Eric Kandel - Eric Kandel

Eric Kandel
Eric Kandel 01.JPG
Kandel à la réunion annuelle du Forum économique mondial à Davos, 2013
Née
Eric Richard Kandel

( 1929-11-07 )7 novembre 1929 (91 ans)
Éducation Harvard College
École de médecine de l'Université de New York
Connu pour Physiologie de l' apprentissage et de la mémoire
Conjoint(s)
( m.  1956)
Enfants 2
Récompenses Prix ​​Dickson (1983)
Prix ​​Lasker (1983)
Médaille nationale des sciences (1988)
Prix ​​Harvey (1993)
Prix ​​Wolf de médecine (1999)
Prix ​​Nobel de physiologie ou médecine (2000)
Carrière scientifique
Des champs Psychiatrie , Psychanalyse et Neurosciences
Établissements Collège des médecins et chirurgiens de l'Université Columbia
Étudiants notables James H Schwartz
Tom Carew
Kelsey C. Martin
Priya Rajasethupathy
Scott A. Petit

Eric Richard Kandel ( allemand : [ˈkandəl] ; né Erich Richard Kandel, le 7 novembre 1929) est un médecin américain d'origine autrichienne spécialisé en psychiatrie , neuroscientifique et professeur de biochimie et de biophysique au Collège des médecins et chirurgiens de Université Columbia . Il a reçu en 2000 le prix Nobel de physiologie ou médecine pour ses recherches sur les bases physiologiques du stockage de la mémoire dans les neurones . Il a partagé le prix avec Arvid Carlsson et Paul Greengard .

Il est chercheur principal au Howard Hughes Medical Institute . Il a également été le directeur fondateur du Center for Neurobiology and Behaviour, qui est maintenant le département des neurosciences de l'Université Columbia. Il siège actuellement au Conseil scientifique de la Brain & Behaviour Research Foundation . Le récit vulgarisé de Kandel relatant sa vie et ses recherches, In Search of Memory: The Emergence of a New Science of Mind , a reçu le Los Angeles Times Book Prize for Science and Technology en 2006 .

Les premières années

La mère d'Eric, Charlotte Zimels, est née en 1897 à Kolomyya , Pokuttya ( Ukraine moderne ). Elle venait d'une famille juive ashkénaze . A cette époque Kolomyya faisait partie de l' Autriche-Hongrie . Son père, Hermann Kandel, est né en 1898 à Olesko , en Galice (alors partie de l'Autriche-Hongrie). Au début de la Première Guerre mondiale, ses parents s'installent à Vienne , en Autriche , où ils se rencontrent et se marient en 1923.

Eric Kandel est né le 7 novembre 1929 à Vienne. Peu de temps après, le père d'Eric a ouvert un magasin de jouets. Mais, bien que parfaitement assimilés et acculturés, ils quittèrent l'Autriche après l' annexion du pays par l'Allemagne en mars 1938. À la suite de l' aryanisation ( Arisierung ), les attaques contre les Juifs s'étaient intensifiées et les biens juifs étaient confisqués. Quand Eric avait 9 ans, lui et son frère Ludwig, 14 ans, sont montés à bord du Gerolstein à Anvers, en Belgique, et ont rejoint leur oncle à Brooklyn le 11 mai 1939, suivis plus tard par ses parents.

Après son arrivée aux États-Unis et son installation à Brooklyn, Kandel a été instruit par son grand-père en études judaïques et a été accepté à la Yeshiva de Flatbush , dont il a obtenu son diplôme en 1944. Il a fréquenté le lycée Erasmus Hall de Brooklyn dans le système scolaire de la ville de New York. .

La majeure de premier cycle de Kandel à Harvard était l'histoire et la littérature. Il a écrit une thèse de premier cycle sur "L'attitude envers le national-socialisme de trois écrivains allemands : Carl Zuckmayer , Hans Carossa et Ernst Jünger ". Alors qu'il était à Harvard, un endroit où la psychologie était dominée par les travaux de BF Skinner , Kandel s'est intéressé à l' apprentissage et à la mémoire . Cependant, alors que Skinner défendait une séparation stricte de la psychologie, en tant que son propre niveau de discours, des considérations biologiques telles que la neurologie, le travail de Kandel est essentiellement centré sur une explication des relations entre la psychologie et la neurologie.

