Alan Hodgkin - Alan Hodgkin

Senhor

Alan Lloyd Hodgkin

OM KBE PRS
Alan Lloyd Hodgkin nobel.jpg
Nascer ( 05/02/1914 )5 de fevereiro de 1914
Banbury , Oxfordshire , Inglaterra
Faleceu 20 de dezembro de 1998 (20/12/1998)(com 84 anos)
Cambridge , Inglaterra
Nacionalidade inglês
Cidadania britânico
Educação The Downs School
Gresham's School
Alma mater Universidade de Cambridge
Conhecido por Modelo Hodgkin-Huxley
Cônjuge (s) Marion Rous
Crianças Sarah, Deborah, Jonathan Hodgkin e Rachel
Prêmios
Carreira científica
Campos Fisiologia
Biofísica

Sir Alan Lloyd Hodgkin OM KBE PRS (5 de fevereiro de 1914 - 20 de dezembro de 1998) foi um fisiologista e biofísico inglês que dividiu o Prêmio Nobel de Fisiologia ou Medicina de 1963 com Andrew Huxley e John Eccles .

Infância e educação

Veja também: família Hodgkin

Hodgkin nasceu em Banbury , Oxfordshire, em 5 de fevereiro de 1914. Ele era o mais velho dos três filhos dos quacres George Hodgkin e Mary Wilson Hodgkin. Seu pai era filho de Thomas Hodgkin e havia lido para o Natural Science Tripos em Cambridge, onde fez amizade com o eletrofisiologista Keith Lucas . Por causa da visão deficiente, ele não conseguiu estudar medicina e acabou trabalhando para um banco em Banbury. Como membros da Sociedade de Amigos , George e Mary se opuseram à Lei do Serviço Militar de 1916 e tiveram que suportar muitos abusos de sua comunidade local, incluindo uma tentativa de jogar George em um dos canais da cidade. Em 1916, George Hodgkin viajou para a Armênia como parte de uma investigação de perigo. Comovido pela miséria e sofrimento dos refugiados armênios, ele tentou voltar para lá em 1918 em uma rota pelo Golfo Pérsico (já que a rota do norte estava fechada por causa da Revolução de Outubro na Rússia). Ele morreu de disenteria em Bagdá em 24 de junho de 1918, poucas semanas depois do nascimento de seu filho mais novo, Keith.

Desde cedo, Hodgkin e seus irmãos foram encorajados a explorar o país ao redor de sua casa, o que incutiu em Alan um interesse por História Natural , particularmente ornitologia . Na idade de 15, ele ajudou Wilfred Backhouse Alexander com pesquisas de garças e mais tarde, na Escola de Gresham , ele se sobrepôs e passou muito tempo com David Lack . Em 1930, foi o vencedor da medalha de bronze no Concurso de Ensaios para Escolas Públicas organizado pela Royal Society for the Protection of Birds .

Alan começou sua educação na The Downs School, onde seus contemporâneos incluíam os futuros cientistas Frederick Sanger , Alec Bangham , "nenhum dos dois muito brilhantes na escola", de acordo com Hodgkin, bem como os futuros artistas Lawrence Gowing e Kenneth Rowntree . Depois da Downs School, ele foi para a Gresham's School, onde se juntou ao futuro compositor Benjamin Britten e também a Maury Meiklejohn . Ele acabou recebendo uma bolsa de estudos no Trinity College, Cambridge, em Botânica, Zoologia e Química.

Entre a escola e a faculdade, ele passou maio de 1932 na Estação Biológica de Água Doce em Wray Castle, baseado em uma recomendação de seu futuro Diretor de Estudos da Trinity , Carl Pantin . Depois do Castelo de Wray, ele passou dois meses com uma família alemã em Frankfurt, pois "naquela época era altamente desejável que qualquer pessoa que pretendesse ler ciências tivesse um conhecimento razoável de alemão". Após seu retorno à Inglaterra no início de agosto de 1932, sua mãe Mary se casou novamente com Lionel Smith (1880–1972), o filho mais velho de AL Smith , cuja filha Dorothy também era casada com o tio de Alan, Robert Howard Hodgkin .

No outono de 1932, Hodgkin começou como um estudante calouro no Trinity College, Cambridge, onde seus amigos incluíam os classicistas John Raven e Michael Grant , os colegas cientistas Richard Synge e John H. Humphrey , bem como Polly e David Hill , os filhos do Prêmio Nobel Archibald Hill . Ele estudou Fisiologia com Química e Zoologia nos primeiros dois anos, incluindo palestras do Prêmio Nobel E.D. Adrian . Para a Parte II dos tripos, ele decidiu se concentrar na fisiologia em vez de zoologia. No entanto, ele participou de uma expedição zoológica às Montanhas Atlas, no Marrocos, liderada por John Pringle em 1934. Ele terminou a Parte II dos tripos em julho de 1935 e ficou em Trinity como pesquisador.

