Георг фон бекеши нобелевская премия за что
БЕКЕШИ, ГЕОРГ
БЕКЕШИ, ГЕОРГ (Békésy, Georg von) (1899–1972), венгеро-американский физик, лауреат Нобелевской премии по физиологии и медицине, 1961.
Родился 3 июня 1899 в Будапеште, в семье дипломата. Старший Бекеши работал в ряде европейских стран, поэтому начальное образование Георг получил в школах Мюнхена, Константинополя, Будапешта и Цюриха. В 1916 поступил в университет Берна. В 1918 ушел в армию, после чего возобновил учебу уже в Будапештском университете. В 1923 защитил докторскую диссертацию. После окончания университета поступил на службу в Министерство почтовой связи, где и проработал до 1946. Год стажировался в Центральной лаборатории Siemens и Halske A.G. (Берлин), считавшейся в то время одним из основных центров развития телекоммуникаций.
Его работа в исследовательской лаборатории Министерства связи заключалась в усовершенствовании только что установленной в Венгрии международной телефонной связи. Скоро ему удалось установить, что слабым звеном являются телефонные мембраны, сильно искажающие сигналы. Бекеши начал изучать строение человеческого уха и в скором времени стал завсегдатаем местных моргов, присутствуя при вскрытиях. К середине 1920-х строение уха было уже хорошо изучено. Главной задачей, стоящей перед ученым, было решение чисто механического вопроса, как вибрирует основная мембрана под действием звукового давления на барабанную перепонку. В то время считалось, что механические свойства тканей уха после смерти меняются очень быстро, вследствие чего представлялось невозможным изучать свойства внутреннего уха на трупах. Бекеши показал, что все изменения, происходящие во внутреннем ухе, связаны с обезвоживанием, т.е., можно изучать механические свойства внутреннего уха, поместив его во влажную среду.
Существовало четыре теории восприятия ухом звуков разной высоты. Первая утверждала, что звук вызывает колебания одного участка мембраны; согласно второй теории, звук генерировал бегущую волну; третья теория тоже настаивала на волне, но предполагалось, что волна стоячая и, наконец, приверженцы четвертой теории считали, что колеблется вся мембрана.
Опыты Бекеши показали, что верные предположения есть почти во всех теориях.
Он разработал модель мембраны из резины, на которой наглядно продемонстрировал, что колебания мембраны происходят по типу бегущей волны. Волна определенной частоты заставляет вибрировать все участки мембраны, но один вибрирует сильнее остальных. Чем выше частота звука, тем ближе к среднему уху расположен вибрирующий участок. По слуховым нервам информация поступает в мозг, что позволяет распознавать звуки разной высоты.
В 1939 он стал профессором на кафедре экспериментальной физики в Будапештском университете. В 1946 эмигрировал в Швецию, где в течение года работал в Каролинском институте и Техническом институте в Стокгольме. В это время он создал новый тип аудиометра.
В 1947 уехал в США, где продолжил исследования в лаборатории Гарвардского университета. В результате ему удалось построить механическую модель внутреннего уха. В конце 1950-х он полностью воссоздал картину биомеханики улитки, что значительно продвинуло вперед отохирургию, позволив хирургам имплантировать искусственные барабанные перепонки.
В 1961 Бекеши получил Нобелевскую премию по физиологии и медицине «за открытие физических механизмов стимуляции в ушной улитке».
Начиная с 1966 и до конца жизни работал в Гавайском университете.
Помимо Нобелевской премии был удостоен премии Денкера в отологии (1931), премии Шамбау в отологии (1950), медали Лейбница Берлинской академии наук (1937), награды Академии наук Будапешта (1946), медали Говарда Кросби Уоррена общества психологов-экспериментаторов (1955), золотой медали Американского отологического общества (1957), золотой медали Акустического общества Америки (1961).
Почетный доктор университетов Мюнстера и Берна.
Избранные труды: Experiments in Hearing. N-Y:McGrow-Hill
Sensory Inhibition. Princeton, NJ: Princeton University Press, 1967
БЕКЕШИ (Bekesy), Георг
3 июня 1899 г. – 13 июня 1972 г.
Нобелевская премия по физиологии и медицине, 1961 г.
