John Eccles (neurophysiologist)

Wissenschaft und Religion sind sich sehr ähnlich. Beide sind imaginative und kreative Aspekte des menschlichen Geistes.

Sir John Carew Eccles war ein australischer Neurophysiologe und Philosoph, der 1963 den Nobelpreis für Physiologie oder Medizin für seine Arbeiten über die Synapse erhielt. Er teilte sich den Preis mit Andrew Huxley und Alan Lloyd Hodgkin.

Leben und Werk

Frühe Jahre

Eccles wurde in Melbourne, Australien, geboren. Er wuchs dort mit seinen zwei Schwestern und seinen Eltern auf: William und Mary Carew Eccles, beide Lehrer, die ihn bis zum Alter von 12 Jahren zu Hause unterrichteten. Er besuchte zunächst die Warrnambool High School, heute Warrnambool College, wo ein Wissenschaftsflügel nach ihm benannt ist, und vollendete dann sein letztes Schuljahr an der Melbourne High School. Im Alter von 17 Jahren erhielt er ein Seniorenstipendium zum Studium der Medizin an der University of Melbourne. Als Medizinstudent konnte er nie eine zufriedenstellende Erklärung für die Wechselwirkung von Körper und Geist finden; er begann zu überlegen, Neurowissenschaftler zu werden. Er graduierte 1925 mit Auszeichnung und erhielt ein Rhodes-Stipendium, um unter Charles Scott Sherrington am Magdalen College der Oxford University zu studieren, wo er 1929 seinen Doktor der Philosophie erhielt.

1937 kehrte Eccles nach Australien zurück, wo er während des Zweiten Weltkriegs an Militärforschung arbeitete. Während dieser Zeit war Eccles Direktor des Kanematsu-Instituts an der Sydney Medical School; er und Bernard Katz hielten Forschungsvorträge an der University of Sydney und beeinflussten deren intellektuelles Umfeld stark. Nach dem Krieg wurde er Professor an der University of Otago in Neuseeland. Von 1952 bis 1962 arbeitete er als Professor an der John Curtin School of Medical Research JCSMR der Australian National University. Das Eccles Institute of Neuroscience hat seinen Sitz in einem neuen Flügel des JCSMR-Gebäudes, das mit Unterstützung eines 63-Millionen-Dollar-Zuschusses der Commonwealth Government errichtet und im März 2012 fertiggestellt wurde.

Karriere

In den frühen 1950er Jahren führten Eccles und seine Kollegen die Forschungen durch, die zu seiner Auszeichnung mit dem Nobelpreis führten. Um Synapsen im peripheren Nervensystem zu untersuchen, nutzten Eccles und Kollegen den Dehnungsreflex als Modell, der leicht zu untersuchen ist, da er nur aus zwei Neuronen besteht: einem sensorischen Neuron, der Muskelspindelfaser, und dem Motoneuron. Das sensorische Neuron bildet eine Synapse mit dem Motoneuron im Rückenmark. Wenn ein Strom in das sensorische Neuron des Quadrizeps geleitet wird, erzeugt das das Quadrizeps innervierende Motoneuron ein kleines exzitatorisches postsynaptisches Potenzial EPSP. Wenn ein ähnlicher Strom durch den Hamstring, den Antagonisten des Quadrizeps, geleitet wird, wird ein inhibitorisches postsynaptisches Potenzial IPSP im Quadrizeps-Motoneuron erzeugt. Obwohl ein einzelnes EPSP nicht ausreichte, um ein Aktionspotenzial im Motoneuron auszulösen, kann die Summe mehrerer EPSPs von mehreren sensorischen Neuronen, die auf das Motoneuron synapsieren, dazu führen, dass das Motoneuron feuert und damit den Quadrizeps kontrahiert. Andererseits könnten IPSPs diese Summe von EPSPs reduzieren und verhindern, dass das Motoneuron feuert.

Neben diesen grundlegenden Experimenten war Eccles Schlüsselfigur bei einer Reihe wichtiger Entwicklungen in der Neurowissenschaft. Bis etwa 1949 glaubte Eccles, dass die synaptische Übertragung hauptsächlich elektrisch und nicht chemisch war. Obwohl er sich in dieser Hypothese irrte, führten seine Argumente ihn und andere dazu, einige der Experimente durchzuführen, die die chemische synaptische Übertragung bewiesen. Bernard Katz und Eccles arbeiteten zusammen an einigen der Experimente, die die Rolle von Acetylcholin als Neurotransmitter im Gehirn aufklärten.

Auszeichnungen

1958 wurde er zum Knight Bachelor ernannt, in Anerkennung seiner Verdienste um die physiologische Forschung.

1963 gewann er den Australian of the Year Award, das gleiche Jahr, in dem er den Nobelpreis gewann.

