Esta biografía de una persona viva se basa demasiado en referencias a fuentes primarias . ( septiembre de 2023 ) |
Eric Kandel | |
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Nacido | Eric Richard Kandel ( 07-11-1929 )7 de noviembre de 1929 Viena, Austria |
Educación | Universidad de Harvard ( BA ) Universidad de Nueva York ( MD ) |
Conocido por | Fisiología del aprendizaje y la memoria |
Cónyuge | |
Niños | 2 |
Premios | Premio Karl Spencer Lashley (1981) Premio Dickson (1983) Premio Lasker (1983) Medalla Nacional de GSS (1988) [1] Premio Harvey (1993) Premio Wolf en Medicina (1999) Premio Nobel de Fisiología o Medicina (2000) |
Carrera científica | |
Campos | Psiquiatría , Psicoanálisis y Neurociencia |
Instituciones | Facultad de Médicos y Cirujanos de la Universidad de Columbia |
Estudiantes notables | James H Schwartz Tom Carew Kelsey C. Martin Priya Rajasethupathy Scott A. Small |
Eric Richard Kandel ( nacido como Erich Richard Kandel, 7 de noviembre de 1929 ) es un médico estadounidense nacido en Austria, especializado en psiquiatría , neurocientífico y profesor de bioquímica y biofísica en el Colegio de Médicos y Cirujanos de la Universidad de Columbia . Recibió el Premio Nobel de Fisiología o Medicina en 2000 por su investigación sobre las bases fisiológicas del almacenamiento de la memoria en las neuronas . Compartió el premio con Arvid Carlsson y Paul Greengard .
Kandel fue investigador principal del Instituto Médico Howard Hughes de 1984 a 2022. [4] En 1975 fue el director fundador del Centro de Neurobiología y Conducta, [5] que ahora es el Departamento de Neurociencia de la Universidad de Columbia. [6] Actualmente es miembro del Consejo Científico de la Fundación de Investigación del Cerebro y la Conducta . El relato popularizado de Kandel que narra su vida e investigación, En busca de la memoria: el surgimiento de una nueva ciencia de la mente , [7] recibió el Premio del Libro de Ciencia y Tecnología del Los Angeles Times de 2006 .
La madre de Eric, Charlotte Zimels, nació en 1897 en Kolomyia , Pokuttya (actual Ucrania ). Procedía de una familia judía asquenazí . En ese momento Kolomyia formaba parte de Austria-Hungría . Su padre, Hermann Kandel, nació en 1898 en Olesko , Galicia (entonces parte de Austria-Hungría). Al comienzo de la Primera Guerra Mundial , sus padres se mudaron a Viena , Austria , donde se conocieron y se casaron en 1923.
Eric Kandel nació el 7 de noviembre de 1929 en Viena. Poco después, el padre de Eric abrió una juguetería. Aunque estaban completamente asimilados y aculturados, la familia percibió el peligro nazi y, a diferencia de otros, abandonaron Austria después de que el país fuera anexado por Alemania en marzo de 1938 con un gran gasto. Como resultado de la arianización ( Arisierung ), los ataques a los judíos se habían intensificado y se estaban confiscando las propiedades judías. Cuando Eric tenía 9 años, él y su hermano Ludwig, de 14, abordaron el Gerolstein en Amberes, Bélgica , y se unieron a su tío en Brooklyn el 11 de mayo de 1939, para ser seguidos más tarde por sus padres. [8]
Después de llegar a los Estados Unidos y establecerse en Brooklyn, Kandel fue instruido por su abuelo en estudios judaicos y fue aceptado en la Yeshivá de Flatbush , de la que se graduó en 1944. Asistió a la Erasmus Hall High School de Brooklyn en el sistema escolar de la ciudad de Nueva York . [9]
Kandel estudió Historia y Literatura en Harvard . Escribió una tesis de licenciatura sobre "La actitud hacia el nacionalsocialismo de tres escritores alemanes: Carl Zuckmayer , Hans Carossa y Ernst Jünger ". Mientras estaba en Harvard, un lugar donde la psicología estaba dominada por el trabajo de BF Skinner , Kandel se interesó en el aprendizaje y la memoria . Sin embargo, mientras Skinner defendía una separación estricta de la psicología, como su propio nivel de discurso, de consideraciones biológicas como la neurología, el trabajo de Kandel se centra esencialmente en una explicación de las relaciones entre la psicología y la neurología.
