Jerome Lettvin

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
Przejdź do nawigacji Przejdź do wyszukiwania
Jerome Ysroael Lettvin
Jerry Lettvin
Ilustracja
Jerome Lettvin (po lewej) i Walter Pitts[1][2]
Data i miejsce urodzenia 23 lutego 1920
Chicago
Data i miejsce śmierci 23 kwietnia 2011
Hingham
Zawód, zajęcie neurobiolog, neuropsycholog, neurofizjolog, kognitywista
Narodowość amerykańska
Alma Mater University of Illinois
Uczelnia University of Rochester,
Massachusetts Institute of Technology,

Rutgers University

Stanowisko profesor

Jerome Lettvin (ur. 23 lutego 1920 w Chicago, Illinois, zm. 23 kwietnia 2011 w Hingham[3]) – amerykański lekarz (neurologia, psychiatria), neurobiolog, kognitywista, profesor MIT, najbardziej znany z pracy What the frog’s eye tells the frog’s brain (1959)[4], należącej do najczęściej cytowanych w świecie prac naukowych, oraz z historycznej debaty na temat LSD (debata Leary–Lettvin, 1967)[5] i z popularyzacji kontrowersyjnego pojęcia „Grandmother cell”[6].

Życiorys[edytuj | edytuj kod]

Jerome Lettvin był synem imigrantów z Ukrainy. Rodzice przyjechali do Stanów Zjednoczonych niedługo przed wybuchem I wojny światowej. Poznali się w Chicago. Matka była nauczycielką gry na pianinie, piękną kobietą utrzymującą kontakty z „wyższymi sferami”. Ojciec dopiero w Chicago zdobywał zawodowe wykształcenie prawnicze. Był aktywistą społecznym, żarliwym mówcą, którego syn określał mianem „anarchisty typu Kropotkina”. Matce podobała się żarliwość ojca. Po ślubie mieszkali w Humbold Park. Ich pierwszy syn, Jerome, urodził się w lutym 1920 roku, a później urodzili się następni dwaj synowie i córka. Dzieci wspominały, że ojciec był w domu małomówny i skromny. O losach dzieci decydowała matka, która miała ambicje skierowania ich na drogę rozwoju artystycznego. Wszyscy grali na pianinie i występowali publicznie z koncertami jako kilkuletnie dzieci. Jerome pisał też wiersze[7].

Uczył się w Tuley High School (obecnie Roberto Clemente Community Academy), w Lewis Institute (obecnie część Illinois Institute of Technology – co zakończył incydent z kamieniami spadającymi z parapetu na Madison Avenue – a następnie (1938) w University of Chicago (zgodnie z decyzją matki). Na studiach przyjaźnił się m.in. z Hymanem Minskym, ekonomistą, oraz z wszechstronnie uzdolnionym młodszym kolegą, matematykiem Walterem Pittsem (1924–1969), późniejszym wieloletnim współpracownikiem[7]. Uzyskał stopnie BS i MD w roku 1943.

Specjalizował się w dziedzinie psychiatrii i neurofizjologii. Karierę zawodową przerwał wybuch II wojny światowej. Od stycznia 1944 roku służył w wojsku przez 9 miesięcy. Uczestniczył m.in. w uczestnicząc bitwie o Ardeny (był we Francji szefem psychiatrii w 237 General Hospital). Po wojnie kontynuował praktykę w dziedzinie neurologii i badania układu nerwowego, częściowo w Boston City Hospital, a następnie był zatrudniony w[7][8]:

Ożenił się w roku 1947 z Maggie – dziewczyną, którą znał wcześniej bardzo krótko. Spędzili razem 64 lata[a]. Mieli troje dzieci. Zmarł w roku 2011 po ciężkiej chorobie. Został zapamiętany jako pasjonat swojej dyscypliny naukowej z duszą poety i wybitny dydaktyk – charyzmatyczny wykładowca[8][10][11] i uczestnik żarliwych debat. Debata telewizyjna Timothy Leary v. Jerome Lettvin na temat LSD, która odbyła się w roku 1967 w MIT i była transmitowana przez telewizję, została zapamiętana jako wydarzenie historyczne, zwane LSD Debate[5][9][b]

