiert wurde, interessierte sich Kandel für Lernen und Gedächtnis . Während Skinner jedoch eine strikte Trennung der Psychologie als ihrer eigenen Diskursebene von biologischen Überlegungen wie der Neurologie vertrat, konzentriert sich Kandels Arbeit im Wesentlichen auf die Erklärung der Beziehungen zwischen Psychologie und Neurologie.

Kandel öffnete sich die Welt der Neurowissenschaften, als er Anna Kris kennenlernte, deren Eltern Ernst Kris und Marianne Rie Psychoanalytiker waren. Sigmund Freud , ein Pionier bei der Aufdeckung der Bedeutung unbewusster neuronaler Prozesse, war die Wurzel von Kandels Interesse an der Biologie der Motivation und des unbewussten und bewussten Gedächtnisses.

Medizinstudium und frühe Forschung

1952 begann er an der New York University Medical School . Nach seinem Abschluss interessierte er sich fest für die biologischen Grundlagen des Geistes. Während dieser Zeit lernte er seine zukünftige Frau Denise Bystryn kennen . Kandel wurde erstmals im Labor von Harry Grundfest an der Columbia University der Forschung ausgesetzt . Grundfest wurde unter Verwendung des bekannten Oszilloskop der demonstrieren Aktionspotential Geschwindigkeitsleitung abhängt Axon Durchmesser. Die Forscher, mit denen Kandel interagierte, dachten über die technischen Herausforderungen bei der intrazellulären Aufzeichnung der elektrischen Aktivität der relativ kleinen Neuronen des Wirbeltiergehirns nach.

Nachdem er seine neurobiologischen Arbeiten im schwierigen Dickicht der Elektrophysiologie der Großhirnrinde begonnen hatte , war Kandel beeindruckt von den Fortschritten, die Stephen Kuffler mit einem experimentell viel zugänglicheren System gemacht hatte: Neuronen, die aus marinen Wirbellosen isoliert wurden . Nachdem er im Jahr 1955 bekannt , Kuffler Arbeit absolvierte Kandel von der Medizinischen Fakultät und von Stanley Crain gelernt , wie Mikro machen Elektroden , die für die intrazelluläre Aufnahme von verwendet werden könnten , Krebse Riesen Axone .

Karl Lashley , ein bekannter amerikanischer Neuropsychologe, hatte versucht, einen anatomischen Ort für die Gedächtnisspeicherung in der Hirnrinde zu identifizieren, aber es war ihm nicht gelungen. Als Kandel 1957 dem Labor für Neurophysiologie der US-amerikanischen National Institutes of Health beitrat , hatten William Beecher Scoville und Brenda Milner kürzlich den Patienten HM beschrieben , der nach der Entfernung seines Hippocampus die Fähigkeit verloren hatte, neue Erinnerungen zu bilden . Kandel übernahm die Aufgabe, elektrophysiologische Aufzeichnungen von Pyramidenneuronen des Hippocampus durchzuführen . In Zusammenarbeit mit Alden Spencer fand er elektrophysiologische Beweise für Aktionspotentiale in dendritischen Bäumen von Hippocampus-Neuronen. Das Team bemerkte auch die spontane schrittmacherähnliche Aktivität dieser Neuronen sowie eine robuste rezidivierende Hemmung im Hippocampus. Sie lieferten die ersten intrazellulären Aufzeichnungen der elektrischen Aktivität, die der epileptischen Spitze (der intrazellulären paroxysmalen depolarisierenden Verschiebung ) und den epileptischen Stacheln (der intrazellulären anhaltenden Depolarisation) zugrunde liegt. In Bezug auf das Gedächtnis gab es jedoch nichts in den allgemeinen elektrophysiologischen Eigenschaften von Hippocampus-Neuronen, das darauf hindeutete, warum der Hippocampus speziell für die explizite Gedächtnisspeicherung war.

Kandel begann zu erkennen, dass die Gedächtnisspeicherung auf Modifikationen in den synaptischen Verbindungen zwischen Neuronen beruhen muss und dass die komplexe Konnektivität des Hippocampus nicht das beste System zum Studium der detaillierten Funktion von Synapsen darstellt. Kandel war sich bewusst, dass vergleichende Verhaltensstudien wie die von Konrad Lorenz , Niko Tinbergen und Karl von Frisch ergeben hatten, dass auch bei sehr einfachen Tieren einfache Lernformen zu finden waren. Kandel hielt es für produktiv, ein einfaches Tiermodell auszuwählen , das die elektrophysiologische Analyse der synaptischen Veränderungen beim Lernen und bei der Gedächtnisspeicherung erleichtert. Er glaubte, dass die Ergebnisse letztendlich auf den Menschen anwendbar sein würden. Diese Entscheidung war nicht ohne Risiko: Viele leitende Biologen und Psychologen glaubten, dass man durch das Studium der Physiologie der Wirbellosen nichts über das menschliche Gedächtnis lernen könne.

