Сантьяго Рамон-и-Кахаль

Биография

У юного Сантьяго проявился явный талант художника, что в дальнейшем имело большое значение в его научной карьере, но отец настоял на том, чтобы он приобрел медицинскую профессию. В колледже «Отцы медицины» и в Институте Хюеска Р.-и-К. не мог подчиняться строгой дисциплине и стал прогуливать занятия. Отец отдал непослушного молодого человека сначала на учение к парикмахеру, а затем к сапожнику. Убедившись, что эти специальности им освоены, отец порадовался изменению отношения сына к делу и стал обучать его анатомии. В возрасте 16 лет Р.-и-К. поступил в Сарагосский университет, где его отец был профессором прикладной анатомии.

После окончания университета в 1873 г. Р.-и-К. был призван на военную службу в пехотные войска в качестве хирурга. Посланный на Кубу, когда там началось восстание, он заболел малярией, был демобилизован и вернулся в анатомическую школу при Сарагосском университете для проведения исследований с целью защиты докторской диссертации по медицине. В 1879 г. он получил степень доктора наук и был назначен директором университетского анатомического музея. Ослабленный повторяющимися приступами малярии, он заболел туберкулезом, в течение многих месяцев вынужден был лечиться, и через год полностью выздоровел.

Медицинское обучение в Сарагосе было настолько поверхностным, что впервые посмотреть в микроскоп ему удалось только при сдаче экзамена по гистологии в Мадриде. Ошеломленный увиденным, он нашел в Сарагосском университете необычный антикварный прибор и начал самостоятельно изучать строение тканей с помощью микроскопа. Это привело к появлению его первой научной книги, касавшейся воспаления брыжейки, роговицы и хряща, которая была снабжена литографическими рисунками. Многочисленные последующие публикации Р.-и-К. по клеточной биологии и микроскопии оказались необычайно интересными, т. к. были прекрасно иллюстрированы.

В 1883 г. Р.-и-К. был назначен руководителем кафедры сравнительной анатомии в университете Валенсии. Он продолжал писать и иллюстрировать книги по гистологии и патологии, которые печатались за его счет, ибо Испания была слишком изолирована от основного направления европейской науки, чтобы финансировать подобные публикации. Поскольку зарубежные периодические издания были редки или недоступны, Р.-и-К. вынужден был изучать гистологию и микроскопию самостоятельно. Он исследовал одну ткань за другой, полагая заняться нервной тканью в последнюю очередь из-за ее сложности.

В 1886 г. один мадридский невролог показал ему метод с использованием нитрата серебра для окраски нервной ткани, разработанный Камилло Гольджи. Видимые под микроскопом препараты поражали удивительной четкостью. «Все было точно, как на эскизе, выполненном китайской тушью на японской бумаге, – заметил позднее Р.-и-К. – И подумать только, что это была та же ткань, которая при окраске кармином или гематоксилином представала перед глазом в виде запутанных зарослей. Здесь же, наоборот, все было отчетливо и понятно, как на диаграмме. Ошеломленный, я не мог оторваться от микроскопа».

В следующем году Р.-и-К. стал заведующим кафедрой нормальной и патологической гистологии Барселонского университета, где начал совершенствовать метод Гольджи, стремясь устранить возможные случайности. Эти усовершенствования вместе с талантом художника позволили ему опубликовать более детальные и точные описания структур отдельных нейронов, которые ранее не удавалось никому увидеть.

По мере развития новых методов окрашивания и постижения деталей нервной системы, на которые ранее исследователи не обращали внимания, Р.-и-К. получал новые данные, касающиеся структуры и функций нервной системы. К тому времени, когда большинство нейробиологов считало, что нервные волокна формируют сеть, в которой отдельные клетки взаимосвязаны, Гольджи оставался ведущим защитником «ретикулярной теории». Теперь Р.-и-К. мог проследить путь каждого волокна к специфической нервной клетке. Он обнаружил, что, хотя волокна от различных клеток идут в непосредственной близости друг от друга, они не сливаются, а имеют свободные окончания. Это открытие позволило ему стать главным проводником «нейронной доктрины», теории, согласно которой нервная система состоит из многочисленных отдельных клеток, а не представляет собой единую сеть.

Нейронная теория была широко признана, т. к. успешно применялась в нейрофизиологии. Чарлз С. Шеррингтон (с которым Р.-и-К. встретился в 1886 г., когда занимался изучением эпидемии холеры в Испании) понял, что он может описать рефлекторные действия, допустив, что отдельно существуют двигательные и чувствительные нейроны с различными функциями, взаимодействующие в определенных точках, или синапсах (структурах, обеспечивающих передачу между отростками двух соседних нейронов).