Badania naukowe[edytuj | edytuj kod]

Oko żaby[edytuj | edytuj kod]

Przedmiotem najbardziej intensywnych badań J. Lettvina były procesy zachodzące w nieruchomym oku żaby, reagującym na szybki ruch drobnych obiektów w polu widzenia. Badania były częściowo kontynuacją prac H. Barlowa, który pierwsze prace na temat funkcji pojedynczych neuronów w siatkówce oka opublikował już w roku 1943 (w roku 1953 ukazały się np. prace Summation and inhibition in the frog's retina i Action potentials from the frog's retina)[12][13]. Horace Barlow wykazał m.in. że w siatkówce oka żaby, rejestrującej obiekt przypominający żuka, następuje silna aktywizacja pojedynczych receptorów, które pełnią funkcje behawioralne – wywołują zainteresowanie spostrzeżonym obiektem jako pokarmem („Bug Detectors”). Waga odkrycia polegała przede wszystkim na wykazaniu, że procesy, prowadzące do rozpoznawania bodźców na podstawie ich specyficznych cech, mogą zachodzić poza mózgiem[14]. Zainteresowanie tym problemem wzbudził w Lettvinie – studencie University of Illinois w Chicago – jego nauczyciel i wychowawca, prof. psychiatrii Warren S. McCulloch. McCulluch skupił też wokół siebie wielu innych naukowców, głównie młodych ludzi, których zachęcił do interdyscyplinarnych – teoretycznych i doświadczalnych – badań układu nerwowego (również do humanistycznego podejścia do nauki). Byli wśród nich Walter Pitts i matematyk Norbert Wiener (twórca cybernetyki)[15].

W historycznym artykule What The Frog's Eye Tells The Frog's Brain[4][16] J.Y. Lettvin, H.R. Maturana, W.S. McCulloch, W.H. Pitts opisali mechanizm działania siatkówki oka żaby, rejestrującej najbardziej istotne dla zwierzęcia cechy wzrokowego bodźca – wykrytego robaka. Kluczowe stało się stwierdzenie, jak oceniana jest jego wielkość, położenie i szybkość poruszania się, mimo że siatkówka pozostaje nieruchoma – oko żaby nie śledzi celu polowania, zmienia ustawienie tylko wtedy, gdy np. porusza się liść, na którym siedzi zwierzę – obraz pola obserwacji na siatkówce pozostaje nieruchomy[4][16]. W warunkach doświadczalnych zastosowano mikroelektrody wszczepiane do pojedynczych neuronów. Stwierdzono, m.in. że poruszanie przed zwierzęciem fotografią naturalnego siedliska, której obraz zajmował całe pole widzenia (również z przymocowanymi do niej obiektami przypominającymi np. muchy), nie powodowało pobudzeń neuronów. Reakcja występowała, gdy na tym tle poruszano dowolnym obiektem wielkości muchy[17].

Oko żaby porusza się tylko na tyle, aby zachować nieruchome tło poruszającej się zdobyczy

Wyjaśniono, że w siatkówce oka żaby występują cztery różne typy tych komórek, które uaktywniają się selektywnie pod wpływem bodźców różnego rodzaju, związanych głównie z charakterystyką krawędzi przedmiotu obserwacji (granic poszczególnych części pola widzenia)[4][16][18][17].

Zaobserwowano charakterystyczne typy reakcji różnych neuronów[4][16][18], m.in.:

  1. wprowadzenie przedmiotu z krawędzią do pola widzenia żaby wywołuje liczne impulsy w czasie tego ruchu, a następnie aktywność ustala się na niższym, stałym poziomie, dopóki krawędź znajduje się w polu widzenia (nie jest „wymazywana” przez włączenie i wyłączenie światła)
  2. wprowadzenie przedmiotu wywołuje podobną aktywność, jednak krawędź musi być „wypukła” (zaciemnienie z jednej strony), a aktywność zanika, gdy ustaje ruch, oraz jest „wymazywalna”
  3. wykrywanie zmieniającego się kontrastu
  4. wykrywanie przyciemnienia
  5. wykrywanie ciemności

W każdym z przypadków istotna jest szybkość zmian bodźca.