Венгеро-американский физик Георг фон Бекеши родился в Будапеште, в семье Александра фон Бекеши, дипломата, и Паулы Бекеши (Мазали). Благодаря дипломатической деятельности своего отца Б. смог получить поистине разностороннее образование в учебных заведениях Будапешта, Мюнхена, Константинополя и Цюриха. С детства обладая хорошими музыкальными способностями, Б. хотел стать пианистом, но затем предпочел карьеру ученого. В 1916 г. он поступил в Бернский университет в Швейцарии и после некоторых колебаний выбрал для изучения физику. После Венгерской революции 1918 г. Б. вернулся на родину, как писал он впоследствии, «для участия в строительстве новой Венгрии». Прослужив в течение короткого времени в армии, он поступил в Будапештский университет и в 1923 году защитил в этом университете докторскую диссертацию, посвященную вопросам гидродинамики. После этого он поступил в научно-исследовательскую лабораторию венгерского министерства связи, которая занималась усовершенствованием только что установленной венгерской телефонной сети.
В связи с тем что некоторые европейские телефонные линии проходили через Венгрию, нарушения в венгерской телефонной сети вызывали рекламации других стран. Поэтому одним из первых поручений Б. было определить, какой из трех блоков сети – микрофоны, линии передачи или телефонные аппараты – наиболее нуждается в усовершенствовании. В предварительных исследованиях Б. установил, что слабым звеном являлись мембраны телефонных аппаратов, которые сильно искажали звуковые колебания в отличие от барабанной перепонки уха. В связи с этим Б. начал подробно исследовать физические свойства органов слуха.
Когда звуковые волны поступают в ушную раковину и наружный слуховой проход, они попадают на барабанную перепонку и вызывают ее колебания. Эти колебания через слуховые косточки среднего уха, действующие наподобие рычагов, передаются на улитку – спиральную трубку, расположенную в заполненной жидкостью полости внутреннего уха. По всей своей длине улитка перегорожена основной мембраной; на этой мембране расположен так называемый кортиев орган, включающий специализированные волосковые клетки. При колебаниях основной мембраны эти клетки возбуждаются и передают сигналы волокнам слуховых нервов. К середине 20-х гг. анатомия внутреннего уха была уже хорошо изучена, и, как писал позднее Б., задача исследователя в основном свелась к тому, чтобы решить чисто механический вопрос: как вибрирует основная мембрана при действии на барабанную перепонку звукового давления? Если постановка задачи была делом сравнительно несложным, то постановка конкретных экспериментов была значительно трудней. Улитка человека – это очень маленькое образование (в самом широком месте ее сечение не превышает одного сантиметра), и, кроме того, она располагается в наиболее толстой части черепа. Более того, как вспоминал впоследствии Б., «в те времена было общепризнанным, что механические свойства тканей уха после смерти быстро изменяются, и поэтому практически невозможно изучать эти свойства внутреннего уха человека». Одним из первых достижений Б. было то, что он показал: такие посмертные изменения обусловлены главным образом обезвоживанием, поэтому структуры уха, взятые у трупов, можно успешно изучать, если сохранять их, как и при жизни, во влажной среде. Поскольку многие свои эксперименты Б. ставил на мелких лабораторных животных типа морских свинок, улитка которых меньше, чем у человека, ему пришлось разработать новые хирургические инструменты и методики для доступа, изучения, манипулирования и регистрации активности различных компонентов внутреннего уха.
Это позволило Б. исследовать движения основной мембраны. В те времена существовали четыре теории, объясняющие восприятие ухом звуков разной высоты. Согласно одной из них, звук определенной высоты может вызывать колебания строго определенного участка мембраны; вторая утверждала, что звук вызывает волну, бегущую по длине мембраны; в соответствии с третьей теорией звук отражается от конца улитки и образует стоячую волну; наконец, четвертая гласила, что мембрана колеблется как единое целое. Впоследствии Б. писал: «Хотя в научных пособиях больше внимания уделялось различиям между этими четырьмя теориями, я решил подойти к проблеме с другой стороны и разобраться в том, что же у них есть общего». Б. разработал модель мембраны из резины и показал, что, изменяя ее толщину, можно добиться любого типа колебаний из тех, которые предсказывала каждая теория. Из этого он сделал вывод, что для определения того, какая же из четырех теорий правильно описывает деятельность внутреннего уха, надо измерить его объемную эластичность. Его опыты показали, что колебания мембраны происходят по типу бегущей волны.