1962, nach Abschluss seiner Facharztausbildung in Psychiatrie, ging Kandel nach Paris, um von Ladislav Tauc die Meeresmolluske Aplysia californica kennenzulernen . Kandel hatte erkannt, dass einfache Lernformen wie Gewöhnung, Sensibilisierung, klassische Konditionierung und operante Konditionierung ohne weiteres mit aus Aplysia isolierten Ganglien untersucht werden konnten . "Während der Aufzeichnung des Verhaltens einer einzelnen Zelle in einem Ganglion konnte ein Nervenaxonweg zum Ganglion schwach elektrisch als konditionierter [taktiler] Reiz stimuliert werden, während ein anderer Weg als unkonditionierter [Schmerz-] Reiz nach dem genauen Protokoll stimuliert wurde zur klassischen Konditionierung mit natürlichen Reizen bei intakten Tieren verwendet." Elektrophysiologische Veränderungen, die sich aus den kombinierten Reizen ergeben, könnten dann auf bestimmte Synapsen zurückgeführt werden. 1965 veröffentlichte Kandel seine ersten Ergebnisse, darunter eine Form der präsynaptischen Potenzierung , die einer einfachen Form des Lernens zu entsprechen schien.

Fakultätsmitglied an der New York University Medical School

Kandel im Jahr 1978

Kandel nahm eine Stelle in den Abteilungen für Physiologie und Psychiatrie der New York University Medical School an und bildete schließlich die Abteilung für Neurobiologie und Verhalten. In Zusammenarbeit mit Irving Kupferman und Harold Pinsker entwickelte er Protokolle zur Demonstration einfacher Formen des Lernens durch intakte Aplysia . Insbesondere zeigten die Forscher, dass der mittlerweile berühmte Kiemenrückzugsreflex , mit dem die Nacktschnecke ihr zartes Kiemengewebe vor Gefahren schützt, sowohl gewöhnungs- als auch sensibilisierungsempfindlich ist. 1971 trat Tom Carew der Forschungsgruppe bei und half dabei, die Arbeit von Studien, die sich auf das Kurzzeitgedächtnis beschränkten, auf Experimente auszudehnen , die physiologische Prozesse umfassten, die für das Langzeitgedächtnis erforderlich sind .

Bis 1981 war es Labormitarbeitern wie Terry Walters, Tom Abrams und Robert Hawkins gelungen, das Aplysia- System auf das Studium der klassischen Konditionierung auszudehnen , eine Erkenntnis, die dazu beitrug, die scheinbare Lücke zwischen den einfachen Lernformen zu schließen, die oft mit Wirbellosen und mehr in Verbindung gebracht werden komplexe Lernformen werden bei Wirbeltieren häufiger erkannt. Zusammen mit den grundlegenden Verhaltensstudien, andere Arbeit im Labor verfolgte die neuronalen Schaltkreise von sensorischen Neuronen , Inter und motorischen Neuronen in den erlernten Verhaltensweisen beteiligt. Dies ermöglichte die Analyse der spezifischen synaptischen Verbindungen, die durch das Lernen in den intakten Tieren verändert werden. Die Ergebnisse aus Kandels Labor lieferten einen soliden Beweis für die mechanistische Grundlage des Lernens als "Änderung der funktionellen Wirksamkeit bisher vorhandener erregender Verbindungen". Kandels Gewinn des Nobelpreises für Physiologie oder Medizin im Jahr 2000 war das Ergebnis seiner Arbeit mit Aplysia über die biologischen Mechanismen der Gedächtnisspeicherung.