Durante seus estudos, Hodgkin, que se descreveu como "tendo sido criado como um apoiador do Partido Trabalhista britânico", era amigo dos comunistas e participava ativamente da distribuição de panfletos anti-guerra. Em Cambridge, ele conheceu James Klugmann e John Cornford , mas enfatizou em sua autobiografia que nenhum de seus amigos "fez qualquer esforço sério para me converter [ao comunismo], nem naquela época nem depois". De 1935 a 1937, Hodgkin foi membro dos Apóstolos de Cambridge .

Pesquisa pré-guerra

Trinity College na Universidade de Cambridge, onde Hodgkin foi estudante de 1932 a 1935, trabalhou como pesquisador de 1936 e finalmente serviu como mestre de 1978 a 1984.

Hodgkin começou a conduzir experimentos sobre como a atividade elétrica é transmitida no nervo ciático de rãs em julho de 1934. Ele descobriu que um impulso nervoso chegando a um bloqueio frio ou de compressão pode diminuir o limiar elétrico além do bloqueio, sugerindo que o impulso produz uma propagação de um potencial eletrotônico no nervo além do bloqueio. Em 1936, Hodgkin foi convidado por Herbert Gasser , então diretor do Rockefeller Institute na cidade de Nova York, para trabalhar em seu laboratório durante 1937-1938. Lá conheceu Rafael Lorente de Nó e Kenneth Stewart Cole, com quem acabou publicando um jornal. Durante esse ano, ele também passou um tempo no Laboratório Biológico Marinho de Woods Hole, onde foi apresentado ao axônio gigante da lula, que acabou sendo o sistema modelo com o qual ele conduziu a maior parte das pesquisas que acabaram levando ao seu Prêmio Nobel. Na primavera de 1938, ele visitou Joseph Erlanger na Washington University em St. Louis, que lhe disse que levaria a sério a teoria do circuito local de Hodgkin de propagação do impulso nervoso se pudesse mostrar que alterar a resistência do fluido fora de uma fibra nervosa faria diferença na velocidade de condução do impulso nervoso. Trabalhando com fibras nervosas únicas de caranguejos e lulas , ele mostrou que a taxa de condução era muito mais rápida na água do mar do que no petróleo, fornecendo fortes evidências para a teoria do circuito local.

Após seu retorno a Cambridge, ele começou a colaborar com Andrew Huxley, que ingressou na Trinity como um calouro em 1935, três anos depois de Hodgkin. Com uma doação de £ 300 para equipamentos da Fundação Rockefeller , Hodgkin conseguiu estabelecer uma configuração de fisiologia semelhante àquela com a qual havia trabalhado no Rockefeller Institute . Ele mudou todo o seu equipamento para o Laboratório Marinho de Plymouth em julho de 1939. Lá, ele e Huxley conseguiram inserir uma cânula fina no axônio gigante das lulas e registrar os potenciais de ação de dentro da fibra nervosa. Eles enviaram uma breve nota de seu sucesso para a Nature, pouco antes do início da Segunda Guerra Mundial .

Atividades de guerra

Apesar de sua educação quacre , Hodgkin estava ansioso para se juntar ao esforço de guerra, pois o contato com os nazistas durante sua estada na Alemanha em 1932 havia removido todas as suas crenças pacifistas . Seu primeiro posto foi no Royal Aircraft Establishment, onde trabalhou em questões de Medicina da Aviação, como o suprimento de oxigênio para pilotos em grandes altitudes e a doença da descompressão causada por bolhas de nitrogênio saindo do sangue. Em fevereiro de 1940, ele foi transferido para o Telecommunications Research Establishment (TRE), onde trabalhou no desenvolvimento de um radar centimétrico , incluindo o projeto do sistema de lançamento de armas aerotransportado Village Inn AGLT. Ele era um membro do grupo de EG Bowen em St Athan em South Wales e vivia em uma casa de hóspedes local junto com John Pringle e Robert Hanbury Brown . O grupo mudou-se para Swanage  em maio de 1940, onde Pringle substituiu Bowen como líder do grupo. Em março de 1941, Hodgkin voou em um vôo de teste de um Bristol Blenheim equipado com o primeiro sistema de radar centimétrico aerotransportado. Em fevereiro e março de 1944, Hodgkin visitou o Laboratório de Radiação do MIT para ajudar a promover o intercâmbio de informações sobre o desenvolvimento de radares entre a Grã-Bretanha e a América.