1964 wurde er Ehrenmitglied der American Philosophical Society, und 1966 zog er in die Vereinigten Staaten, um am Institute for Biomedical Research in Chicago zu arbeiten. Unzufrieden mit den dortigen Arbeitsbedingungen verließ er das Institut, um von 1968 bis zu seiner Pensionierung 1975 Professor an der University at Buffalo zu werden. Nach seiner Pensionierung zog er in die Schweiz und schrieb über das Leib-Seele-Problem.

1981 wurde Eccles Gründungsmitglied des World Cultural Council.

1990 wurde er zum Companion of the Order of Australia AC ernannt, in Anerkennung seiner Verdienste um die Wissenschaft, besonders im Bereich der Neurophysiologie. Er starb 1997 in Tenero-Contra, Locarno, Schweiz.

Philosophie

In The Understanding of the Brain (1973) fasst Eccles seine Philosophie zusammen: „Bevor ich nun die Gehirnfunktion im Detail diskutiere, werde ich zu Beginn einen Überblick über meine philosophische Position zum sogenannten ‚Gehirn-Geist-Problem' geben, damit Sie die experimentellen Ergebnisse zu dieser philosophischen Position in Beziehung setzen können. Ich habe mich ausführlich zu dieser Philosophie in meinem Buch Facing Reality geäußert. In Abb. 6-1 können Sie sehen, dass ich die jüngsten philosophischen Errungenschaften von Sir Karl Popper mit seinem Konzept der drei Welten vollständig anerkenne. Ich war ein Dualist, jetzt bin ich ein Trialist! Der kartesische Dualismus ist bei vielen Menschen aus der Mode gekommen. Sie nehmen Monismus an, um dem Rätsel der Gehirn-Geist-Wechselwirkung mit ihren verwirrenden Problemen zu entgehen. Aber Sir Karl Popper und ich sind Interaktionisten, und noch mehr, trialistischen Interaktionisten! Die drei Welten sind sehr leicht zu definieren. Ich bin überzeugt, dass in der Klassifizierung von Abb. 6-1 nichts übersehen wird. Sie berücksichtigt alles, das existiert und in unserer Erfahrung vorhanden ist. Alles kann in eine der unter Welt 1, 2 und 3 aufgeführten Kategorien klassifiziert werden.

Abb. 6-1, Drei Welten

„In Abb. 6-1 ist Welt 1 die Welt der physischen Objekte und Zustände. Sie umfasst das gesamte Kosmos aus Materie und Energie, die gesamte Biologie einschließlich des menschlichen Gehirns und alle Artefakte, die der Mensch zur Codierung von Informationen hergestellt hat, wie beispielsweise das Papier und die Tinte von Büchern oder die materielle Grundlage von Kunstwerken. Welt 1 ist die Gesamtwelt der Materialisten. Sie erkennen nichts anderes an. Alles andere ist Fantasie.

„Welt 2 ist die Welt der Bewusstseinszustände und des subjektiven Wissens aller Art. Die Gesamtheit unserer Wahrnehmungen gehört in diese Welt. Aber es gibt mehrere Ebenen. Im Einklang mit Polten neige ich dazu, drei Arten von Ebenen der Welt 2 anzuerkennen, wie in Abb. 6-2 angegeben, aber es könnte korrekter sein, sie als Spektrum zu betrachten.

ABB. 6-2, Welt des Bewusstseins

„Die erste Ebene, äußere Sinne, wären die gewöhnlichen Wahrnehmungen, die von allen unseren Sinnesorganen bereitgestellt werden, Hören und Tasten und Sehen und Riechen und Schmerz. Alle diese Wahrnehmungen befinden sich natürlich in Welt 2: Sehen mit Licht und Farbe; Hören mit Musik und Harmonie; Tasten mit all seinen Qualitäten und Vibrationen; die Palette von Gerüchen und Geschmäcken und so weiter. Diese Qualitäten existieren nicht in Welt 1, wo es entsprechend nur elektromagnetische Wellen, Druckwellen in der Atmosphäre, materielle Objekte und chemische Substanzen gibt.

„Darüber hinaus gibt es eine Ebene des inneren Sinns, die die Welt der subtileren Wahrnehmungen ist. Es ist die Welt Ihrer Gefühle, Ihrer Gefühle von Freude und Traurigkeit und Angst und Wut und so weiter. Sie umfasst all Ihre Erinnerungen und all Ihre Vorstellungen und Ihre Planung in die Zukunft. Tatsächlich gibt es eine ganze Reihe von Ebenen, die ausführlich beschrieben werden könnten. Alle subtilen Erfahrungen der menschlichen Person befinden sich in dieser inneren Sinneswelt. Sie sind alle privat für Sie, aber Sie können sie durch sprachliche Ausdrücke und Gesten aller Subtilitätsebenen offenbaren.

