Zwei widersprüchliche Standpunkte im selben Forschungsgebiet erhielten gleichzeitig den Nobelpreis für Physiologie

Die Nobelpreisverleihung 1906 war ein lebhaftes und aufregendes Ereignis.

Santiago Ramón y Cajal, bekannt als Vater der „modernen Neurologie“, erhielt zusammen mit Camilo Golky den Nobelpreis für Physiologie.

Obwohl sie für ihre Leistungen auf demselben Forschungsgebiet den Nobelpreis erhielten, waren ihre Ansichten zur Neurophysiologie sehr unterschiedlich.

Netzwerktheorie

Der erste, der die retikuläre Nerventheorie vorschlug, war ein deutscher Histologe namens Joseph Gerlach. Er glaubt, dass das menschliche Nervensystem eine Netzwerkstruktur ist.

Jede unter dem Mikroskop deutlich sichtbare Nervenzelle ist auf irgendeine Weise zu einem Ganzen verbunden, genau wie das Gefäßnetz im menschlichen Körper.

Auf diese Weise kann das Nervensystem eine vollständige strukturelle und funktionelle Einheit bilden und komplexe Betriebsfunktionen realisieren. Gorki war ein Anhänger der Retikulärtheorie von Joseph Gerlach.

Joseph Gerlach, Bildquelle: Wikipedia

Die retikuläre Theorie wurde damals von einer großen Zahl akademischer Forscher in der biologischen Fachwelt unterstützt. Die starke theoretische Grundlage dieser Theorie liegt in der Tatsache, dass man, wenn man einmal davon ausgeht, dass das Nervensystem ein natürlich zusammenhängendes Ganzes ist und dass zwischen den Zellen eine Art unsichtbarer Verbindung besteht, nicht mehr darüber nachdenken muss, wie die einzelnen verstreuten Zellen miteinander kooperieren. Viele Diskussionen zu Detailfragen können daher entfallen.

Camillo Gorki, Bildquelle: Wikipedia

Neuronentheorie

Eine andere Schule der Neuronentheorie, vertreten durch Cajal, geht davon aus, dass Nervenzellen unabhängig voneinander existieren, dass Neuronen eine physiologische Einheit des menschlichen Zentralnervensystems sind und dass jedes Neuron eine unabhängige Einheit ist.

Dendriten und Axone erstrecken sich vom Nervenzellkörper, der für die Unterstützung und Ernährung verantwortlich ist.

Cajal Bildquelle: Wikipedia

Wie wurde das Neuron von Cajal entdeckt?

Im Jahr 1873 erfand der italienische Wissenschaftler Maximilian Golgi die Silberdichromat-Färbemethode, indem er Silbernitrat mit Kaliumdichromat mischte, um Silberdichromat herzustellen, und verwendete Silberdichromat zum Färben von Hirngewebe.

Golgi stellte fest, dass die Färbewirkung der meisten Hirngewebe nicht optimal war. Nur etwa 3 % der Neuronen traten unter der Einwirkung von Silberdichromat sehr deutlich hervor, die vollständige Struktur eines Neurons konnte jedoch klar beobachtet werden.

Fünf Jahre später verbesserte Cajal, der gerade sein Medizinstudium abgeschlossen hatte, das Verfahren der Silberfärbung und die Technik der Silberfärbung wurde weiterentwickelt.

Cajal beobachtete die feineren Strukturen der Nervenzellen und nutzte die Gelegenheit, sein malerisches Talent unter Beweis zu stellen – er zeichnete detaillierte Nervenzellen und hielt seine Beobachtungen gewissenhaft fest. Später wurden diese Gemälde von Cajal zu Klassikern.

Cajals Zeichnung von Pyramidenneuronen in der Großhirnrinde auf Papier im Jahr 1904. Bildnachweis: Cajal Institute (CSIC), Madrid

Unter dem Mikroskop entdeckte Cajal einen entscheidenden Punkt: Zwischen den Axonen der Nervenzellen und denen anderer Zellen bestand eine Lücke, und sie waren nicht eng miteinander verbunden. Von da an folgte er dem Grundsatz „Sehen ist Glauben“ und wurde ein überzeugter Anhänger der Neuronentheorie.