Le monde des neurosciences s'est ouvert à Kandel lorsqu'il a rencontré Anna Kris, dont les parents Ernst Kris et Marianne Rie étaient psychanalystes. Sigmund Freud , un pionnier dans la révélation de l'importance des processus neuronaux inconscients, était à l'origine de l'intérêt de Kandel pour la biologie de la motivation et de la mémoire inconsciente et consciente .

Faculté de médecine et premières recherches

En 1952, il entre à la New York University Medical School . Après avoir obtenu son diplôme, il s'intéressait fermement à la base biologique de l'esprit. Pendant ce temps, il a rencontré sa future épouse, Denise Bystryn . Kandel a d'abord été exposé à la recherche dans le laboratoire de Harry Grundfest à l'Université de Columbia. Grundfest était connu pour avoir utilisé l' oscilloscope pour démontrer que la vitesse de conduction du potentiel d'action dépend du diamètre de l' axone . Les chercheurs avec lesquels Kandel a interagi envisageaient les défis techniques des enregistrements intracellulaires de l'activité électrique des neurones relativement petits du cerveau des vertébrés.

Après avoir commencé ses travaux neurobiologiques dans le fourré difficile de l' électrophysiologie du cortex cérébral , Kandel a été impressionné par les progrès qui avaient été réalisés par Stephen Kuffler en utilisant un système beaucoup plus accessible expérimentalement : des neurones isolés d' invertébrés marins . Après avoir pris connaissance des travaux de Kuffler en 1955, Kandel est diplômé de la faculté de médecine et a appris de Stanley Crain à fabriquer des micro- électrodes pouvant être utilisées pour des enregistrements intracellulaires d' axones géants d' écrevisses .

Karl Lashley , un neuropsychologue américain bien connu, avait essayé mais n'avait pas réussi à identifier un locus anatomique pour le stockage de la mémoire dans le cortex du cerveau. Lorsque Kandel a rejoint le Laboratoire de neurophysiologie des National Institutes of Health des États-Unis en 1957, William Beecher Scoville et Brenda Milner avaient récemment décrit le patient HM , qui avait perdu la capacité de former de nouveaux souvenirs après le retrait de son hippocampe . Kandel s'est chargé d'effectuer des enregistrements électrophysiologiques à partir de neurones pyramidaux de l'hippocampe . En travaillant avec Alden Spencer, il a trouvé des preuves électrophysiologiques de potentiels d'action dans les arbres dendritiques des neurones de l'hippocampe. L'équipe a également remarqué l'activité spontanée de type stimulateur cardiaque de ces neurones, ainsi qu'une inhibition récurrente robuste dans l'hippocampe. Ils ont fourni les premiers enregistrements intracellulaires de l'activité électrique qui sous-tend le pic épileptique (le changement de dépolarisation paroxystique intracellulaire ) et les séries de pics épileptiques (la dépolarisation soutenue intracellulaire). Mais, en ce qui concerne la mémoire, il n'y avait rien dans les propriétés électrophysiologiques générales des neurones de l'hippocampe qui suggérait pourquoi l'hippocampe était spécial pour le stockage explicite de la mémoire.

Kandel a commencé à réaliser que le stockage de la mémoire doit reposer sur des modifications des connexions synaptiques entre les neurones et que la connectivité complexe de l'hippocampe ne fournit pas le meilleur système pour l'étude de la fonction détaillée des synapses. Kandel était conscient que des études comparatives du comportement, telles que celles de Konrad Lorenz , Niko Tinbergen et Karl von Frisch, avaient révélé que des formes simples d'apprentissage se trouvaient même chez des animaux très simples. Kandel a estimé qu'il serait productif de sélectionner un modèle animal simple qui faciliterait l'analyse électrophysiologique des changements synaptiques impliqués dans l'apprentissage et le stockage de la mémoire. Il croyait qu'en fin de compte, les résultats seraient applicables aux humains. Cette décision n'était pas sans risque : de nombreux biologistes et psychologues chevronnés pensaient qu'on ne pouvait rien apprendre d'utile sur la mémoire humaine en étudiant la physiologie des invertébrés.