„Schließlich gibt es im Kern der Welt 2 das Selbst oder das reine Ich, das die Grundlage unserer Einheit als erlebendes Wesen während unseres ganzen Lebens ist.

„Diese Welt 2 ist unsere primäre Realität. Unsere bewussten Erfahrungen sind die Grundlage unseres Wissens von Welt 1, die somit eine Welt der sekundären Realität ist, eine derivative Welt. Jedes Mal, wenn ich ein wissenschaftliches Experiment durchführe, zum Beispiel, muss ich es kognitiv planen, alles in meinen Gedanken, und dann bewusst meinen Aktionsplan im Experiment ausführen. Schließlich muss ich die Ergebnisse betrachten und sie durchdenken. Zum Beispiel muss ich die Spuren des Oszilloskops und ihre fotografischen Aufzeichnungen sehen oder die Signale auf dem Lautsprecher hören. Die verschiedenen Signale von der Registrierausrüstung müssen von meinen Sinnesorganen empfangen werden, an mein Gehirn und so zu meinem Bewusstsein übertragen werden, dann angemessen gemessen und verglichen werden, bevor ich anfangen kann, über die Bedeutung der Versuchsergebnisse nachzudenken. Wir spielen die ganze Zeit, bei jeder Aktion, die wir tun, ständig hin und her zwischen Welt 1 und Welt 2.

„Und was ist Welt 3? Wie in Abb. 6-1 dargestellt, ist sie die ganze Welt der Kultur. Es ist die Welt, die vom Menschen geschaffen wurde und die den Menschen gegenseitig geprägt hat. Dies ist meine Botschaft, in der ich Popper uneingeschränkt folge. Die ganze Sprache ist hier. Alle unsere Kommunikationsmittel, alle unsere intellektuellen Bemühungen, kodiert in Büchern, kodiert in den künstlerischen und technologischen Schätzen in den Museen, kodiert in jedem Artefakt, das der Mensch von primitiven Zeiten hinterlassen hat – das ist Welt 3 bis zur Gegenwart. Es ist die Welt der Zivilisation und Kultur. Bildung ist das Mittel, durch das jeder Mensch in Beziehung zu Welt 3 gebracht wird. Auf diese Weise wird er sein ganzes Leben lang darin eingetaucht und nimmt am Erbe der Menschheit teil und wird so zu einer vollständigen Person. Welt 3 ist die Welt, die sich einzigartig auf den Menschen bezieht. Es ist die Welt, die den Tieren völlig unbekannt ist. Sie sind blind für alle Welt 3. Ich sage das ohne Vorbehalt. Dies ist dann der erste Teil meiner Geschichte.

„Jetzt komme ich dazu, die Art und Weise zu betrachten, in der die drei Welten miteinander interagieren..."

Trotz dieser Worte schlug Eccles in seinem späten Buch How the Self Controls Its Brain einen dualistischen Mechanismus des Geistes vor.

Privatleben und Tod

Eccles hatte neun Kinder. Eccles heiratete 1928 Irene Miller Eccles (1904–2002) und ließ sich 1968 scheiden. Nach seiner Scheidung 1968 heiratete Eccles Helena Táboríková; eine Mitarbeiterin als Neuropsychologin und Ärztin der Charles University. Die beiden arbeiteten häufig in der Forschung zusammen und blieben bis zu seinem Tod verheiratet. Eccles starb am 2. Mai 1997 in seinem Haus in Contra, Schweiz. Er wurde in Contra, Schweiz, begraben.

Titel

• Mr John Eccles 1903–1929
• Dr John Eccles 1929–1944
• Prof. John Eccles 1944–1958
• Sir John Eccles 1958–1990
• Sir John Eccles AC 1990–1997

Bibliographie

• 1932, Reflex Activity of the Spinal Cord.
• 1953, The neurophysiological basic of the mind: The principles of neurophysiology, Oxford: Clarendon.
• 1957, The Physiology of Nerve Cells.
• 1964, The Physiology of Synapses.
• 1965, The brain and the unity of conscious experience, London: Cambridge University Press.
• 1969, The Inhibitory Pathways of the Central Nervous System.
• 1970, Facing reality: Philosophical Adventures by a Brain Scientist, Berlin: Springer.
• 1973, The Understanding of the Brain.
• 1977, The Self and Its Brain, with Karl Popper, Berlin: Springer.
• 1979, The human mystery, Berlin: Springer.
• 1980, The Human Psyche.
• 1984, The Wonder of Being Human – Our Brain & Our Mind, with Daniel N. Robinson, New York, Free Press.
• 1985, Mind and Brain: The Many-Faceted Problems, Editor, New York : Paragon House.
• 1989, Evolution Of The Brain : Creation Of The Self.
• 1994, How the Self Controls Its Brain.