Fornecer um relato legível da parte pouco conhecida da história militar da qual ele fez parte durante a Segunda Guerra Mundial foi a principal motivação para Hodgkin escrever sua autobiografia Chance and Design: Reminiscences of Science in Peace and War .

1945-1963: Teoria do potencial de ação e Prêmio Nobel

Componentes básicos dos modelos do tipo Hodgkin – Huxley. Os modelos do tipo Hodgkin-Huxley representam a característica biofísica das membranas celulares. A bicamada lipídica é representada como uma capacitância ( C m ). Os canais dependentes de tensão e de vazamento são representados por condutâncias não lineares ( g n ) e lineares ( g L ), respectivamente. Os gradientes eletroquímicos que conduzem o fluxo de íons são representados por baterias (E), e as bombas de íons e trocadores são representados por fontes de corrente ( I p ).

Como a invasão da França pelas Forças Aliadas e seu avanço contínuo em direção à Alemanha no outono de 1944 sugeriram o fim da guerra em um futuro previsível, Hodgkin começou a planejar seu retorno à carreira de pesquisa em Cambridge . Ele renovou sua colaboração com WAH Rushton e eles publicaram um artigo sobre como calcular a resistência da membrana de uma fibra nervosa, a capacidade da membrana, a resistência do seu axoplasma e a resistência do fluido externo em que a fibra é colocada, a partir de observações experimentais.

Depois de ser dispensado do serviço militar em agosto de 1945 a pedido de Adrian , Hodgkin pôde reiniciar seus experimentos em colaboração com Bernard Katz e seu colaborador do pré-guerra Andrew Huxley . Eles passaram os verões de 1947, 1948 e 1949 no Laboratório Marinho de Plymouth, onde continuaram a medir os potenciais de repouso e ação de dentro do axônio gigante da lula. Junto com Katz, ele forneceu evidências de que a permeabilidade da membrana da célula neuronal ao sódio aumentou durante um potencial de ação, permitindo assim que os íons de sódio se difundissem para dentro. Os dados que eles obtiveram em 1949 resultaram em uma série de cinco artigos publicados no The Journal of Physiology que descreveu o que mais tarde ficou conhecido como o modelo Hodgkin-Huxley do potencial de ação e, eventualmente, deu a Hodgkin e Huxley o Prêmio Nobel de Fisiologia ou Medicina . Com base no trabalho de Kenneth S. Cole, eles usaram uma técnica de eletrofisiologia , conhecida como pinça de voltagem, para medir correntes iônicas através das membranas dos axônios de lula, enquanto mantinham a voltagem da membrana em um nível definido. Eles propuseram que a forma característica do potencial de ação é causada por mudanças na permeabilidade seletiva da membrana para diferentes íons, especificamente sódio , potássio e cloreto . Um modelo que se baseia em um conjunto de equações diferenciais e descreve cada componente de uma célula excitável como um elemento elétrico estava de acordo com suas medidas empíricas.

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A sequência de despolarização da membrana celular, em que uma pequena despolarização leva a um aumento da permeabilidade ao sódio, que leva ao influxo de íons sódio, que por sua vez despolariza ainda mais a membrana, é agora conhecida como ciclo de Hodgkin .

Além disso, as descobertas de Hodgkin e Huxley os levaram a hipotetizar a existência de canais iônicos nas membranas celulares, que foram confirmados apenas décadas depois. A confirmação dos canais iônicos veio com o desenvolvimento do patch clamp que levou ao prêmio Nobel em 1991 para Erwin Neher e Bert Sakmann , e em 2003 para Roderick MacKinnon .

Depois de estabelecer movimentos iônicos através de uma membrana celular seletivamente permeável como o mecanismo do potencial de ação, Hodgkin voltou sua atenção para como o intercâmbio iônico que ocorre durante o potencial de ação poderia ser revertido posteriormente. Junto com Richard Keynes, ele demonstrou que além das mudanças na permeabilidade que levam a um potencial de ação, há um mecanismo secretor que ejeta o sódio e absorve o potássio contra os gradientes eletroquímicos. Alguns anos depois, o cientista dinamarquês Jens Christian Skou descobriu a enzima Na + / K + -ATPase que usa ATP para exportar três íons de sódio em troca de dois íons de potássio que são importados, pelos quais recebeu o Prêmio Nobel de Química em 1997. Hodgkin foi nomeado para o Prêmio Nobel de Fisiologia ou Medicina em 1953 por Lord Adrian . Em outubro de 1961, jornalistas suecos disseram a ele que ele, Huxley e Eccles haviam recebido o Prêmio Nobel. No entanto, isso acabou sendo um alarme falso, quando pouco depois foi anunciado que o Prêmio de 1961 foi concedido a Georg von Békésy . Foi apenas dois anos depois que Hodgkin, Huxley e Eccles foram finalmente agraciados com o Prêmio "por suas descobertas sobre os mecanismos iônicos envolvidos na excitação e inibição nas porções periféricas e centrais da membrana das células nervosas". Durante o Banquete Nobel em 10 de dezembro de 1963, Hodgkin fez o tradicional discurso em nome dos três neurofisiologistas, agradecendo ao rei e ao Comitê Nobel de Fisiologia ou Medicina pelo prêmio. A propósito, Hodgkin e sua esposa compareceram à cerimônia do Prêmio Nobel pela segunda vez, três anos depois, quando o sogro de Hodgkin, Francis Peyton Rous , recebeu o Prêmio Nobel de Fisiologia ou Medicina de 1966 .

