제럴드 에델만

Gerald Edelman
제럴드 에델만
Professor Gerald M. Edelman (cropped).jpg
태어난
제럴드 모리스 에델만

(802-07-01)1929년 7월 1일
뉴욕 퀸즈, 오존 파크
죽은2014년 5월 17일(2014-05-17)(84)
캘리포니아 주
모교록펠러 대학교 펜실베이니아 의과대학 어시너스 칼리지
배우자맥신 M모리슨(1950년, 3자녀)
어워드1972년 노벨 생리의학상
과학 경력
필드면역학
신경과학
심리 철학
박사과정 학생폴 데이비드 고틀립

제럴드 모리스 에델만(Gerald Maurice Edelman, 1929년 7월 1일 ~ 2014년 5월 17일)은 면역 체계에 [1]대한 연구로 1972년 노벨 생리의학상을 공동 수상한 미국의 생물학자이다.에델만의 노벨상 수상 연구는 항체 분자의 구조를 [2]발견하는 것에 관한 것이었다.인터뷰에서, 그는 면역 시스템의 구성 요소가 개인의 일생 동안 진화하는 방식이 뇌의 구성 요소가 일생 동안 진화하는 방식과 유사하다고 말했다.노벨상을 받은 면역 체계에 대한 그의 연구와 신경 과학 및 심리 철학에 대한 그의 후기 연구 사이에는 이러한 방식으로 연속성이 있다.

초기 생활

제럴드 에델만은 1929년 뉴욕[3] 퀸스의 오존 파크에서 유대인 부모, 의사 에드워드 에델만과 보험업계에서 [4]일했던 안나 에델만 사이에서 태어났다.그는 수년간 바이올린을 공부했지만 결국 자신이 콘서트 바이올리니스트로서의 직업을 추구하는 데 필요한 내적 추진력이 없다는 것을 깨닫고 대신 [5]의학 연구에 들어가기로 결심했다.그는 뉴욕에서 공립학교를 다녔고, 존 [6]아담스 고등학교를 졸업했으며, 펜실베니아에서 대학을 다녔으며, 1950년 어시너스 대학에서 마그나 우등으로 졸업했고,[4] 1954년 펜실베니아 의과대학에서 의학박사 학위를 받았다.

직업

존슨 의학 물리학 재단에서 1년간 근무한 후, 에델만은 매사추세츠 종합병원의 레지던트가 되었다.그 후, 그는 미군 [4]의료대에서 근무하면서 프랑스에서 의학을 개업했다.1957년, 에델만은 록펠러 의학 연구소에 대학원 연구원으로 입사하여 헨리 쿤켈의 연구실에서 일하고 1960년에 [4]박사 학위를 받았습니다.그 연구소는 그를 대학원 조교수(나중에 부학장)로 임명했고,[4] 그는 1966년에 이 학교의 교수가 되었다.1992년, 그는 캘리포니아로 이사했고 스크립스 [7]연구소의 신경생물학 교수가 되었다.

노벨상 수상 후, 에델만은 초기 배아 발달에서의 세포 간 상호작용과 신경계의 형성과 기능에 초점을 맞춘 1차 세포 과정의 조절, 특히 세포 성장과 다세포 유기체의 발달에 대한 연구를 시작했다.이러한 연구들은 세포 접착 분자 (CAMs)의 발견으로 이어졌는데, 이것은 동물이 형태와 형태를 이루도록 돕는 기본적인 과정과 신경계가 만들어지는 과정을 안내한다.이 연구에서 발견된 가장 중요한 것 중 하나는 신경 세포 접착 분자의 전구 유전자가 적응 [8]면역의 분자 시스템 전체에 진화를 일으켰다는 것이다.

그의 노력으로, 에델만은 미국 예술 과학 아카데미(1968년)와 미국 철학 협회(1977년)[9][10]의 선출 멤버였다.

노벨상

군대에 복무하는 동안, 에델만은 [11]항체에 대한 그의 관심을 불러일으킨 책을 읽었습니다.그는 이 책에서 항체에 대해 거의 언급하지 않았기 때문에 미국으로 돌아가면 항체를 더 조사하기로 결심했고, 이로 인해 1960년 [11]박사학위를 받기 위해 물리 화학을 공부하게 되었다.1960년대 초 에델만과 그의 동료들과 로드니 로버트 포터에 의한 연구는 항체의 화학적 구조에 대한 이해에 있어 근본적인 돌파구를 마련했고, 더 많은 [12]연구의 문을 열었다.이 연구로 [1]에델만과 포터는 1972년 노벨 생리의학상을 공동 수상했다.