El mundo de la neurociencia se abrió a Kandel como consecuencia del repentino fallecimiento en 1951 de su profesor de literatura favorito en aquel momento, Karl Viëtor, y de dejarle el siguiente programa de estudios en Harvard, además de sentir una "profunda pérdida personal" por la muerte de Viëtor, inesperadamente vacío. [10] Por aquella época Kandel había conocido a Anna Kris, cuyos padres Ernst Kris y Marianne Rie eran psicoanalistas del círculo de Sigmund Freud con sede en Viena. Freud fue un pionero en revelar la importancia de los procesos neuronales inconscientes, y sus líneas de pensamiento están en la raíz del interés de Kandel por la biología de la motivación y la memoria inconsciente y consciente . [11] Kandel cambió de rumbo y comenzó su programa de MD en la Universidad de Nueva York en 1952.
En 1952 comenzó a trabajar en la Escuela de Medicina de la Universidad de Nueva York . Al graduarse, estaba firmemente interesado en las bases biológicas de la mente. Durante este tiempo conoció a su futura esposa, Denise Bystryn . Kandel estuvo expuesto por primera vez a la investigación en el laboratorio de Harry Grundfest , durante seis meses en 1955-56, en la Universidad de Columbia. [12] Grundfest era conocido por usar el osciloscopio para demostrar que la velocidad de conducción durante un potencial de acción depende del diámetro del axón . Los investigadores con los que interactuó Kandel estaban contemplando los desafíos técnicos de los registros intracelulares de la actividad eléctrica de las neuronas relativamente pequeñas del cerebro de los vertebrados.
Tras iniciar su trabajo neurobiológico en la difícil maraña de la electrofisiología de la corteza cerebral , Kandel quedó impresionado por el progreso que había logrado Stephen Kuffler utilizando un sistema mucho más accesible experimentalmente: neuronas aisladas de invertebrados marinos . Tras conocer el trabajo de Kuffler en 1955, Kandel se graduó en la facultad de medicina y aprendió de Stanley Crain cómo fabricar microelectrodos que pudieran utilizarse para registros intracelulares de axones gigantes de cangrejos de río .
Karl Lashley , un conocido neuropsicólogo estadounidense, había intentado, pero no pudo, identificar un locus anatómico para el almacenamiento de la memoria en la corteza del cerebro. Cuando Kandel se unió al Laboratorio de Neurofisiología de los Institutos Nacionales de Salud de EE. UU . en 1957, William Beecher Scoville y Brenda Milner habían descrito recientemente al paciente HM , que había perdido la capacidad de formar nuevos recuerdos después de la extirpación de su hipocampo . Kandel asumió la tarea de realizar registros electrofisiológicos de las neuronas piramidales del hipocampo . Trabajando con Alden Spencer, encontró evidencia electrofisiológica de potenciales de acción en los árboles dendríticos de las neuronas del hipocampo. [13] El equipo también notó la actividad espontánea similar a un marcapasos de estas neuronas, así como una inhibición recurrente robusta en el hipocampo. Proporcionaron los primeros registros intracelulares de la actividad eléctrica que subyace a la espiga epiléptica (el desplazamiento despolarizante paroxístico intracelular ) y a las series de espigas epilépticas (la despolarización sostenida intracelular). Pero, con respecto a la memoria, no había nada en las propiedades electrofisiológicas generales de las neuronas del hipocampo que sugiriera por qué el hipocampo era especial para el almacenamiento explícito de la memoria.
Kandel empezó a darse cuenta de que el almacenamiento de la memoria debe depender de modificaciones en las conexiones sinápticas entre neuronas y que la compleja conectividad del hipocampo no proporcionaba el mejor sistema para el estudio de la función detallada de las sinapsis. Kandel era consciente de que estudios comparativos del comportamiento, como los de Konrad Lorenz , Niko Tinbergen y Karl von Frisch , habían revelado que se encontraban formas simples de aprendizaje incluso en animales muy simples. Kandel pensó que sería productivo seleccionar un modelo animal simple que facilitara el análisis electrofisiológico de los cambios sinápticos involucrados en el aprendizaje y el almacenamiento de la memoria. Creía que, en última instancia, los resultados serían aplicables a los humanos. Esta decisión no estuvo exenta de riesgos: muchos biólogos y psicólogos de alto nivel creían que no se podía aprender nada útil sobre la memoria humana estudiando la fisiología de los invertebrados. [14]
En 1962, después de completar su residencia en psiquiatría, Kandel fue a París para aprender sobre el molusco marino Aplysia californica de Ladislav Tauc . Kandel se había dado cuenta de que las formas simples de aprendizaje como la habituación, la sensibilización, el condicionamiento clásico y el condicionamiento operante podían estudiarse fácilmente con ganglios aislados de Aplysia . "Al registrar el comportamiento de una sola célula en un ganglio, una vía axonal nerviosa hacia el ganglio podía ser estimulada eléctricamente de manera débil como un estímulo condicionado [táctil], mientras que otra vía era estimulada como un estímulo incondicionado [dolor], siguiendo el protocolo exacto utilizado para el condicionamiento clásico con estímulos naturales en animales intactos". [ cita requerida ] Los cambios electrofisiológicos resultantes de los estímulos combinados podían entonces rastrearse hasta sinapsis específicas. En 1965 Kandel publicó sus resultados iniciales, incluida una forma de potenciación presináptica que parecía corresponder a una forma simple de aprendizaje.