Posterior carreira e cargos administrativos

De 1951 a 1969, Hodgkin foi Professor Foulerton da Royal Society em Cambridge . Em 1970, ele se tornou o professor de biofísica John Humphrey Plummer em Cambridge . Por volta dessa época, ele também encerrou seus experimentos com nervos no Laboratório Marinho de Plymouth e mudou seu foco para a pesquisa visual que poderia fazer em Cambridge com a ajuda de outras pessoas enquanto servia como presidente da Royal Society . Junto com Denis Baylor e Peter Detwiler, ele publicou uma série de artigos sobre fotorreceptores de tartarugas .

De 1970 a 1975, Hodgkin foi o 53º presidente da Royal Society (PRS). Durante seu mandato como PRS, ele foi nomeado cavaleiro em 1972 e admitido na Ordem do Mérito em 1973. De 1978 a 1984 foi o 34º Mestre do Trinity College, Cambridge .

Ele serviu no Royal Society Council de 1958 a 1960 e no Medical Research Council de 1959 a 1963. Foi secretário estrangeiro da Physiological Society de 1961 a 1967. Ele também ocupou cargos administrativos adicionais, como Chancellor, University of Leicester , de 1971 a 1984

Prêmios e honras

Um retrato de Hodgkin de Michael Noakes está na coleção do Trinity College.

Publicações

  • A condução do impulso nervoso (1964)
  • Chance and Design: Reminiscences of Science in Peace and War (1992)

Vida pessoal

Durante sua estada no Rockefeller Institute em 1937, Hodgkin conheceu o patologista americano Francis Peyton Rous, que mais tarde recebeu o Prêmio Nobel de Fisiologia ou Medicina em 1966 . Quando Rous o convidou para jantar em sua casa, Hodgkin conheceu a filha de Rous, Marni , que na época era estudante no Swarthmore College . Ele a pediu em casamento antes de voltar para a Inglaterra em 1938, mas ela o rejeitou. Quando Hodgkin retornou brevemente aos Estados Unidos em 1944 (veja as atividades do tempo de guerra ), eles se reuniram e se casaram em 31 de março. Sua primeira filha, Sarah, nasceu em abril de 1945, pouco antes de os Hodgkins voltarem para Cambridge. Eles tiveram mais três filhos - Deborah Hodgkin (nascida em 2 de maio de 1947), Jonathan Hodgkin (nascida em 24 de agosto de 1949) e Rachel Hodgkin (nascida em junho de 1951). Marni tornou-se editora de livros infantis na Macmillan Publishing Company e uma escritora de literatura infantil de sucesso, incluindo Young Winter's Tales e Dead Avoid . Jonathan Hodgkin tornou-se biólogo molecular na Universidade de Cambridge. Deborah Hodgkin também é uma psicóloga de sucesso.

Thomas Hodgkin (1798-1866), que primeiro descreveu o linfoma de Hodgkin , foi o ancestral de Alan Hodgkin.

Morte

Hodgkin sofreu de uma série de problemas médicos que começaram logo após sua aposentadoria como Mestre da Trindade. Em 1989, ele fez uma cirurgia para aliviar a pressão na medula espinhal de um dos discos intervertebrais de seu pescoço, que o deixou incapaz de andar sem apoio e com incapacidade progressiva. Hodgkin morreu em 1998 em Cambridge .

Referências

Bibliografia

  • Hodgkin, Alan (1992). Chance & Design - Reminiscências da Ciência na Paz e na Guerra . Cambridge University Press. ISBN 978-0-521-45603-6.

links externos

Escritórios acadêmicos
Precedido pelo
Senhor Mordomo de Saffron Walden 		33º Mestre do Trinity College, Cambridge
1978-1984 		Sucedido por
Sir Andrew Huxley
Precedido pelo
Senhor Adrian 		2º Chanceler da Universidade de Leicester
1971–1984 		Sucedido por
Sir George Porter
Associações profissionais e acadêmicas
Precedido por
Patrick Blackett 		53º presidente da Royal Society
1970-1975 		Sucesso por
Lord Todd