Основная мембрана неоднородна; у основания (ближе к среднему уху) она тоньше и более натянута, а у верхушки – толще и в большей степени «провисает». Волна определенной частоты, бегущая по улитке, вызывает колебания всех участков мембраны, однако один из них вибрирует сильнее остальных. Расположение этого участка зависит от частоты звука: если звук выше, он располагается ближе к среднему уху, а если ниже – ближе к верхушке. По волокнам слуховых нервов, отходящих от улитки, мозг получает информацию о локализации максимально вибрирующего участка и на этом основании распознает звуки разной высоты.
Все эти исследования Б. были проведены в лаборатории венгерского министерства связи, где он работал все 30-е гг. В 1939 г. он получил должность профессора экспериментальной физики в Будапештском университете, однако продолжал работать в лаборатории министерства связи. В конце второй мировой войны Будапешт пострадал от бомбардировок союзной авиации и был сильно разрушен, и в 1946 г. Б. эмигрировал, чтобы продолжить свои исследования в шведском Каролинском институте. Проработав здесь в течение года, он уехал в Соединенные Штаты и поступил в лабораторию психоакустики Гарвардского университета.
В Гарвардском университете Б. продолжал изучение основных биомеханических свойств внутреннего уха. Получив на этот счет достаточную информацию, он разработал расширенную модель улитки. Эта модель состояла из заполненной жидкостью пластиковой трубки, содержащей мембрану длиной 30 сантиметров; когда с помощью поршня вызывали колебания жидкости у одного конца трубки, по мембране распространялись бегущие волны. Вместо кортиева органа, содержащего рецепторный аппарат слухового анализатора, Б. использовал собственную руку, которую он клал на трубку. «Хотя бегущая волна распространялась по всей длине мембраны почти с одинаковой амплитудой, – писал Б., – мне казалось, что вибрирует лишь участок мембраны длиной 2. 3 сантиметра». Б. ощущал лишь пик бегущей волны, который при изменении частоты звуковых колебаний смещался вдоль улитки. «Тот простой факт, что хотя в модели колебания захватывают всю руку, но лишь небольшой ее участок кажется вибрирующим, доказывает, что нервное торможение должно играть важную роль в восприятии звука», – заключил Б. Этот вывод подтвердил его прежние представления о механизме анализа ухом частоты звуковых колебаний. Подобный механизм может действовать и в кортиевом органе; в пользу этого говорят и данные Дэвида Хьюбела и Торстена Визела, показавших впоследствии на примере зрительного анализатора, что торможение вокруг максимально возбужденной чувствительной области широко распространено в нервной системе человека.
К концу 50-х гг. Б. воссоздал полную картину биомеханики улитки, что привело к существенному прогрессу в диагностике и лечении нарушений слуха. Благодаря работам Б. современные отохирурги получили возможность вживлять искусственные барабанные перепонки, сделанные из участка кожи или вены, и даже заменять мелкие слуховые косточки пластмассовыми протезами.
В 1961 г. Б. был удостоен Нобелевской премии по физиологии и медицине «за открытие физических механизмов восприятия раздражения улиткой». В своей приветственной речи исследователь из Каролинского института Карл Густаф Бернхард сказал: «Б. вооружил нас знанием физических процессов, происходящих на всех ключевых участках передачи звука в ухе». Кроме того, добавил он, «открытия Б. внесли важнейший вклад в анализ взаимоотношений между механическими и электрическими явлениями в рецепторах, отвечающих за преобразование звука в нервные импульсы».
В 1966 г. Б. стал профессором Гавайского университета, где и проработал до конца жизни. Занимаясь исследованием слухового анализатора, он заинтересовался закономерностями, общими для всех видов чувствительности, в частности для осязания и вкуса.
Б. всю свою жизнь оставался холостяком, его увлечением было искусство. Страстный коллекционер произведений искусства, особенно восточного, он завещал всю свою коллекцию Нобелевскому фонду. Скончался Б. в 1972 г.
Кроме Нобелевской премии, Б. был удостоен медали Лейбница Германской академии наук (1937), Академической премии Венгерской академии наук (1946) и медали Говарда Кросби Уоррена Американского общества психологов-экспериментаторов (1955). Он был членом американской Национальной академии наук и имел почетные степени Университета Вильгельма и Бернского университета.