1972년 노벨상 보도자료에서 카롤린스카 연구소(Karolinska Institutet)는 에델만과 포터의 업적을 큰 돌파구로 치켜세웠다.

에델만과 포터의 발견은 생물학적으로 특히 중요한 물질 그룹의 구조와 작용 방식에 대한 명확한 그림을 제공했다는 사실로 설명된다.이것에 의해, 그들은, 이전에는 면역학이 거의 결여되어 있던 진정한 합리적 연구를 위한 견고한 기반을 마련했습니다.이들의 발견은 임상 진단과 [13]치료에 실질적인 가치를 지닌 결과를 낳으면서 면역과학의 모든 분야에서 즉시 전 세계에 뜨거운 연구 활동을 불러일으켰던 돌파구를 분명히 나타낸다.

디술피드 결합

면역글로불린G(IgG) 분자의 빛(녹색) 단백질 서브유닛과 무거운(청색) 단백질 서브유닛을 연결하는 디술피드 결합(빨간색)을 나타내는 그림.이 다이어그램은 또한 IgG 분자의 변수(V) 및 상수(C) 도메인의 상대적 위치를 나타낸다.무거운 사슬과 가벼운 사슬 변수 영역은 항체의 두 대칭 팔 끝에 항원 결합 부위를 형성합니다.

항체 단백질 구조에 대한 에델만의 초기 연구는 디술피드 결합이 단백질 서브유닛을 [2]연결한다는 것을 밝혀냈다.항체의 단백질 서브유닛은 두 가지 유형, 즉 더 큰 무거운 사슬과 더 작은 가벼운 사슬입니다.2개의 경쇄와 2개의 중쇄가 디술피드 결합에 의해 결합되어 기능성 항체를 형성한다.

항체구조의 분자모델

에델만은 자신의 연구와 다른 사람들의 연구로부터 얻은 실험 데이터를 사용하여 항체 [14]단백질의 분자 모델을 개발했습니다.이들 모델의 주요 특징은 항체의 항원결합 도메인(Fab)이 가볍고 무거운 단백질 서브유닛의 아미노산을 포함한다는 생각을 포함했다.이황화물 간 결합은 항원 결합 도메인의 두 부분을 결합하는 데 도움이 됩니다.

항체순서결정

에델만과 그의 동료들은 아미노산 염기서열을 결정하기 위해 분석할 수 있는 항체 단백질 서브유닛을 더 작은 조각으로 조각내기 위해 시안화물과 단백질 분해 [15][16]효소를 사용했다.최초의 완전한 항체 배열이 결정되었을 때(1969년)[17] 그것은 지금까지 결정된 것 중 가장 큰 완전한 단백질 배열이었다.항체 단백질의 아미노산 배열의 가용성은 인체가 유사한 항체 상수 영역과 발산 항체 가변 영역을 가진 많은 다른 항체 단백질을 생산할 수 있다는 사실을 인식하게 했다.

토폴로지

위상생물학은 형태 형성이 이종 세포 집단 간의 차등 접착 상호작용에 의해 추진된다고 주장하는 에델만의 이론으로, 그것은 단일 세포가 어떻게 복잡한 다세포 유기체를 발생시킬 수 있는지를 설명한다.1988년 에델만이 제안한 것처럼, 위상생물학은 분화된 조직을 조각하고 유지하는 과정이며, 이종 세포 상호작용을 통해 에너지적으로 선호되는 세포 분리에 의해 획득된다.

의식의 이론

다음 항목도 참조하십시오.이차 의식

그의 후기 경력에서, 에덜먼 의식의 그의 이론, 기술 책을 3부작과 밝은 공기, 브릴리언트 소방(1992년)[18][19] 우주 의식(2001년, 줄리오 Tononi과), 하늘(2004년)보다 광범위한과 2차 자연 등 여러 후속 책들은 일반 관객을 위한 서면에서 문서화:뇌 과학과 유명했다.인간 Knowledge (2007)

제2의 자연에서 에델만은 인간의 의식을 다음과 같이 정의한다.