„Komórki babci” i „komórki Jennifer Aniston”[edytuj | edytuj kod]

W roku 1969, jako wykładowca MIT, Jerry Lettvin zamierzał sprowokować dyskusję ze studentami nad hipotezą, że każde świadome doświadczenie życiowe, np. wspomnienie określonej osoby, może być przechowywane w stosunkowo niewielkiej liczbie neuronów (w skrajnym przypadku – w jednym). W czasie wykładu opowiedział fikcyjną historię rosyjskiego neurochirurga, Akakija Akakijewicza, który – na prośbę swojego pacjenta – operacyjnie usunął z jego mózgu fragment tkanki z kilkoma tysiącami neuronów, a wraz z nimi wszystkie – złe i dobre – wspomnienia o jego apodyktycznej matce[19].

Z pasją propagowana przez Lettvina hipoteza „komórki babci” została trwale związana z jego nazwiskiem. Stało się tak, mimo że nie on był pomysłodawcą neuronowego mechanizmu zapamiętywania i rozpoznawania osób, przedmiotów itp., w którym decydującą rolę odgrywają pojedyncze wyspecjalizowane neurony. Nie udało mu się też tej hipotezy doświadczalnie zweryfikować[19].

Wśród pomysłodawców i wcześniejszych propagatorów analogicznej koncepcji jest wymieniany polski neurofizjolog, Jerzy Konorski[20][21], autor książki Integracyjna działalność mózgu (1967), w której została opisana koncepcja jednostek gnostycznych – neuronów reagujących na konkretne wzorce – zespoły bodźców zmysłowych (percepcje jednostkowe)[22][23][24].

Oddźwięk

Koncepcja zakładająca istnienie „komórek babci” (lub nawet jednej „grandmother cell”), magazynujących wiedzę o określonej osobie, obiekcie lub pojęciu, jest coraz częściej przywoływana w pracach naukowych i polemikach neurologów i kognitywistów, nie tylko żartobliwie[19].

W roku 2014 Nagrodę Nobla w dziedzinie fizjologii lub medycyny otrzymało troje neurobiologów za wyjaśnienie sposobu powstawania w mózgu kognitywnego GPS mózgu, umożliwiającego orientację przestrzenną[25]. Elementami tego systemu są m.in. „komórki miejsca”, pojedyncze, wyspecjalizowane neurony, które zidentyfikowano dzięki nowej technice wszczepiania elektrod do pojedynczych neuronów hipokampa szczurów[26].

Nie stanowi to ostatecznego potwierdzenia prowokacyjnej hipotezy, dotyczącej analogicznego zapamiętywania i rozpoznawania np. określonej osoby, jednak na taką możliwość wskazuje część wyników badań, które intensywnie prowadzi Rodrigo Quian Quiroga[27] ze współpracownikami[c].

Jonathan C.W. Edwards, profesor UCL (Wydział Medycyny)[30], opublikował liczne prace naukowe, mieszczące się w zbliżonym obszarze, w dziedzinie współczesnej monadologii (zob. monada w programowaniu, monada w filozofii), wśród nich m.in. The Nature of Mental Representations: Grandmother, Pontifical and Other Cells[31] lub How Many People Are There In My Head, And In Hers?[32][d].

Publikacje (wybór)[edytuj | edytuj kod]

  • Jerome Lettvin, The Colors of Colored Things, 1967[35]
  • Jerome Lettvin, On Seeing Sidelong, 1976[36]
  • Jerome Ysrael Lettvin, Campbell L. Searle, Alvin C. Kibel, Robert Sonné Cohen, Faust and the Faustian Man, Massachusetts Institute of Technology, Technology and Culture Seminar[37]
  • red. Larry R. Squire, Jerome Lettvin w: The History of Neuroscience in Autobiography, Tom 2, 1998[38]
  • Jerome Ysrael Lettvin, Massachusetts Institute of Technology, Research Laboratory of Electronics; United States Air Force, Office of Scientific Research, Final Report, U.S. Air Force Office of Scientific Research Contract F44620-67-C-0030 Covering the Period September 1, 1966-August 31, 1967, 1967[39]

