在神經科學領域,有一位多才多藝的科學家系統地揭示了神經系統協調工作原理,他就是 1932 年的諾貝爾獎獲得者之一--查爾斯。斯科特。謝靈頓。
才華橫溢的青年時代
1857 年 11 月 27 日謝靈頓出生于倫敦北部的伊斯靈頓。他的生父詹姆斯。謝靈頓在他很小的時候就去世了,母親安妮。
布魯克斯改嫁凱萊布
羅斯。謝林頓的繼父是位考古學家和收藏家,熱愛藝術,學識淵博。
關于謝林頓有一個流傳甚廣卻無從考證的故事:青年時代的謝林頓因缺乏管教,不思進取。放蕩冶游,為周圍人所不齒,甚至連擠奶女工都拒絕了他的求愛。謝林頓深受觸動,潛心向學,終成一代大師。然而,這個登上教科書的勵志故事并未見諸正史記載。事實上,生父早逝并沒有妨礙謝林頓接受良好的家庭和學校教育。受家庭環境熏陶,他年少時飽讀詩書,多才多藝,絕非不學無術之人,這與傳言里浪子回頭的經典橋段大相徑庭。
1876 年,謝林頓進入倫敦圣。托馬斯醫院習醫,1878 年通過了皇家外科學院的初級考試。1879 年,他來到劍橋大學,在被譽為"英國生理學之父"的邁克爾。福斯特的指導下學習生理學。翌年,進入劍橋大學的岡維爾和凱厄斯學院深造。
探索神經系統的活動規律
1881年,謝林頓參加了在倫敦召開的一次醫學會議。期間,科學家們對一項關于切除狗和猴的部分大腦皮層實驗產生了分歧。這也引起了謝林頓的關注,他與合作者在1884 年發表了一篇研究論文,從此踏進神經科學的領域。1885 年,謝林頓在劍橋大學自然科學榮譽學位考試中成績斐然,并獲得醫學士學位;1886 年獲得了英國皇家醫師資格。
1885年,謝林頓以醫學研究協會委員會委員的身份去西班牙調查霍亂的疫情。他將獲得的材料帶到柏林,在著名病理學家魏爾肖的指導下工作。后來魏爾肖將他介紹到著名微生物學家羅伯特。
科赫那里學習了一年
期間,謝林頓曾去往意大利威尼斯,再次調查當地的霍亂爆發情況。
此后,謝林頓開始了關于神經系統反射和運動的一系列研究。他發現,支配肌肉的神經包含感覺神經和運動神經兩部分。1893年,他開始研究本體感覺現象。本體感覺使我們感受到自己的姿勢和運動狀態。其解剖基礎--本體感覺感受器,隱藏在肌肉、肌腱和關節之中。1895 年,謝林頓發現在一個肌群發生運動的時候,與其拮抗的肌群會做出相反的動作,例如,關節彎曲時,屈肌收縮,伸肌舒張而神經元可以傳遞興奮信號,也可傳遞抑制信號。兩種機制互相配合,使人體的肌肉張弛有度,運動協調。謝林頓還研究了腦和脊髓之間的"橋梁"--錐體束,這一結構是大腦指揮全身運動的結構基礎。
謝林頓還發現,身體上可以完成精細運動的部位,例如人的手和面部,對應于大腦皮層運動區的面積也較大。1897 年,謝林頓在神經科學史上率先使用"突觸"一詞,來描述光學顯微鏡下神經元之間相互連接的結構,這一用法沿用至今。
1898 年謝林頓研究了貓的去大腦僵直現象:在中腦水平切斷貓的腦干,貓表現出頭尾昂起,脊柱挺硬,四肢伸直僵硬的現象。這一現象表明大腦作為神經系統的高級中樞,對反射具有抑制作用。謝林頓的一系列研究整合了前人的研究成果,勾勒出神經系統調控身體運動機制的概貌。
獎掖后學的學術大師
謝林頓為人謙遜而慷慨,他很樂意花時間為年輕人提供事業上的幫助。有一次,一位美國年輕人遠道而來,在利物浦大學訪學。期間,謝林頓和這個年輕人共同工作 8 個月。
而這個年輕的合作者,就是后來成為美國神經外科學領域的杰出專家哈維。庫欣。庫欣是神經外科領域的開拓者,在垂體手術方面貢獻卓著,并因發現以他名字命名的庫欣氏綜合征和庫欣氏反應聞名于世。
1906 年,謝林頓出版了《神經系統的整合作用》,書中揭示了神經反射的多個規律,在此基礎上,神經系統作為一個整體,它的整合神經沖動,使生命活動協調而有序的生理功能被清晰地描述出來。這本書提出了一系列神經科學的經典理論,被奉為神經科學史上的杰作。1913 年,謝林頓被聘為牛津大學生理學教授,直至 1936 年退休。不過,第一次世界大戰曾經中斷他的教學生涯,為了支援國家,他曾在炮彈廠做工人,每天高強度的工作沒有將他壓垮,他甚至還在這段時間留下了大量的詩作。謝林頓任教期間,適逢女權運動進一步發展。當時高等教育將女性拒之門外的問題引起了許多人的關注,謝林頓即為其一。1916 年,謝林頓曾為招收女性進入牛津大學醫學院而大聲疾呼。
1932 年,謝林頓和埃德加。
阿德里安因為對神經系統功能的研究共同獲得諾貝爾生理學與醫學獎。謝林頓年輕時是位運動健將,精力充沛,擅長各類體育運動,如橄欖球、賽艇等等。退休后,他依然保持著對音樂、詩歌和散文的興趣,還留下了一部哲學著作《人的本質》。1952 年 3 月 4 日謝林頓因突發心力衰竭在伊斯特本去世,享年 94 歲。