Kandel aceptó un puesto en los Departamentos de Fisiología y Psiquiatría de la Facultad de Medicina de la Universidad de Nueva York , y finalmente formó la División de Neurobiología y Conducta. Trabajando con Irving Kupferman y Harold Pinsker, desarrolló protocolos para demostrar formas simples de aprendizaje por Aplysia intacta . En particular, los investigadores demostraron que el ahora famoso reflejo de retracción de las branquias , por el cual la babosa protege su tierno tejido branquial del peligro, era sensible tanto a la habituación como a la sensibilización. En 1971, Tom Carew se había unido al grupo de investigación y ayudó a ampliar el trabajo de estudios restringidos a la memoria de corto plazo a experimentos que incluían procesos fisiológicos necesarios para la memoria de largo plazo .
En 1981, los miembros del laboratorio, incluidos Terry Walters, Tom Abrams y Robert Hawkins, habían podido extender el sistema Aplysia al estudio del condicionamiento clásico , un hallazgo que ayudó a cerrar la brecha aparente entre las formas simples de aprendizaje a menudo asociadas con los invertebrados y los tipos más complejos de aprendizaje más a menudo reconocidos en los vertebrados. [15] Junto con los estudios conductuales fundamentales, otros trabajos en el laboratorio rastrearon los circuitos neuronales de las neuronas sensoriales , interneuronas y neuronas motoras involucradas en los comportamientos aprendidos. Esto permitió el análisis de las conexiones sinápticas específicas que se modifican por el aprendizaje en los animales intactos. Los resultados del laboratorio de Kandel proporcionaron evidencia sólida de la base mecanicista del aprendizaje como "un cambio en la efectividad funcional de las conexiones excitatorias previamente existentes ". [ cita requerida ] La obtención del Premio Nobel de Fisiología o Medicina de Kandel en 2000 fue el resultado de su trabajo con Aplysia sobre los mecanismos biológicos del almacenamiento de la memoria. [15]
En 1966, James Schwartz colaboró con Kandel en un análisis bioquímico de los cambios en las neuronas asociados con el aprendizaje y el almacenamiento de la memoria. Para entonces, ya se sabía que la memoria a largo plazo, a diferencia de la memoria a corto plazo, implicaba la síntesis de nuevas proteínas. En 1972, tenían pruebas de que la molécula de segundo mensajero AMP cíclico (cAMP) se producía en los ganglios de Aplysia en condiciones que provocan la formación de la memoria a corto plazo ( sensibilización ). En 1974, Kandel trasladó su laboratorio a la Universidad de Columbia y se convirtió en director fundador del Centro de Neurobiología y Conducta. Pronto se descubrió que el neurotransmisor serotonina , que actúa para producir el segundo mensajero AMPc, está involucrado en la base molecular de la sensibilización del reflejo de retracción branquial. En 1980, la colaboración con Paul Greengard dio como resultado la demostración de que la proteína quinasa dependiente de AMPc , también conocida como proteína quinasa A (PKA), actuaba en esta vía bioquímica en respuesta a niveles elevados de AMPc. Steven Siegelbaum identificó un canal de potasio que podría ser regulado por PKA, acoplando los efectos de la serotonina a la electrofisiología sináptica alterada.