Uwagi[edytuj | edytuj kod]

  1. Żona mówiła o nim w wywiadach: „He really was utterly brilliant”, „There was nothing about him that wasn’t entrancing”[9].
  2. Wspominany cytat z debaty Leary-Lettvin: „The kick is cheap. The ecstasy is cheap. And you are settling for a second-rate — permanent, second-rate — world by the complete abrogation of the intellect”, … „You’re selling off exactly those functions which have set you aside critically in every possible way. … At this point sir, I look upon you as a tool of the devil.”[9].
  3. Opublikowane w roku 2013 badania wykonywano wszczepiając mikroelektrody do neuronów mózgu ludzi (chorzy na epilepsję, w czasie specjalistycznych poszukiwań ogniska napadów). Długotrwałe monitorowanie komórek nerwowych hipokampa jednego z pacjentów pozwoliło stwierdzić np. że jeden z neuronów silnie uaktywniał się przy prezentacjach fotografii aktorki Jennifer Aniston, ignorując zdjęcia wielu innych osób, miejsc i zwierząt (zareagował na zdjęcie Lisy Kudrow, aktorki grającej razem z Aniston w serialu „Przyjaciele”). Stwierdzono, że komórki określonych osób są uaktywniane nie tylko pod wpływem zdjęć, lecz również np. nazwiska (wyświetlany napis lub odtwarzane nagranie dźwiękowe). Zaobserwowano, że jeden z pacjentów miał neuron reagujący na wszystkich naukowców, z którymi spotykał się na terenie UCLA, gdzie wykonywano badania. Uznano za celowe zintensyfikowanie poszukiwań „komórek pojęciowych”[19].
    Zobacz też:
    • Gnostic cells in the 21st century[20]
    • Quiroga RQ, Reddy L, Kreiman G, Koch C, Fried I. (2005), Invariant visual representation by single neurons in the human brain[28]
    • Quiroga RQ and Kreiman, G. (2010) Postscript: About grandmother cells and Jennifer Aniston neurons[29].
  4. Zobacz też:
    • Is Consciousness Only A Property Of Individual Cells?[33]
    • Reality, Meaning and Knowledge. An account of the world and our place in it, w tym: 6.73. The individual cell as subject: historical ideas, 6.74. Which cells might be customary subjects?[34].

Przypisy[edytuj | edytuj kod]