...꿈도 없는 깊은 잠에 빠져들면 잃는 것은... 깊은 마취나 혼수상태...이 상태들에서 벗어나서 얻는 것.감각 반응의 변화무쌍한 단일 장면의 경험... 기억..."

에델만의 기술 서적 중 첫 번째인 마인드 브레인(1978)[20]은 환경에 반응하는 신경망의 가소성 개념에 기반을 둔 신경 다윈주의 이론을 개발한다.두 번째 책인 토폴로지(1988)[21]는 태아의 발달 과정에서 신생아의 뇌의 원래 신경망이 어떻게 형성되는지에 대한 이론을 제시한다.기억된 현재(1990)[22]는 그의 의식 이론에 대한 확장된 설명을 포함하고 있다.

그의 책에서, 에델만은 면역 체계에 대한 그의 연구를 바탕으로 의식의 생물학적 이론을 제안했다.그는 다윈의 개체군 이론의 핵심 원칙을 인용하면서 찰스 다윈의 자연선택 이론 안에 자신의 이론을 분명히 위치시켰는데, 이는 종족 내의 개별적인 변화가 결국 [23]새로운 종의 진화를 이끄는 자연선택의 기초를 제공한다고 가정합니다.그는 분명히 이원론을 거부했고, 뇌의 기능을 컴퓨터의 작동에 비유하는 소위 '컴퓨팅' 의식의 모델과 같은 새로운 가설을 일축했다.에델만은 정신과 의식은 순전히 생물학적 현상으로 뇌 속의 복잡한 세포 작용에서 발생하며 의식과 지능의 발달은 다윈 이론에 의해 설명될 수 있다고 주장했다.

에델만의 이론은 뇌의 형태학적 관점에서 의식을 설명하고자 한다.신생아의 뇌는 엄청난 수의 뉴런(약 1000억 개의 세포)으로 구성되어 있으며 성장과 발달의 초기 단계에서 살아남은 뉴런들은 서로 약 100조 개의 연결을 맺게 될 것이다.성냥머리 크기의 뇌조직 샘플은 약 10억 개의 연결을 포함하고 있으며, 이러한 신경결합이 어떻게 다양하게 결합될 수 있는지를 고려한다면, 가능한 순열의 수는 10개 뒤에 수백만 개의 [24]영점 순서로 초천문학적 상태가 됩니다.어린 뇌는 궁극적으로 성숙할 때까지 생존할 수 있는 것보다 훨씬 더 많은 뉴런을 포함하고 있으며, 에델만은 뉴런이 신체에서 재생이 불가능한 유일한 세포이기 때문에 그리고 뉴런들이 뉴런 그룹으로 조직될 때 가장 잘 적응된 세포와 네트워크만이 선택되기 때문에 이 중복된 용량이 필요하다고 주장했다.

신경 다윈주의

신경다윈주의라고도 알려진 에델만의 신경군 선택 이론은 발달적 선택, 경험적 선택, 재진입이라는 세 가지 기본 원칙을 가지고 있다.

