Мы продолжаем рассказывать о людях, трудами которых формировалось современное понимание того, как работает наш мозг. Наш сегодняшний герой — человек трагической судьбы, день рождения которого отмечается сегодня, 1 января. Мы даже не знаем точной даты его гибели в концлагере на окраине Львова – но постараемся рассказать о том, что сделал родившийся 161 год назад поляк Адольф Бек, переоткрывший потерявшиеся в никому не известном британском журнале данные об электрической активности мозга.
Адольф Бек
Будущий ректор Львовского университета, ученик Наполеона и пионер электрофизиологии родился 1 января 1863 года на территории современной Польши, а тогда – Австро-Венгерской империи, в еврейской семье пекаря Шаи Давида Бека. В семье Беков говорили на идиш. К слову, предки их происходили из Амстердама, где они на протяжении нескольких веков занимались другим семейным бизнесом – огранкой алмазов.
Мальчик Адольф оказался очень талантливым и способным к наукам. Этот талант он проявил уже в Краковской начальной еврейской школе, а затем – в гимназии Св. Яцека, которую он окончил с отличием в 1884 году и поступил в Ягеллонский университет. Уже во время обучения Бек начал свою научную деятельность – студент сначала получил позицию демонстратора, а затем ему очень повезло: он попал ассистентом в лабораторию выдающегося польского физиолога Наполеона Цыбульского, который был всего на 9 лет старше своего ученика. К тому же, еще до поступления к Цыбульскому (но по его предложению), в 1888 году Бек сделал свою первую электрофизиологическую работу. Бека интересовала электрическая реакция нерва на сенсорный стимул. В то время господствовала теория известного немецкого физиолога Эдуарда Фридриха Вильгельма Пфлюгера, который в 1859 году предложил «лавинную» модель, в которой сила и интенсивность импульса, который распространяется по нерву нарастает по мере продвижения.
Эдуард Пфлюгер
Бек измерял возбудимость спинного мозга лягушек после стимуляции седалищного нерва. Для этого он использовал глиняные электроды, соединенные проводами с зеркальным гальванометром Видемана, в котором зеркало отражало луч света на специальную шкалу и можно было замерить характеристики тока.
Один электрод размещался на спинном мозге, а другой – на полушариях головного мозга. Оказалось, что электрические изменения появились на коре головного мозга после стимуляции спинного мозга. Дальше Бек увидел постоянные самопроизвольные колебание тока в коре головного мозга, а вызванная стимуляцией активность приходилась на пик этих колебаний. Фактически Бек в своей студенческой работе увидел то, что называется вызванным потенциалом (EP). В 1888 году вышла его первая научная статья «О возбуждении различных участков одного и того же нерва» (на польском языке – O pobudliwo´sci ró˙znych miejsc tego samego nerwu), которая принесла ему первую научную известность. В 1890 году в одном из ведущих физиологических журналов того времени, Centralblatt für Physiologie, вышла короткая статья Бека Die Bestimmung der Localisation der Gehirn- und Rückenmarksfunctionen vermittelst der electrischen Erscheinungen [Определение локализаций в головном и спинном мозге при помощи электрических феноменов]. Напомним, со времени доклада Ричарда Катона, впервые открывшего электрическую активность мозга и оставшегося совершенно незамеченными (ни Цыбульский, ни Бек не были в курсе его открытия) прошло уже 15 лет. Возможно, дело было в том, что в то время главным научным языком в физиологии был немецкий – а доклад Катона был опубликован на английском. В любом случае, именно с этой статьи Бека, которая произвела эффект разорвавшейся бомбы, и начинается расцвет электрофизиологии. Самое начало – самое прекрасное время.
В своей статье еще студент (диссертация будет защищена в 1891 году) закладывает основы всей электрофизиологии: он описывает спонтанную и вызванную активность коры мозга собак и кроликов, показывает, что зрительная активность (вызванная магниевой вспышкой) локализуется в затылочных областях, слуховая активость (вызванная хлопками рук) – чуть ближе к морде животного. Бек даже показал, что сенсорные зоны мозга могут немного перекрываться. Удивительно, что первоначальное функциональное картирование мозга было проведено при помощи такого примитивного оборудования!