En 1962, après avoir terminé sa résidence en psychiatrie, Kandel se rend à Paris pour se renseigner sur le mollusque marin Aplysia californica de Ladislav Tauc . Kandel s'était rendu compte que des formes simples d'apprentissage telles que l'accoutumance, la sensibilisation, le conditionnement classique et le conditionnement opérant pouvaient être facilement étudiées avec des ganglions isolés d' Aplysia . "Tout en enregistrant le comportement d'une seule cellule dans un ganglion, une voie d'axone nerveux vers le ganglion pourrait être stimulée faiblement électriquement en tant que stimulus [tactile] conditionné, tandis qu'une autre voie a été stimulée en tant que stimulus [douleur] inconditionné, en suivant le protocole exact utilisé pour le conditionnement classique avec des stimuli naturels chez les animaux intacts." Les changements électrophysiologiques résultant des stimuli combinés pourraient alors être attribués à des synapses spécifiques. En 1965, Kandel publie ses premiers résultats, dont une forme de potentialisation présynaptique qui semble correspondre à une forme simple d'apprentissage.

Membre du corps professoral de la faculté de médecine de l'Université de New York

Kandel en 1978

Kandel a occupé un poste dans les départements de physiologie et de psychiatrie de la faculté de médecine de l'Université de New York , formant finalement la division de neurobiologie et de comportement. En collaboration avec Irving Kupferman et Harold Pinsker, il a développé des protocoles pour démontrer des formes simples d'apprentissage par Aplysia intact . En particulier, les chercheurs ont montré que le désormais célèbre réflexe de retrait des branchies , par lequel la limace protège son tissu branchial tendre du danger, était sensible à la fois à l'accoutumance et à la sensibilisation. En 1971, Tom Carew avait rejoint le groupe de recherche et contribué à étendre les travaux des études limitées à la mémoire à court terme aux expériences qui comprenaient les processus physiologiques nécessaires à la mémoire à long terme .

En 1981, des membres du laboratoire dont Terry Walters, Tom Abrams et Robert Hawkins avaient pu étendre le système Aplysia à l'étude du conditionnement classique , une découverte qui a aidé à combler l'écart apparent entre les formes simples d'apprentissage souvent associées aux invertébrés et plus types complexes d'apprentissage plus souvent reconnus chez les vertébrés. Parallèlement aux études comportementales fondamentales, d'autres travaux en laboratoire ont tracé les circuits neuronaux des neurones sensoriels , des interneurones et des motoneurones impliqués dans les comportements appris. Cela a permis d'analyser les connexions synaptiques spécifiques qui sont modifiées par l'apprentissage chez les animaux intacts. Les résultats du laboratoire de Kandel ont fourni des preuves solides de la base mécaniste de l'apprentissage comme "un changement dans l'efficacité fonctionnelle des connexions excitatrices existantes ". Le prix Nobel de physiologie ou médecine décerné à Kandel en 2000 est le résultat de son travail avec Aplysia sur les mécanismes biologiques de stockage de la mémoire.

Changements moléculaires au cours de l'apprentissage

À partir de 1966, James Schwartz a collaboré avec Kandel sur une analyse biochimique des changements dans les neurones associés à l'apprentissage et au stockage de la mémoire. A cette époque, on savait que la mémoire à long terme, contrairement à la mémoire à court terme, impliquait la synthèse de nouvelles protéines. En 1972, ils avaient la preuve que la deuxième molécule messagère AMP cyclique (AMPc) était produite dans les ganglions d' Aplysia dans des conditions qui provoquent la formation de mémoire à court terme ( sensibilisation ). En 1974, Kandel a déménagé son laboratoire à l'Université de Columbia et est devenu directeur fondateur du Center for Neurobiology and Behaviour. Il a été rapidement découvert que le neurotransmetteur sérotonine , agissant pour produire le deuxième messager AMPc, est impliqué dans la base moléculaire de la sensibilisation du réflexe de retrait des branchies. En 1980, la collaboration avec Paul Greengard a permis de démontrer que la protéine kinase dépendante de l'AMPc , également connue sous le nom de protéine kinase A (PKA), agissait dans cette voie biochimique en réponse à des niveaux élevés d'AMPc. Steven Siegelbaum a identifié un canal potassique qui pourrait être régulé par la PKA, couplant les effets de la sérotonine à une électrophysiologie synaptique altérée.