Er fasste die Forschung seiner Vorgänger zusammen und zog drei wichtige Schlussfolgerungen zur Neuronentheorie:

Zunächst wird das Signal eines Nervenimpulses durch Erregung von einem Neuron zum nächsten weitergeleitet.

Zweitens können der Zellkörper, das Axon und die Dendriten von Nervenzellen Aktionspotentiale erzeugen.

Drittens kommt es bei Neuronen zu einem Phänomen der „dynamischen Polarisation“, und die Signalübertragung der Nervenimpulse erfolgt geordnet, wobei Dendriten an den Zellkörper und der Zellkörper an das Axon weiterleiten.

Diese drei Schlussfolgerungen beschreiben den Kernprozess der Signalübertragung im Nervensystem genau.

Da jedoch verschiedene experimentelle Methoden und Geräte damals noch nicht weit entwickelt waren und das kognitive Niveau der Menschen begrenzt war, vertraten die beiden einflussreichen Fraktionen in der akademischen Gemeinschaft jeweils ihre eigene Meinung und keine der beiden Fraktionen verfügte über genügend Beweise, um die Ansichten der anderen völlig zu widerlegen.

Elektronenmikroskopie bringt Neuronentheorie voran

Erst 50 Jahre nach Cajals Zeit war es möglich, die Verbindungen zwischen Nervenzellen visuell zu beobachten.

Nach der Erfindung des Elektronenmikroskops erhielt die Neuronentheorie die stärkste Unterstützung und Biologen bestimmten schließlich durch eine Reihe neuer Studien den Status der Neuronentheorie in der akademischen Welt.

Obwohl es unmöglich war, die unterschiedlichen Ansichten von Cajal und Golgi hinsichtlich der Neuronentheorie beizulegen, wurde den beiden Wissenschaftlern im Jahr 1906 trotz ihrer völlig unterschiedlichen Schlussfolgerungen der Nobelpreis für Biologie verliehen.

Weil beide große Beiträge zur menschlichen Erforschung des Lebens geleistet haben und es den Menschen ermöglicht haben, sich selbst besser zu verstehen. Wissenschaftliche Forschung strebt stets nach Objektivität, doch der Forschungswert der Forschungen von Cajal und Golgi zur morphologischen Struktur des Nervensystems steht in der akademischen Gemeinschaft außer Zweifel.

Das Rad der Geschichte dreht sich weiter. Mit dem Fortschritt und der Entwicklung von Wissenschaft und Technologie haben die Forschungstheorien der Vorgänger den Grundstein für die wichtige Stellung der Neuronentheorie als Eckpfeiler der heutigen neurowissenschaftlichen Theorie gelegt. Cajal wurde natürlich zum Begründer der Neuronentheorie.

Beobachtung und Beweisführung sind die wichtigsten Prüfkriterien in der naturwissenschaftlichen Forschung.

Cajal sagte in seiner Dankesrede zur Verleihung des Nobelpreises im Jahr 1906: „Es stimmt, dass die Analysemethode sehr ökonomisch und bequem wäre, wenn wir davon ausgingen, dass die motorischen und sensorischen Nerven des Nervensystems in einem ununterbrochenen Netzwerk miteinander verbunden wären. Doch leider scheint sich die Natur nicht um den Geschmack des menschlichen Einfallsreichtums für Bequemlichkeit und Konsistenz zu kümmern, sondern bevorzugt Komplexität und Vielfalt.“

ENDE

Rezensionsexperte: Zhu Guangsi, Mitglied der Beijing Science Writers Association.

Tadpole Musical Notation Originalartikel, bitte geben Sie beim Nachdruck die Quelle an

Herausgeber/Xiao Xitushuo