Запись активности мозга после вспышки и хлопка
К слову, тогда же начались и споры о приоритете: уже в том же году профессор физиологии Эрнст Флейшль фон Марксов из Вены написал, что зарегистрировал электрическую активность мозга еще в 1883 году и по этому поводу в Императорской академии наук в Вене уже семь лет хранится запечатанное письмо с описанием эксперимента. Изучение письма показало, что Флейшль действительно регистрировал электрическую активность мозга. Ответ Бека был прекрасен и язвителен: «Природа хранила и до сих пор хранит бесчисленные загадки под печатью тайны. Для науки не имеет никакого значения, хранятся ли эти загадки запечатанными самой природой или под печатью Императорской Академией наук
Эрнст Флейшль фон Марксов
в Вене». Суть понятна – если ты что-то открыл, но не поделился этим с научным сообществом, а чахнешь над приоритетом, не вводя данные в научный оборот, то это все равно, что ничего не открыл.
Еще один замечательный ответ пришел от Василия Яковлевича Данилевского, ученый, работающий в Харьковском университете в Российской империи. В своем письме в Centralblatt, Данилевский упоминал его докторскую диссертацию по физиологии мозга, написанную на русском языке. В этой работе Данилевский описал наблюдение электрической активности мозга собаки и дал описание примерно тех же явлений, включая десинхронизацию кортикальных потенциалов после стимуляции периферических нервов – причем примерно теми же инструментами – неполяризуемыми электродами и самодельного зеркального гальванометра. Увы, Данилевский слишком поздно стал претендовать на приоритет. Но об этом замечательном ученом мы тоже расскажем в свое время.
Василий Данилевский
Но потом бурная дискуссия о приоритете завершилась в стиле «а потом пришел лесник и выгнал всех к чертовой матери»: в 1891 году в редакцию прислал письмо сам Ричард Катон. Крыть было нечем: тут вам не запечатанные тезисы, а публикация в нормальном журнале. Другое дело, что Катон сам в 1870-х не стал делать шумихи из своих открытий, поскольку он стал лорд-мэром Ливерпуля, и для имиджа было не очень хорошо, что глава города ставил эксперименты, вскрывая череп собакам в сознании. Мучить животных уже тогда было не очень хорошо для политика, потому Катон не рассказывал о своих работах даже родным и коллегам.
Бек – декан медицинского факультета Лембергского университета. 1905 год.
В мае 1895 года 32-летний Бек получил назначение на профессорскую должность в галицийский Лемберг, ныне – Львов, где продолжил свои работы. Там и прошел остаток его жизни – более 45 лет… Он организовал там электрофизиологическую лабораторию, оснащенную по последнему слову техники – с новейшими гальванометрами и записывающими устройствами. Его исследования были посвящены участкам коры, ответственным за восприятие боли, затем он попытался изучить сенсорную роль мозжечка (безуспешно)…
Осьминог Eledone moschata
Стал Бек и пионером в электрофизиологии зрения: в 1899 году, изучая осьминога Eledone moschata, он сумел показать, что именно палочки и колбочки в сетчатке генерируют электрический импульс, который затем отправляется в зрительный нерв. Много позже развитие работ Бека приведет Рагнара Гранита, Холдена Хартлайна и Джорджа Уолда к нобелевской премии по физиологии или медицине 1967 года. Удивительно, но самого Адольфа Бека ни разу не номинировали на Нобелевскую премию. Зато база номинаций нам говорит, что сам Бек пять раз номинировал коллег на престижную премию: дважды своего учителя, Наполеона Цыбульского и дважды – Илью Мечникова.