En 1983, Kandel a participé à la création de l'Institut de recherche médicale Howard Hughes à Columbia, consacré à la science moléculaire neuronale. Le laboratoire Kandel a ensuite cherché à identifier des protéines qui devaient être synthétisées pour convertir les souvenirs à court terme en souvenirs à long terme. L'une des cibles nucléaires de la PKA est la protéine de contrôle transcriptionnel CREB (cAMP response element binding protein). En collaboration avec David Glanzman et Craig Bailey, Kandel a identifié CREB comme étant une protéine impliquée dans le stockage de la mémoire à long terme. L'un des résultats de l'activation de CREB est une augmentation du nombre de connexions synaptiques. Ainsi, la mémoire à court terme avait été liée à des changements fonctionnels dans les synapses existantes, tandis que la mémoire à long terme était associée à un changement du nombre de connexions synaptiques.

Support expérimental pour l'apprentissage de l'hebbian

Certains des changements synaptiques observés par le laboratoire de Kandel fournissent des exemples de théorie hebbienne . Un article décrit le rôle de l'apprentissage hebbien dans le réflexe de retrait du siphon d' Aplysia .

Le laboratoire Kandel a également réalisé d'importantes expériences en utilisant des souris transgéniques comme système pour étudier la base moléculaire du stockage de la mémoire dans l'hippocampe des vertébrés. L'idée originale de Kandel selon laquelle les mécanismes d'apprentissage seraient conservés entre tous les animaux a été confirmée. Il a été confirmé que les neurotransmetteurs , les systèmes de second messager, les protéines kinases , les canaux ioniques et les facteurs de transcription comme CREB fonctionnent à la fois dans l'apprentissage et le stockage de la mémoire chez les vertébrés et les invertébrés.

Poursuite du travail à l'Université de Columbia

Depuis 1974, Kandel contribue activement à la science en tant que membre de la Division de neurobiologie et du comportement du Département de psychiatrie de l'Université de Columbia. En 2008, lui et Daniela Pollak ont ​​découvert que le conditionnement de souris pour associer un bruit spécifique à une protection contre les dommages, un comportement appelé « sécurité apprise », produit un effet antidépresseur comportemental comparable à celui des médicaments. Cette découverte, rapportée dans Neuron , pourrait éclairer d'autres études sur les interactions cellulaires entre les antidépresseurs et les traitements comportementaux.

Kandel est également bien connu pour les manuels qu'il a aidé à écrire, tels que Principles of Neural Science . Publié pour la première fois en 1981 et maintenant dans sa cinquième édition, le livre est souvent utilisé comme texte d'enseignement et de référence dans les facultés de médecine et les programmes de premier cycle et des cycles supérieurs. Kandel est membre de l' Académie nationale des sciences depuis 1974.

Il est également à l'Université Columbia depuis 1974 et vit à New York .

Anciens membres notables de son laboratoire

  • James H. Schwartz 1964-1972 : co-auteur du manuel influent Principles of Neural Science .
  • John H. (Jack) Byrne 1970-1975 : professeur et directeur du Neuroscience Research Center à l'UT Health Science Center (Mcgovern Medical School) ; fondateur et éditeur de la revue de recherche Learning and Memory.
  • Tom Carew 1970-1983 : professeur et doyen de la Faculté des arts et des sciences de l'Université de New York, Center for Neural Science. Ancien président de la Society for Neuroscience.
  • Edgar T. Walters 1974-1980 : professeur à la faculté de médecine du Centre des sciences de la santé de l'Université du Texas à Houston.
  • Kelsey C. Martin 1992-1999 : doyen de la faculté de médecine David Geffen de l'UCLA et professeur dans les départements de chimie biologique, de psychiatrie et de sciences biocomportementales.

