休贝尔
休贝尔(Hubel,D. H. 1926~),美国神经生理学家、神经生物学家。在揭示大脑处理视觉信息的复杂方式方面作出了重要贡献。与威塞尔共获1981年诺贝尔生理学和医学奖。
休贝尔生于加拿大的温索尔(Windsor),1953年加入美国籍。1947年毕业于麦吉尔大学,获理学士学位;1951年获该大学医学博士学位。后曾在蒙特利尔神经学研究所向著名神经学家潘菲尔德及贾斯帕(Jasper,H.)学习临床神经生理学。1954~1959年,先后在美国约翰·霍普金斯医院、里德陆军研究所、约翰·霍普金斯大学从事神经学、神经生理学方面的工作。从1960年起一直执教于哈佛大学医学院,历任该院神经生理学与神经药理学助教授、副教授,1965年成为神经生理学教授,1967年任生理学系主任。休贝尔系美国科学院、美国生理学会等学术机构的成员。1972年曾与其合作研究者威塞尔同获美国防盲理事会授予的朱尔斯·斯坦奖(Jules. Steinaward)及布拉特斯大学授于的Lewis S Rosenstial奖。
五十年代后期,休贝尔在约翰·霍普金斯大学与威塞尔开始合作研究,以后又在哈佛医学院共同致力于视觉神经生理学的发展。他们在本世纪三十年代末哈莱(Harline,H. K.)与五十年代初库弗尔(Kuffler,S.W.)对蛙、猫视觉外周感受野研究的基础上,于五十年代末期把视觉感受野的研究扩大到大脑视觉皮层(纹状皮层),第一次获得了视觉皮层单个神经细胞的信息加工过程的详情。他们用麻醉的猫与猴作实验,用微电极记录从视网膜到视皮层的各级神经细胞的电活动,观察其在各种严格控制的特定视觉刺激下的放电效应,从而确定其感受野特征。通过实验研究,他们发现大脑视觉皮层神经细胞的感受野与视网膜神经节细胞和外侧膝状体细胞的同心圆式的感受野完全不同,呈现意想不到的极端复杂的型式。休贝尔与威塞尔的卓越工作从根本上改变了以往认为视觉系统神经细胞只是记录、传递和复现视网膜光点的“地理图”的直接形象化的概念。
休贝尔与威塞尔在深入研究视皮层感受野的基础上,设计了难度更高、更精细的实验,用电生理学方法揭示了大脑皮层处理视觉信息的功能结构-功能柱单位。他们看到皮层神经细胞呈现高度有序的组织结构,认为皮层神经细胞的功能单位是由一些相互重叠而又各自独立的垂直于皮层表面的柱状体所组成,他们的工作第一次揭示了大脑视觉皮层细胞功能结构的详情。
为了确定视觉皮质细胞感受野、功能柱特征的形成,他们又进行了视觉系统的发育及其可塑性方向的研究,发现大脑视觉皮层的有序结构与神经连结绝大部分是在出生前由遗传机制控制完成的,但不很精确和牢固,而出生后数月内的视觉经验对视觉功能的正常形成是十分重要的。
休贝尔与威塞尔为科学界树立了长期合作并获得重大突破性成果的典范。他们性格各异,都具有惊人的毅力、卓越的才能和献身科学的精神。
休贝尔发表了许多论文,译成中文的有: 《脑》(阮芳赋译,《科学》1980第1期)、《脑的视觉皮层》(罗胜德译,《生理心理学》,科学出版社,1981);《视觉的脑机制》(杨雄里等译,《科学》1980第1期)。