  1. Jerome Lettvin: Pitts, Walter (ang.). W: MIT Encyclopedia of Cognitive [on-line]. ai.ato.ms/MITECS. [dostęp 2015-05-20].
  2. Neil R. Smalheiser: Walter Pitts. W: Perspectives in Biology and Medicine Volume 43, Number 2, Winter 2000 pp. 217-226, 10.1353/pbm.2000.0009 [on-line]. Project MUSE > Medicine and Health. [dostęp 2015-05-20].
  3. David Lettvin (syn Jerry'ego): Jerry Lettvin 1920 -- 2011 (ang.). W: A memorial page [on-line]. jerrylettvin.blogspot.com. [dostęp 2015-05-20].
  4. a b c d e J.Y. Lettvin, H.R. Maturana, W.S. McCulloch, W.H. Pitts. What the Frog's Eye Tells the Frog's Brain. „Proceedings of the IRE”. 47 (11), s. 1940-1951, Nov. 1959. IEEE. DOI: 10.1109/JRPROC.1959.287207. ISSN 0096-8390 (ang.). 
  5. a b The Historic LSD Debate at MIT: Timothy Leary v. Professor Jerome Lettvin (1967) (ang.). W: The best free cultural & educational media on the web > History, MIT [on-line]. www.openculture.com, September 16th, 2014. [dostęp 2015-05-20].
  6. Charles G. Gross (Department of Psychology Princeton University). Genealogy of the „Grandmother Cell”. „The Neuroscientist”. 8, s. 512-518, 2002. Sage Publications. ISSN 1073-8584 (ang.). 
  7. a b c Jerome Lettvin. W: ed. Larry R. Squire: The History of Neuroscience in Autobiography. T. 2. San Diego, California: Academic Press; The Society for Neuroscience, 1998, s. 222-243. ISBN 0-12-660302-2.
  8. a b Michael H. Brill: Jerome Ysroael Lettvin (1920- ) (ang.). www.iscc.org. [dostęp 2018-03-02]. [zarchiwizowane z tego adresu].
  9. a b c J.M. Lawrence, Globe Correspondent: Jerome Lettvin; MIT professor with passion for ideas, a good debate (ang.). W: The Boston Globe [on-line]. www.boston.com, May 15, 2011. [dostęp 2015-05-20].
  10. Conor Myhrvold: In a Frog’s Eye : A poet at heart, Jerome Lettvin changed our understanding of visual perception (ang.). W: MIT Technology Review [on-line]. January 2, 2013. [dostęp 2015-05-21].
  11. Emily Finn: Jerome Lettvin, MIT professor emeritus, dies at 91 (ang.). W: MIT News [on-line]. MIT News Office, Massachusetts Institute of Technology, Cambridge, MA, April 29, 2011. [dostęp 2015-05-21].
  12. Horace Barlow (ang.). W: Cambridge Neuroscience [on-line]. University of Cambridge. [dostęp 2015-05-27].
  13. Connection from Horace Barlow to Jerome Y Lettvin (ang.). W: neurotree.org [on-line]. [dostęp 2015-05-26].
  14. Aronson, Zimbardo i inni,: Psychologia i życie, wyd. 2. 1996, s. 354.
  15. Tara H. Abraham (Department of History, University of Guelph): The Materials of Science, the Ideasof Science, and the Poetry of Science: Warren McCulloch and Jerry Lettvin (ang.). www.academia.edu. [dostęp 2015-05-26].
  16. a b c d J.Y. Lettvin, H.R. Maturana, W.S. McCulloch, W.H. Pitts: 7. What The Frog's Eye Tells The Frog's Brain (originally appeared in the Proc. Inst. Radio Engr. 1959, vol. 47 pages 1940-1951). W: “The Mind: Biological Approaches to its Functions. William C. Corning, Martin Balaban, 1968, s. 233-258.
  17. a b David Heeger: Bug Detectors (ang.). W: Perception Lecture Notes [on-line]. www.cns.nyu.edu. [dostęp 2015-05-23].
  18. a b Richard P. Feynman, Robert B. Leighton, Matthew Sands: Feynmana wykłady z fizyki. T. 1, cz. 2 Optyka. Termodynamika. Fale. Wydawnictwo Naukowe PWN, 2009.
  19. a b c d Rodrigo Quian Quiroga, Itzhak Fried, Christof Koch. Komórki pamięci. „Świat Nauki”, 2013-02-19. Wydawnictwo Prószyński Media Sp. z o.o.. ISSN 0867-6380 (pol.). , Rodrigo Quian Quiroga, Itzhak Fried, Christof Koch. Brain Cells for Grandmother. „Scientific American”. 308 (2), s. 30–35, luty 2013. ISSN 0036-8733 (ang.). 
  20. a b Rodrigo Quian Quiroga (Centre for Systems Neuroscience, University of Leicester). Gnostic cells in the 21st century. „Acta Neurobiol Exp”, s. 1–9, 2013 (ang.). 