Opinions actuelles sur Vienne

Lorsque Kandel a remporté le prix Nobel en 2000, on a dit à Vienne qu'il était un Nobel « autrichien », quelque chose qu'il a trouvé « typiquement viennois : très opportuniste, très fourbe, quelque peu hypocrite ». Il a également déclaré que ce n'était « certainement pas un Nobel autrichien, c'était un Nobel juif-américain ». Après cela, il a reçu un appel du président autrichien de l'époque, Thomas Klestil , lui demandant : « Comment pouvons-nous arranger les choses ? » Kandel a déclaré que Doktor-Karl-Lueger-Ring devrait d'abord être renommé; Karl Lueger était un maire antisémite de Vienne, cité par Hitler dans Mein Kampf . La rue a finalement été rebaptisée en 2012. Deuxièmement, il souhaitait que la communauté intellectuelle juive soit ramenée à Vienne, avec des bourses pour les étudiants et chercheurs juifs. Il a également proposé un colloque sur la réponse de l'Autriche au national-socialisme. Kandel a depuis accepté la citoyenneté d'honneur de Vienne et participe à la vie universitaire et culturelle de sa ville natale, à l'instar de Carl Djerassi . Le livre de Kandel en 2012, The Age of Insight — comme exprimé dans son sous-titre, The Quest to Understanding the Unconscious in Art, Mind, and Brain, from Vienna 1900 to the Present — représente une tentative historique de grande envergure pour placer Vienne à la racine de modernisme culturel.

Récompenses

Filmographie

Publications sélectionnées

Livres

  • Kandel, Eric R. (1976), Cellular Basis of Behaviour: An Introduction to Behavioral Neurobiology , New York: WH Freeman & Company, ISBN 978-0-716-70522-2
  • Kandel, Eric R. (1978), Une cellule - Approche biologique de l'apprentissage , New York : Society for Neuroscience, ISBN 978-0-916-11007-9.
  • Kandel, Eric R. (1979), Behavioral Bio of Aplysia: Origin & Evolution , New York: WH Freeman & Company, ISBN 978-0-716-71070-7.
  • Kandel, Eric R.; Schwartz, James H.; Jessell, Thomas M. ; Siegelbaum, Steven A.; Hudspeth, AJ (2012) [1981], Principles of Neural Science (5e éd.), New York : McGraw-Hill , ISBN 978-0-071-39011-8.
  • Kandel, Eric R. (1987), Neurobiologie moléculaire en neurologie et psychiatrie , New York : Lippincott Williams & Wilkins, ISBN 978-0-881-67305-0.
  • Kandel, Eric R.; Jessell, Thomas M. ; Schwartz, James H (1995), Essentials of Neural Science and Behavior , New York : McGraw-Hill/Appleton & Lange, ISBN 978-0-838-52245-5.
  • Kandel, Eric R. (2005), Psychiatrie, psychanalyse et nouvelle biologie de l'esprit , New York : American Psychiatric Publishing, ISBN 978-1-585-62199-6.
  • Kandel, Eric R. (2007), À la recherche de la mémoire : l'émergence d'une nouvelle science de l'esprit , New York : WW Norton & Company, ISBN 978-0-393-32937-7.
  • Kandel, Eric R. (2012), L'ère de la perspicacité : la quête pour comprendre l'inconscient dans l'art, l'esprit et le cerveau, de Vienne 1900 à nos jours , New York : Random House, ISBN 978-1-4000-6871-5.
  • Kandel, Eric R. (2016), Reductionism in Art and Brain Science: Bridging the Two Cultures , New York: Columbia University Press, ISBN 978-0-231-17962-1.
  • Kandel, Eric R. (2018), The Disordered Mind: What Unusual Brains Tell Us About Ourselves , New York: Farrar, Straus et Giroux, ISBN  9780374287863 .

Des articles

Voir également

Les références

Liens externes