  1. 발달적 선택 - 뇌의 전체 해부학적 형성은 유전적 요인에 의해 제어되지만, 어떤 개인이든 시냅스 수준에서 뉴런과 기능적 신경군으로의 조직 사이의 연결성은 성장과 발달 중에 체세포 선택에 의해 결정됩니다.이 과정은 신경 회로에 엄청난 변화를 일으킵니다. 지문이나 홍채와 같은 두 사람은 뇌 조직의 어느 비교 가능한 영역에서나 정확하게 동일한 시냅스 구조를 가질 수 없습니다.그들의 높은 기능적 가소성과 그들의 상호 연결의 엄청난 밀도는 신경 그룹이 복잡하고 적응 가능한 많은 "모듈"로 자기 조직화할 수 있게 합니다.이것들은 다른 그룹의 뉴런들보다 전형적으로 서로 더 밀접하고 촘촘하게 연결되어 있는 많은 다른 종류의 뉴런들로 구성되어 있습니다.
  2. 경험적 선택 - 뇌의 초기 성장과 발달, 그리고 개인의 삶 전체에 걸쳐, 시냅스 선택의 연속적인 과정이 신경 그룹의 다양한 레퍼토리에서 일어납니다.이 과정은 뉴런 그룹 사이의 연결을 강화하거나 약화시킬 수 있으며 성공적인 출력에 의해 지속적으로 수정되는 뇌의 상승 계통의 활동에서 발생하는 가치 신호에 의해 제약을 받습니다.경험적 선택은 감각 기관, 신체 시스템 및 뇌의 다른 신경 그룹에서 선택된 다른 신경 그룹으로 복잡한 시공간적 사건을 '매핑'할 수 있는 동적 시스템을 생성합니다.Edelman은 이 동적 선택 과정이 종의 개체군에 작용하는 선택 과정과 직접적으로 유사하다고 주장합니다, 그리고 그는 또한 전체 인간 게놈의 방대한 코딩 능력조차 천문학적으로 불평을 명확하게 지정하기에 충분하지 않기 때문에 이 기능적 가소성이 필수적이라고 지적합니다.발달 [25]중인 뇌의 시냅스 구조에서요
  3. 재진입
    주요 기사:재진입(신경회로)
    : 뉴런 그룹 간의 재진입 시그널링 개념.그는 재진입을 뇌 지도 사이에 병렬로 발생하고 이러한 지도들을 시공간에서 서로 지속적으로 상호 관련짓는 지속적인 재귀적 동적 교환으로 정의한다.에델만은 재진입 연결을 가진[26] 뉴런 사이에서 자발적인 그룹 형성을 보여준다).재진입은 위에서 설명한 발달 및 경험적 선택 과정을 통해 발생하는 신경 그룹 내 및 신경 그룹 간의 대규모 병렬 상호 연결의 복잡한 네트워크에 의존합니다.에델만은 재진입에 대해 "동물의 뇌에만 있는 것으로 보이는 진행 중인 고차선택의 한 형태"라고 묘사하고 "인간의 뇌만큼 재진입 회로에 의해 완전히 구별되는 알려진 우주의 다른 물체는 없다"고 말했다.

진화론

에델만과 갤리는 생물학적 시스템에서의 퇴행성 확산과 퇴성이 [27]진화를 촉진하는 데 있어 근본적인 역할을 처음으로 지적했다.

차후 경력

에델만은 1993년과 2012년 사이에 인간의 높은 뇌 기능의 생물학적 기반을 연구한 샌디에이고의 비영리 연구 센터인 신경과학 연구소를 설립하고 감독했습니다.그는 세계 지식 대화 프로젝트의 과학 [28]위원회에서 일했습니다.

Edelman은 USA Science and Engineering Festival 자문 [29]위원회 멤버였습니다.

개인적인

에델만은 맥신 M과 결혼했다.1950년 모리슨.[4]그들은 뉴욕의 시각 예술가인 에릭과 샌디에이고 대학의 신경과학 겸임교수 데이비드라는 두 아들을 두고 있다.그들의 딸 주디스 에델만은 블루그래스 음악가, 음반 예술가, 작가이다.일부[who?] 관측통들은 리처드 파워스의 '에코 메이커'에 나오는 인물이 에델만에게 고개를 끄덕일 수도 있다고 지적했다.

건강과 죽음

만년에 그는 전립선암과 파킨슨병에 걸렸다.[30]에델만은 2014년 5월 17일 [3][31][32]84세의 나이로 캘리포니아 라호야에서 사망했다.

참고 문헌

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  • 토폴로지: 분자배아학개론(Basic Books, 1988, 1993년 재발행판) ISBN 0-465-08653-5
  • 기억된 현재: 의식의 생물학적 이론(Basic Books, New York 1990).ISBN 0-465-06910-X
  • 밝은 공기, 찬란한 불: 마음의 문제에 대하여 (Basic Books, 1992, Predrint Edition 1993).ISBN 0-465-00764-3
  • The Brain, Edelman 및 Jean-Pierre Changeux 편집자 (Transaction Publishers, 2000).ISBN 0-7658-0717-3
  • 의식의 세계: 물질이 어떻게 상상이 되는가, 에델만과 줄리아오 토노니, 공동저자 (Basic Books, 2000, Predrint Edelman과 Giulio Tonononi.ISBN 0-465-01377-5
  • 하늘보다 넓다: 의식의 경이로운 선물(예일대).프레스 2004) ISBN 0-300-10229-1
  • 제2의 자연 : 뇌과학과 인간지식 (Yale University Press 2006) ISBN 0-300-12039-7

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

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추가 정보

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외부 링크