Отдельная нервная клетка всегда имеет от нескольких единиц до нескольких сотен отходящих волокон, известных под названием дендритов. С начала 1860-х гг. было известно, что одно из нервных волокон – аксон – отличается от остальных, будучи длиннее, толще и покрытым слоем вещества, состоящего из липоидных и белковых компонентов и названного миелином. Большинство нейроанатомов считали, что структурные различия между дендритами и аксонами указывают также и на различия функциональные. Когда Р.-и-К. изучал нейроны зрительных и обонятельных анализаторов, то заметил, что все дендриты располагаются по одну сторону клетки и направлены к внешней среде, в то время как все аксоны ориентированы по направлению к головному мозгу. Эти результаты позволили ему в 1891 г. ввести в научный оборот понятие принципа динамической поляризации, согласно которому нервные импульсы поступают в клетку по дендритам (или непосредственно к телу клетки), но выходят из нейрона только по аксону.

Научная репутация Р.-и-К. быстро росла, как в Испании, так и за рубежом. В 1892 г., в возрасте 40 лет, он был назначен профессором кафедры гистологии и патологической анатомии Мадридского университета, где трудился почти треть века. Основные его работы были изданы на испанском языке, известном лишь нескольким иностранным ученым, но Р.-и-К. часто публиковался и на других языках, особенно на французском. Хотя им было написано около 20 книг и 250 научных статей, он полагал, что только небольшая их часть была прочитана учеными за пределами Испании. Он никогда не переставал негодовать по поводу изоляции, которую испытывал в результате, как он считал, игнорирования иностранными специалистами его родного языка.

Р.-и-К. и Гольджи разделили Нобелевскую премию по физиологии и медицине 1906 г. «за работу по изучению структуры нервной системы». В речи на презентации К. Мернер из Каролинского института приветствовал двух ученых «как главных представителей и лидеров современной нейрологии».

В 1904 г. Р.-и-К. обобщил свои исследования в книге «Нервная система человека и позвоночных» ("The Nervous System in Man and Vertebrates"). Помимо обсуждения вопросов, касающихся нейронной доктрины, функций аксона и дендритов, автор описал в книге структуру и организацию клеток в различных областях головного мозга. Эта цитоархитектоника (описания клеточной структуры и расположения нервных клеток в ткани) до сих пор является основой для изучения церебральной локализации – определения специализированных функций различных областей головного мозга.

В последующие годы Р.-и-К. занялся исследованиями дегенерации нервов и их восстановления, но, будучи ведущим ученым Испании, принимал также активное участие в общественной научной жизни. Он приобрел известность и как популярный лектор. «Беседы в кафе» и «Мир, каким он видится в восемьдесят: впечатления артериосклеротика» ("Conversations at the Cafe" and "The World as Seen at Eighty: Impressions of an Arteriosclerotic") представляют коллекцию его умных, часто грустных афоризмов. «Самое печальное в старости то, что ее будущее уже пощади», – говорил Р.-и-К. Он также отмечал, что, «пока мозг остается космосом, тайной, люди не перестанут биться над ее разгадкой».

Наиболее значительная работа Р.-и-К. последних лет касалась открытия им в 1913 г. метода окраски нервной ткани с использованием золота. Эти исследования способствовали появлению наших современных представлений о структуре опухолей центральной нервной системы.

В 1880 г. Р.-и-К. женился на Сильверии Фананас Гарсии; у них было четыре сына и четыре дочери. Невысокого роста, со смуглым лицом, Р.-и-К. воспринимался некоторыми людьми затворником или застенчивым человеком. «Он был яркой экспрессивной личностью с удивительно выразительными и прекрасными глазами, – вспоминал в биографических мемуарах Чарлз С. Шеррингтон. – Глубокие и темные, они зажигались или мрачнели в зависимости от изменения его настроения». Талантливый любитель-фотограф, Р.-и-К. страстно увлекался и шахматами. Он умер 18 октября 1934 г. в возрасте 82 лет. После его смерти правительство Испании издало все его труды, выпустило в обращение почтовые марки и денежные знаки с его изображением, а в парке в Мадриде ему был установлен памятник.

Многочисленные награды Р.-и-К. включают премию Фовелла Биологического общества Парижа (1896), премию Московского международного медицинского конгресса (1900) и медаль Гельмгольца Королевской академии наук в Берлине (1905). Он получил почетные звания Кембриджского университета, университетов Веребурга, Кларка и многих других. Р.-и-К. – член многочисленных профессиональных обществ, а также Национальной академии наук Лимы, Шведской королевской академии наук, Лондонского королевского общества и американской Национальной академии наук.