Molekulare Veränderungen beim Lernen

Ab 1966 arbeitete James Schwartz mit Kandel an einer biochemischen Analyse von Veränderungen in Neuronen, die mit Lernen und Gedächtnisspeicherung verbunden sind. Zu dieser Zeit war bekannt, dass das Langzeitgedächtnis im Gegensatz zum Kurzzeitgedächtnis die Synthese neuer Proteine ​​beinhaltet. Bis 1972 hatten sie den Beweis, dass das zweite Botenstoff- Molekül Cyclisches AMP (cAMP) in Aplysia- Ganglien unter Bedingungen produziert wurde, die eine Kurzzeitgedächtnisbildung ( Sensibilisierung ) verursachen. 1974 verlegte Kandel sein Labor an die Columbia University und wurde Gründungsdirektor des Center for Neurobiology and Behavior. Es stellte sich bald heraus, dass der Neurotransmitter Serotonin , der den zweiten Botenstoff cAMP produziert, an der molekularen Grundlage der Sensibilisierung des Kiemenrückzugsreflexes beteiligt ist. 1980 führte die Zusammenarbeit mit Paul Greengard zum Nachweis, dass die cAMP-abhängige Proteinkinase , auch bekannt als Proteinkinase A (PKA), in diesem biochemischen Stoffwechselweg als Reaktion auf erhöhte cAMP-Spiegel wirkt. Steven Siegelbaum identifizierte einen Kaliumkanal, der durch PKA reguliert werden könnte und die Wirkung von Serotonin an eine veränderte synaptische Elektrophysiologie koppelt.

1983 half Kandel bei der Gründung des Howard Hughes Medical Research Institute in Columbia, das sich der molekularen Neurowissenschaft widmet. Das Kandel-Labor suchte dann nach Proteinen, die synthetisiert werden mussten, um Kurzzeitgedächtnisse in Langzeitgedächtnisse umzuwandeln. Eines der Kernziele für PKA ist das Transkriptionskontrollprotein CREB (cAMP Response Element Binding Protein). In Zusammenarbeit mit David Glanzman und Craig Bailey identifizierte Kandel CREB als ein Protein, das an der Langzeitgedächtnisspeicherung beteiligt ist. Ein Ergebnis der CREB-Aktivierung ist eine Zunahme der Anzahl synaptischer Verbindungen. So wurde das Kurzzeitgedächtnis mit funktionellen Veränderungen bestehender Synapsen in Verbindung gebracht, während das Langzeitgedächtnis mit einer Veränderung der Anzahl synaptischer Verbindungen in Verbindung gebracht wurde.

Experimentelle Unterstützung für das hebbische Lernen

Einige der synaptischen Veränderungen, die von Kandels Labor beobachtet wurden, liefern Beispiele für die hebbianische Theorie . Ein Artikel beschreibt die Rolle des hebbischen Lernens beim Aplysia- Siphon-Entzugsreflex.

Das Labor Kandel hat auch wichtige Experimente mit transgenen Mäusen als System durchgeführt, um die molekularen Grundlagen der Gedächtnisspeicherung im Hippocampus von Wirbeltieren zu untersuchen. Kandels ursprüngliche Idee, dass Lernmechanismen zwischen allen Tieren erhalten bleiben würden, hat sich bestätigt. Es wurde bestätigt, dass Neurotransmitter , Second-Messenger-Systeme, Proteinkinasen , Ionenkanäle und Transkriptionsfaktoren wie CREB sowohl beim Lernen von Wirbeltieren als auch bei der Gedächtnisspeicherung funktionieren.

Fortsetzung der Arbeit an der Columbia University

Seit 1974 trägt Kandel als Mitglied der Abteilung für Neurobiologie und Verhalten am Department of Psychiatry der Columbia University aktiv zur Wissenschaft bei. Im Jahr 2008 entdeckten er und Daniela Pollak, dass die Konditionierung von Mäusen, ein bestimmtes Geräusch mit Schutz vor Schaden zu assoziieren, ein Verhalten, das als "erlernte Sicherheit" bezeichnet wird, eine verhaltens-antidepressive Wirkung hat, die mit der von Medikamenten vergleichbar ist. Dieses Ergebnis, über das in Neuron berichtet wurde , könnte weitere Studien über die zellulären Wechselwirkungen zwischen Antidepressiva und Verhaltenstherapien informieren.

Kandel ist auch bekannt für die Lehrbücher, an denen er mitgewirkt hat, wie zum Beispiel Principles of Neural Science . Das Buch wurde erstmals 1981 veröffentlicht und ist jetzt in der fünften Auflage erschienen. Es wird häufig als Lehr- und Nachschlagewerk an medizinischen Fakultäten sowie in Bachelor- und Masterstudiengängen verwendet. Kandel ist seit 1974 Mitglied der National Academy of Sciences .

Außerdem ist er seit 1974 an der Columbia University und lebt in New York City .