Георг фон бекеши нобелевская премия за что
Венгеро-американский физик Дьёрдь фон Бекеши (György von Békésy) родился 3 июня 1899 года в Будапеште, в семье Александра фон Бекеши, дипломата, и Паулы Бекеши (Мазали). Благодаря дипломатической деятельности своего отца Бекеши смог получить поистине разностороннее образование в учебных заведениях Будапешта, Мюнхена, Константинополя и Цюриха. С детства обладая хорошими музыкальными способностями, он хотел стать пианистом, но затем предпочел карьеру ученого. В 1916 г. он поступил в Бернский университет в Швейцарии и после некоторых колебаний выбрал для изучения физику. После Венгерской революции 1918 г. Бекеши вернулся на родину, как писал он впоследствии, «для участия в строительстве новой Венгрии». Прослужив в течение короткого времени в армии, он поступил в Будапештский университет и в 1923 году защитил в этом университете докторскую диссертацию, посвященную вопросам гидродинамики. После этого он поступил в научно-исследовательскую лабораторию венгерского министерства связи, которая занималась усовершенствованием только что установленной венгерской телефонной сети.
В связи с тем что некоторые европейские телефонные линии проходили через Венгрию, нарушения в венгерской телефонной сети вызывали рекламации других стран. Поэтому одним из первых поручений Бекеши было определить, какой из трех блоков сети – микрофоны, линии передачи или телефонные аппараты – наиболее нуждается в усовершенствовании. В предварительных исследованиях он установил, что слабым звеном являлись мембраны телефонных аппаратов, которые сильно искажали звуковые колебания в отличие от барабанной перепонки уха. В связи с этим Бекеши начал подробно исследовать физические свойства органов слуха.
Когда звуковые волны поступают в ушную раковину и наружный слуховой проход, они попадают на барабанную перепонку и вызывают ее колебания. Эти колебания через слуховые косточки среднего уха, действующие наподобие рычагов, передаются на улитку – спиральную трубку, расположенную в заполненной жидкостью полости внутреннего уха. По всей своей длине улитка перегорожена основной мембраной; на этой мембране расположен так называемый кортиев орган, включающий специализированные волосковые клетки. При колебаниях основной мембраны эти клетки возбуждаются и передают сигналы волокнам слуховых нервов. К середине 20-х гг. анатомия внутреннего уха была уже хорошо изучена, и, как писал позднее Бекеши, задача исследователя в основном свелась к тому, чтобы решить чисто механический вопрос: как вибрирует основная мембрана при действии на барабанную перепонку звукового давления? Если постановка задачи была делом сравнительно несложным, то постановка конкретных экспериментов была значительно трудней. Улитка человека – это очень маленькое образование (в самом широком месте ее сечение не превышает одного сантиметра), и, кроме того, она располагается в наиболее толстой части черепа. Более того, как вспоминал впоследствии Бекеши, «в те времена было общепризнанным, что механические свойства тканей уха после смерти быстро изменяются, и поэтому практически невозможно изучать эти свойства внутреннего уха человека». Одним из первых достижений Б. было то, что он показал: такие посмертные изменения обусловлены главным образом обезвоживанием, поэтому структуры уха, взятые у трупов, можно успешно изучать, если сохранять их, как и при жизни, во влажной среде. Поскольку многие свои эксперименты Бекеши ставил на мелких лабораторных животных типа морских свинок, улитка которых меньше, чем у человека, ему пришлось разработать новые хирургические инструменты и методики для доступа, изучения, манипулирования и регистрации активности различных компонентов внутреннего уха.
Это позволило Бекеши исследовать движения основной мембраны. В те времена существовали четыре теории, объясняющие восприятие ухом звуков разной высоты. Согласно одной из них, звук определенной высоты может вызывать колебания строго определенного участка мембраны; вторая утверждала, что звук вызывает волну, бегущую по длине мембраны; в соответствии с третьей теорией звук отражается от конца улитки и образует стоячую волну; наконец, четвертая гласила, что мембрана колеблется как единое целое. Впоследствии Бекеши писал: «Хотя в научных пособиях больше внимания уделялось различиям между этими четырьмя теориями, я решил подойти к проблеме с другой стороны и разобраться в том, что же у них есть общего». Он разработал модель мембраны из резины и показал, что, изменяя ее толщину, можно добиться любого типа колебаний из тех, которые предсказывала каждая теория. Из этого он сделал вывод, что для определения того, какая же из четырех теорий правильно описывает деятельность внутреннего уха, надо измерить его объемную эластичность. Его опыты показали, что колебания мембраны происходят по типу бегущей волны.