  21. Davide Zoccolan, Minjoon Kouh, Tomaso Poggio, and James J. DiCarlo. Trade-Off between Object Selectivity and Tolerance in Monkey Inferotemporal Cortex. „The Journal of Neuroscience”, s. 12292–12307, November 7, 2007. ISSN 0270-6474 (ang.). 
  22. Jerzy Konorski: Integracyjna działalność mózgu. Warszawa: PWN, 1969, s. 79-101, 503-504, 507.
  23. Grandmother cell (ang.). W: World Heritage Encyclopedia i Project Gutenberg Self-Publishing Portal [on-line]. self.gutenberg.org. [dostęp 2015-06-07].
  24. Marcin Miłkowski: Komórki babcine i widzenie. Trzy poziomy jeszcze raz Widzenie w analizie odgórnej. W: PowerPoint Presentation [on-line]. slideplayer.pl. [dostęp 2015-05-21].
  25. The 2014 Nobel Prize in Physiology or Medicine (ang.). W: Press Release [on-line]. Nobelprize.org. Nobel Media AB 2014, 22 May 2015. [dostęp 2015-05-22].
  26. Nasz wewnętrzny GPS. W: Jerzy Vetulani, Maria Mazurek: Bez ograniczeń. Jak rządzi nami mózg. Warszawa: Dom Wydawniczy PWN, 2015, s. 20, seria: Bez Tajemnic. ​ISBN 978-837-705-819-0​, ​ISBN 978-837-705-820-6​.
  27. Rodrigo Quian Quiroga (ang.). W: University of Leicester > Centre for Systems Neuroscience > Staff [on-line]. www2.le.ac.uk. [dostęp 2015-05-22].
  28. R. Quian Quiroga, L. Reddy, G. Kreiman, C. Koch, I. Fried. Invariant visual representation by single neurons in the human brain. „Nature”, s. 1102-1107, 23 June 2005. DOI: 10.1038/nature03687 (ang.). 
  29. Rodrigo Quian Quiroga, Gabriel Kreiman. Postscript: About grandmother cells and Jennifer Aniston neurons. „Psychological Review”, s. 297-299, 2010 (ang.). 
  30. Jonathan Edwards BA, MB BCh (ang.). W: Profil J. Edwardsa [on-line]. [dostęp 2015-05-22].
  31. Jonathan CW Edwards: The Nature of Mental Representations: Grandmother, Pontifical and Other Cells. W: Strona internetowa University College London [on-line]. UCL, 21 jan 2013. [dostęp 2015-05-22].
  32. Jonathan CW Edwards: How Many People Are There In My Head, And In Hers? (ang.). W: Strona internetowa University College London [on-line]. UCL. [dostęp 2015-05-22].
  33. Jonathan CW Edwards: Is Consciousness Only A Property Of Individual Cells? (ang.). W: Strona internetowa University College London (art. publ. w Journal of Consciousness Studies, Volume 12, No.4-5, pp60-76) [on-line]. UCL. [dostęp 2015-05-22].
  34. Jonathan CW Edwards: Reality, Meaning and Knowledge. An account of the world and our place in it (m.in. 6.73. The individual cell as subject: historical ideas, 6.74. Which cells might be customary subjects? (ang.). W: Strona internetowa University College London [on-line]. UCL. [dostęp 2015-05-22].
  35. Jerome Y. Lettvin: The Colors of Colored Things. W: Opis bibliograficzny w books.google.pl [on-line]. 1967. [dostęp 2015-05-27].
  36. Jerome Y. Lettvin: On Seeing Sidelong. W: Opis bibliograficzny w books.google.pl [on-line]. 1976. [dostęp 2015-05-27].
  37. Jerome Ysrael Lettvin, Campbell L. Searle, Alvin C. Kibel, Robert Sonné Cohen: Faust and the Faustian Man. W: Massachusetts Institute of Technology, Technology and Culture Seminar [on-line]. [dostęp 2015-05-27].
  38. red. Larry R. Squire: Jerome Lettvin. W: The History of Neuroscience in Autobiography , Tom 2, wyd. Elsevier, opis bibliograficzny w books.google.pl [on-line]. 1998. [dostęp 2015-05-27].
  39. Massachusetts Institute of Technology. Research Laboratory of Electronics, Jerome Ysrael Lettvin, United States. Air Force. Office of Scientific Research: Final Report, U.S. Air Force Office of Scientific Research Contract F44620-67-C-0030 Covering the Period September 1, 1966-August 31, 1967 (ang.). Massachusetts Institute of Technology. Research Laboratory of Electronics, 1967. [dostęp 2015-05-27].

Linki zewnętrzne[edytuj | edytuj kod]