Bemerkenswerte ehemalige Mitglieder seines Labors

  • James H. Schwartz 1964–1972: Co-Autor des einflussreichen Lehrbuchs Principles of Neural Science .
  • John H. (Jack) Byrne 1970–1975: Professor und Direktor des Neuroscience Research Center am UT Health Science Center (Mcgovern Medical School); Gründer und Herausgeber der Forschungszeitschrift Learning and Memory.
  • Tom Carew 1970–1983: Professor und Dekan der Philosophischen Fakultät der New York University, Center for Neural Science. Ehemaliger Präsident der Gesellschaft für Neurowissenschaften.
  • Edgar T. Walters 1974–1980: Professor an der Medical School des Health Science Center der University of Texas in Houston.
  • Kelsey C. Martin 1992-1999: Dekan der David Geffen School of Medicine an der UCLA und Professor in den Abteilungen Biologische Chemie, Psychiatrie und Bioverhaltenswissenschaften.

Aktuelle Ansichten über Wien

Als Kandel 2000 den Nobelpreis erhielt, hieß es in Wien, er sei ein "österreichischer" Nobelpreisträger, was er "typisch wienerisch fand: sehr opportunistisch, sehr unaufrichtig, etwas heuchlerisch". Er sagte auch, es sei "sicherlich kein österreichischer Nobelpreisträger, es war ein jüdisch-amerikanischer Nobelpreis". Danach rief ihn der damalige österreichische Bundespräsident Thomas Klestil an und fragte ihn: "Wie können wir die Dinge richtig machen?" Kandel sagte, dass zunächst Doktor-Karl-Lueger-Ring umbenannt werden sollte; Karl Lueger war ein antisemitischer Bürgermeister von Wien, der von Hitler in Mein Kampf zitiert wurde . Die Straße wurde schließlich 2012 umbenannt. Zweitens wollte er die jüdische Intellektuelle Gemeinschaft mit Stipendien für jüdische Studierende und Wissenschaftler zurück nach Wien holen. Er schlug auch ein Symposium über die Reaktion Österreichs auf den Nationalsozialismus vor. Kandel hat seitdem die Ehrenbürgerschaft von Wien angenommen und nimmt ähnlich wie Carl Djerassi am wissenschaftlichen und kulturellen Leben seiner Heimatstadt teil . Kandels 2012 erschienenes Buch The Age of Insight – wie es im Untertitel The Quest to Understand the Unconscious in Art, Mind, and Brain, from Vienna 1900 to the Present zum Ausdruck kommt – repräsentiert einen weitreichenden historischen Versuch, Wien an die Wurzel der kulturelle Moderne.

Auszeichnungen

Filmografie

Ausgewählte Publikationen

Bücher

  • Kandel, Eric R. (1976), Zelluläre Grundlagen des Verhaltens: Eine Einführung in die Verhaltensneurobiologie , New York: WH Freeman & Company, ISBN 978-0-716-70522-2
  • Kandel, Eric R. (1978), A Cell - Biological Approach to Learning , New York: Society for Neuroscience, ISBN 978-0-916-11007-9.
  • Kandel, Eric R. (1979), Verhaltensbiografie von Aplysia: Origin & Evolution , New York: WH Freeman & Company, ISBN 978-0-716-71070-7.
  • Kandel, Eric R.; Schwartz, James H.; Jessell, Thomas M.; Siegelbaum, Steven A.; Hudspeth, AJ (2012) [1981], Principles of Neural Science (5. Aufl.), New York: McGraw-Hill , ISBN 978-0-071-39011-8.
  • Kandel, Eric R. (1987), Molekulare Neurobiologie in Neurologie und Psychiatrie , New York: Lippincott Williams & Wilkins, ISBN 978-0-881-67305-0.
  • Kandel, Eric R.; Jessell, Thomas M.; Schwartz, James H (1995), Essentials of Neural Science and Behavior , New York: McGraw-Hill/Appleton & Lange, ISBN 978-0-838-52245-5.
  • Kandel, Eric R. (2005), Psychiatrie, Psychoanalyse und die neue Biologie des Geistes , New York: American Psychiatric Publishing, ISBN 978-1-585-62199-6.
  • Kandel, Eric R. (2007), In Search of Memory: The Emergence of a New Science of Mind , New York: WW Norton & Company, ISBN 978-0-393-32937-7.
  • Kandel, Eric R. (2012), 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.
  • Kandel, Eric R. (2016), Reduktionismus in Kunst und Hirnforschung: Bridging the Two Cultures , New York: Columbia University Press, ISBN 978-0-231-17962-1.
  • Kandel, Eric R. (2018), The Disordered Mind: What Unusual Brains Tell Us About Usself , New York: Farrar, Straus and Giroux, ISBN  9780374287863 .

Artikel

Siehe auch

Verweise

Externe Links