En 1983, Kandel ayudó a fundar el Instituto de Investigación Médica Howard Hughes en Columbia, dedicado a la neurociencia molecular. El laboratorio de Kandel se propuso entonces identificar las proteínas que debían sintetizarse para convertir los recuerdos a corto plazo en recuerdos duraderos. Uno de los objetivos nucleares de la PKA es la proteína de control transcripcional CREB (proteína de unión al elemento de respuesta al AMPc). [16] En colaboración con David Glanzman y Craig Bailey, Kandel identificó a CREB como una proteína implicada en el almacenamiento de la memoria a largo plazo. Un resultado de la activación de CREB es un aumento en el número de conexiones sinápticas. Así, la memoria a corto plazo se había relacionado con cambios funcionales en las sinapsis existentes, mientras que la memoria a largo plazo se asociaba con un cambio en el número de conexiones sinápticas.
Algunos de los cambios sinápticos observados en el laboratorio de Kandel proporcionan ejemplos de la teoría de Hebb . Un artículo describe el papel del aprendizaje de Hebb en el reflejo de retirada del sifón de Aplysia . [17]
El laboratorio de Kandel también ha realizado experimentos importantes utilizando ratones transgénicos como un sistema para investigar la base molecular del almacenamiento de la memoria en el hipocampo de vertebrados. [18] [19] [20] La idea original de Kandel de que los mecanismos de aprendizaje se conservarían entre todos los animales se ha confirmado. Se ha confirmado que los neurotransmisores , los sistemas de segundos mensajeros, las proteínas quinasas , los canales iónicos y los factores de transcripción como CREB funcionan tanto en el aprendizaje como en el almacenamiento de la memoria de vertebrados e invertebrados. [21] [22]
Desde 1974, Kandel contribuye activamente a la ciencia como miembro de la División de Neurobiología y Conducta del Departamento de Psiquiatría de la Universidad de Columbia. En 2008, él y Daniela Pollak descubrieron que condicionar a los ratones para que asocien un ruido específico con la protección contra el daño, un comportamiento llamado "seguridad aprendida", produce un efecto antidepresivo conductual comparable al de los medicamentos. Este hallazgo, publicado en Neuron , [23] puede informar estudios adicionales sobre las interacciones celulares entre los antidepresivos y los tratamientos conductuales.
Kandel también es conocido por los libros de texto que ha ayudado a escribir, como Principles of Neural Science . [24] Publicado por primera vez en 1981 y ahora en su sexta edición, el libro se utiliza a menudo como texto de enseñanza y referencia en las escuelas de medicina y los programas de pregrado y posgrado. Kandel ha sido miembro de la Academia Nacional de Ciencias desde 1974. [25]
También ha estado en la Universidad de Columbia desde 1974 y vive en la ciudad de Nueva York .
Cuando Kandel ganó el Premio Nobel en 2000, inicialmente los medios informaron sobre un ganador del Premio Nobel "austriaco", una frase que Kandel encontró "típicamente vienés: muy oportunista, muy falso, algo hipócrita". También dijo que "ciertamente no era un Nobel austríaco, era un Nobel judío-estadounidense". Después de eso, recibió una llamada del entonces presidente austríaco Thomas Klestil preguntándole: "¿Cómo podemos hacer las cosas bien?" Kandel dijo que primero, Doktor-Karl-Lueger-Ring debería cambiar de nombre; Karl Lueger fue un alcalde antisemita de Viena, citado por Hitler en Mein Kampf . La calle finalmente fue rebautizada en 2012 como Universitätsring. [31] En segundo lugar, quería que la comunidad intelectual judía regresara a Viena, con becas para estudiantes e investigadores judíos. [32] También propuso un simposio sobre la respuesta de Austria al nazismo, [33] que en ese momento había sido muy deficiente. [34] Desde entonces, Kandel aceptó una ciudadanía honoraria de Viena y participa en la vida académica y cultural de su ciudad natal, [35] de manera similar a Carl Djerassi . El libro de Kandel de 2012, The Age of Insight —como se expresa en su subtítulo, The Quest to Understand the Unconscious in Art, Mind, and Brain, from Vienna 1900 to the Present [36] —representa un intento histórico de amplio alcance de colocar a Viena en la raíz del modernismo cultural al centrarse en las interconexiones personales entre médicos como Carl von Rokitansky , Emil Zuckerkandl , Sigmund Freud , con artistas como Gustav Klimt , Egon Schiele y Oskar Kokoschka y el escritor Arthur Schnitzler , todos los cuales se relacionaron con el "inconsciente" de una forma u otra y se influyeron, afirma Kandel, unos a otros en el salón muy unido de Berta Zuckerkandl y ocasiones relacionadas. [37]
Los descubrimientos de Kandel demostraron que un modelo animal simple podía brindar una perspectiva sin precedentes sobre los misterios de la condición humana.