Бек как номинатор на «нобелевку». Nobelprize.org
Сотрудничество с бывшим учителем тоже продолжалось. Самым известным их совместным трудом стал их совместный учебник Fizjologia człowieka (не надо же переводить название?), вышедший в 1915 году, ставший главным учебным пособием для польских университетов на протяжении десятилетий.
Бек и Цыбульский во время работы над «Физиологией человека». 1911 год
Работы Бека прервала Первая мировая война. Как раз с началом ее он второй раз стал ректором Лембергского университета, но в 1915 году теперь уже Львов заняла русская армия. Бек был арестован и помещен в тюрьму в Киеве. В итоге его освободили – благодаря личному вмешательству Ивана Павлова, друга Наполеона Цыбульского… Через несколько месяцев скитаний Бек вернулся во Львов.
Один из последних снимков Бека. 1938 год. Стоит его сын Хенрик
Увы, если Первая мировая война пощадила Бека, и оккупация Львова русскими войсками привела «всего лишь» к короткому заключению в тюрьме, после оккупации Львова гитлеровцами прямо на окраине Львова на улице Яновской был устроен концлагерь. А Бек, как мы помним, был евреем. И уже был слишком стар, чтобы бежать. Увы, родные и коллеги не сумели спасти старого профессора. Лишь сын Хенрик перед самым арестом сумел передать отцу капсулу с цианидом – для того, чтобы избежать мук пыток или газовой камеры. Увы, мы даже не знаем даты, когда Адольф Бек воспользовался прощальным подарком сына. Знаем, что случилось это в августе 1942 года. Так завершилась жизнь пионера электрофизиологии и одного из первых людей, сумевших картировать мозг. Дочка Бека, Ядвига в 1973 году опубликовала о нем прекрасные воспоминания.
Текст: Алексей Паевский
Литература
Coenen, A., Fine, E., & Zayachkivska, O. (2014). Adolf Beck: A Forgotten Pioneer in Electroencephalography. Journal of the History of the Neurosciences, 23(3), 276–286. doi:10.1080/0964704x.2013.867600
Experimentalbeitrag zur Theorie der Hemmungsnerven. In: Archiv für Anatomie, Physiologie und wissenschaftliche Medicin. 1859, S. 13–29
Beck A (1888): O pobudliwo´sci ró˙znych miejsc tego samego nerwu [On the excitability of various parts of the same nerve]. Rozprawy Akademii Umiej˛etno´sci, wydział matematyczno-przyrodniczy 15: 165–195.
Beck A (1890a): Die Bestimmung der Localisation der Gehirn- und Rückenmarksfunctionen vermittelst der elektrischen Erscheinungen. Centralblatt für Physiologie 4: 473–476.
Beck A (1890b): Die Ströme der Nervencentren. Centralblatt für Physiologie 4: 572–573.
Beck A (1891): Oznaczenie lokalizacyi w mózgu i rdzeniu za pomoczjawisk elektrycznych [The determination of localizations in the brain and spinal cord with the aid of electrical phenomena]. Rozprawy Akademii Umiej˛etno´sci, wydział matematyczno-przyrodniczy II(1): 187–232.
Beck A (1899): Ueber die bei Belichtung der Netzhaut von Eledone moschata entstehenden Actionsströme. Archiv für die gesamte Physiologie 78: 129–162.
Danilevsky WY (1891): Zür Frage über die elektromotorischen Vorgänge im Gehirn als Ausdruck seines Thätigkeitszustandes. Centralblatt fur Physiologie 4: 473–476.
Caton R (1875): The electric currents of the brain. British Medical Journal 2: 278.
Caton R (1877): Interim report on investigations of the electric currents of the brain. British Medical Journal Suppl. L: 62–65.
Caton R (1891): Die Ströme des Centralnervensystems. Centralblatt fur Physiologie 4: 785–786.
Beck Zakrzewska J (1973): A daughter’s memories of Adolf Beck. Acta Neurobiologiae Experimentalis Suppl. 3: 57–59.
Проект реализуется в рамках инициативы «Работа с опытом» Десятилетия науки и технологий