Основная мембрана неоднородна; у основания (ближе к среднему уху) она тоньше и более натянута, а у верхушки – толще и в большей степени «провисает». Волна определенной частоты, бегущая по улитке, вызывает колебания всех участков мембраны, однако один из них вибрирует сильнее остальных. Расположение этого участка зависит от частоты звука: если звук выше, он располагается ближе к среднему уху, а если ниже – ближе к верхушке. По волокнам слуховых нервов, отходящих от улитки, мозг получает информацию о локализации максимально вибрирующего участка и на этом основании распознает звуки разной высоты.
Все эти исследования Бекеши были проведены в лаборатории венгерского министерства связи, где он работал все 30-е гг. В 1939 г. он получил должность профессора экспериментальной физики в Будапештском университете, однако продолжал работать в лаборатории министерства связи. В конце второй мировой войны Будапешт пострадал от бомбардировок союзной авиации и был сильно разрушен, и в 1946 г. он эмигрировал, чтобы продолжить свои исследования в шведском Каролинском институте. Проработав здесь в течение года, он уехал в Соединенные Штаты и поступил в лабораторию психоакустики Гарвардского университета.
В Гарвардском университете Бекеши продолжал изучение основных биомеханических свойств внутреннего уха. Получив на этот счет достаточную информацию, он разработал расширенную модель улитки. Эта модель состояла из заполненной жидкостью пластиковой трубки, содержащей мембрану длиной 30 сантиметров; когда с помощью поршня вызывали колебания жидкости у одного конца трубки, по мембране распространялись бегущие волны. Вместо кортиева органа, содержащего рецепторный аппарат слухового анализатора, Бекеши использовал собственную руку, которую он клал на трубку. «Хотя бегущая волна распространялась по всей длине мембраны почти с одинаковой амплитудой, – писал Бекеши, – мне казалось, что вибрирует лишь участок мембраны длиной 2-3 сантиметра». Бекеши ощущал лишь пик бегущей волны, который при изменении частоты звуковых колебаний смещался вдоль улитки. «Тот простой факт, что хотя в модели колебания захватывают всю руку, но лишь небольшой ее участок кажется вибрирующим, доказывает, что нервное торможение должно играть важную роль в восприятии звука», – заключил Бекеши Этот вывод подтвердил его прежние представления о механизме анализа ухом частоты звуковых колебаний. Подобный механизм может действовать и в кортиевом органе; в пользу этого говорят и данные Дэвида Хьюбела и Торстена Визела, показавших впоследствии на примере зрительного анализатора, что торможение вокруг максимально возбужденной чувствительной области широко распространено в нервной системе человека.
К концу 50-х гг. Бекеши воссоздал полную картину биомеханики улитки, что привело к существенному прогрессу в диагностике и лечении нарушений слуха. Благодаря работам Бекеши современные отохирурги получили возможность вживлять искусственные барабанные перепонки, сделанные из участка кожи или вены, и даже заменять мелкие слуховые косточки пластмассовыми протезами.
В 1961 г. Бекеши был удостоен Нобелевской премии по физиологии и медицине «за открытие физических механизмов восприятия раздражения улиткой». В своей приветственной речи исследователь из Каролинского института Карл Густаф Бернхард сказал: «Бекеши вооружил нас знанием физических процессов, происходящих на всех ключевых участках передачи звука в ухе». Кроме того, добавил он, «открытия Бекеши внесли важнейший вклад в анализ взаимоотношений между механическими и электрическими явлениями в рецепторах, отвечающих за преобразование звука в нервные импульсы».
В 1966 г. Бекеши стал профессором Гавайского университета, где и проработал до конца жизни. Занимаясь исследованием слухового анализатора, он заинтересовался закономерностями, общими для всех видов чувствительности, в частности для осязания и вкуса.
Бекеши всю свою жизнь оставался холостяком, его увлечением было искусство. Страстный коллекционер произведений искусства, особенно восточного, он завещал всю свою коллекцию Нобелевскому фонду. Скончался 13 июня 1972 году на Гавайях, в Гонолулу.
Кроме Нобелевской премии, Бекеши был удостоен медали Лейбница Германской академии наук (1937), Академической премии Венгерской академии наук (1946) и медали Говарда Кросби Уоррена Американского общества психологов-экспериментаторов (1955). Он был членом американской Национальной академии наук и имел почетные степени Университета Вильгельма и Бернского университета.
Георг фон Бекеси
Золотая медаль ASA (1961 г.)
В 1961 году он был удостоен Нобелевской премии по физиологии и медицине за исследования функции улитки в органе слуха млекопитающих. [4]
СОДЕРЖАНИЕ
Биография [ править ]
Затем он проработал год в инженерной фирме. Он опубликовал свою первую статью о модели вибраций внутреннего уха в 1928 году. Роберт Барани предложил ему должность в Упсальском университете, от которой он отказался из-за суровых шведских зим.
До и во время Второй мировой войны Бекеши работал в Венгерском почтовом отделении (1923–1946), где проводил исследования качества телекоммуникационного сигнала. Это исследование побудило его заинтересоваться работой уха. В 1946 году он уехал из Венгрии, чтобы продолжить исследования в Каролинском институте в Швеции.
Исследование [ править ]
На основании этих наблюдений Бекеси пришел к выводу, что, возбуждая разные участки базилярной мембраны, разные частоты звуковых волн возбуждают разные нервные волокна, которые ведут от улитки к мозгу. Он предположил, что из-за своего расположения вдоль улитки каждая сенсорная клетка ( волосковая клетка ) максимально реагирует на определенную частоту звука (так называемая тонотопия ). Позже Бекеси разработал механическую модель улитки, которая подтвердила концепцию частотной дисперсии базилярной мембраны в улитке млекопитающих. [2]
В статье, опубликованной посмертно в 1974 году, Бекеси рассмотрел прогресс в этой области, отметив: «Со временем я пришел к выводу, что обезвоженные кошки и применение анализа Фурье к проблемам со слухом стали все более и более препятствием для исследований слуха». [8], ссылаясь на трудности с тем, чтобы заставить препараты животных вести себя как живые, а также на вводящие в заблуждение общие интерпретации анализа Фурье в исследованиях слуха.
Родословная [ править ]
Награды [ править ]
Награды Бекеши включают:
Золотая медаль ASA (1961)
В 1961 году он был удостоен Нобелевской премии по физиологии и медицине за исследования функции улитки в органе слуха млекопитающих.
СОДЕРЖАНИЕ
биография
Затем он проработал год в инженерной фирме. Он опубликовал свою первую статью о структуре вибраций внутреннего уха в 1928 году. Роберт Барани предложил ему должность в Упсальском университете, от которой он отказался из-за суровых шведских зим.
До и во время Второй мировой войны Бекеши работал в Венгерском почтовом отделении (1923–1946), где проводил исследования качества телекоммуникационного сигнала. Это исследование побудило его заинтересоваться работой уха. В 1946 году он уехал из Венгрии, чтобы продолжить исследования в Каролинском институте в Швеции.
Исследовать
На основании этих наблюдений Бекеси пришел к выводу, что, возбуждая разные участки базилярной мембраны, разные частоты звуковых волн возбуждают разные нервные волокна, которые ведут от улитки к мозгу. Он предположил, что из-за своего расположения вдоль улитки каждая сенсорная клетка ( волосковая клетка ) максимально реагирует на определенную частоту звука (так называемая тонотопия ). Позже Бекеси разработал механическую модель улитки, которая подтвердила концепцию частотной дисперсии базилярной мембраны в улитке млекопитающих.
В статье, опубликованной посмертно в 1974 году, Бекеси рассмотрел прогресс в этой области, отметив: «Со временем я пришел к выводу, что обезвоженные кошки и применение анализа Фурье к проблемам со слухом стали все более и более препятствием для исследований слуха». ссылаясь на трудности в получении животных препаратов, чтобы они вели себя как живые, а также на вводящие в заблуждение общие интерпретации анализа Фурье в исследованиях слуха.
Родословная
Награды
Награды Бекеши включают: