Roger Wolcott Sperry

Roger Wolcott Sperry (20 de agosto de 1913 - 17 de abril de 1994) fue un neuropsicólogo, neurobiólogo, neurocientífico cognitivo y premio Nobel estadounidense que, junto con David Hunter Hubel y Torsten Nils Wiesel, ganó el Premio Nobel de Fisiología y Medicina de 1981 por su trabajo en la investigación del cerebro dividido. Una encuesta de Review of General Psychology, publicada en 2002, clasificó a Sperry como el 44º psicólogo más citado del siglo XX.

Vida temprana y educación

Sperry nació en Hartford, Connecticut, de Francis Bushnell y Florence Kraemer Sperry. Su padre estaba en la banca y su madre se formó en la escuela de negocios. Se crió en un ambiente de clase media alta, que enfatizaba el rendimiento académico. Roger tenía un hermano, Russell Loomis. Su padre murió cuando Roger tenía 11 años. Posteriormente, su madre se convirtió en asistente del director de la escuela secundaria local.

Sperry asistió a la Escuela Secundaria Hall en West Hartford, Connecticut, donde fue un atleta estrella en varios deportes y le fue lo suficientemente bien académicamente como para ganar una beca para el Oberlin College. En Oberlin, fue capitán del equipo de baloncesto y también participó en béisbol universitario, fútbol americano y atletismo. También trabajó en un café en el campus para ayudarse a sí mismo. Sperry se especializó en inglés, pero tomó una clase de Introducción a la psicología impartida por un profesor llamado R. H. Stetson que había trabajado con William James, el padre de la psicología estadounidense. Esta clase despertó el interés de Sperry en el cerebro y cómo puede cambiar. Stetson estaba discapacitado y tenía problemas para moverse, por lo que Sperry lo ayudaba llevándolo hacia y desde donde necesitaba ir. Esto incluyó llevar a Stetson a almorzar con sus colegas. Sperry simplemente se sentaba al final de la mesa y escuchaba a Stetson y sus colegas discutir su investigación y otros intereses psicológicos. Esto aumentó aún más el interés de Sperry por la Psicología y, después de recibir su título universitario en inglés de Oberlin, decidió quedarse y obtener su maestría en Psicología. Recibió su licenciatura en inglés en 1935 y una maestría en psicología en 1937. Recibió su Ph.D. en zoología de la Universidad de Chicago en 1941, supervisado por Paul A. Weiss. Sperry luego hizo una investigación postdoctoral con Karl Lashley en la Universidad de Harvard, aunque la mayor parte de su tiempo lo pasó con Lashley en el Centro de Investigación de Primates Yerkes en Orange Park, Florida.

Carrera

En 1942, Sperry comenzó a trabajar en los Laboratorios Yerkes de Biología de Primates, entonces parte de la Universidad de Harvard. Allí se centró en experimentos relacionados con la reorganización de los nervios motores y sensoriales. Se fue en 1946 para convertirse en profesor asistente y luego profesor asociado en la Universidad de Chicago. En 1949, durante una radiografía de tórax de rutina, hubo evidencia de tuberculosis. Lo enviaron al lago Saranac en las montañas Adironack en Nueva York para recibir tratamiento. Fue durante este tiempo cuando comenzó a escribir sus conceptos sobre la mente y el cerebro, y se publicó por primera vez en el American Scientist en 1952. En 1952, se convirtió en Jefe de la Sección de Enfermedades Neurológicas y Ceguera en el Institutos Nacionales de Salud y terminó el año en el Laboratorio de Biología Marina en Coral Gables, Florida. Sperry regresó a la Universidad de Chicago en 1952 y se convirtió en profesor asociado de psicología. No se le ofreció la titularidad en Chicago y planeó mudarse a Bethesda, Maryland, pero se detuvo debido a un retraso en la construcción de los Institutos Nacionales de Salud. Durante este tiempo, el amigo de Sperry, Victor Hepburn, lo invitó a dar una conferencia sobre su investigación en un simposio. Había profesores del Instituto de Tecnología de California en la audiencia del simposio que, después de escuchar la conferencia de Sperry, quedaron tan impresionados con él que le ofrecieron un trabajo como Profesor Hixson de Psicobiología. En 1954, aceptó el puesto de profesor en el Instituto de Tecnología de California (Caltech como Profesor Hixson de Psicobiología) donde realizó sus experimentos más famosos con Joseph Bogen, MD y muchos estudiantes, incluido Michael Gazzaniga.

Bajo la supervisión de Paul Weiss mientras obtenía su Ph.D. en la Universidad de Chicago, Sperry se interesó por la especificidad neuronal y los circuitos cerebrales y comenzó a cuestionar los conceptos existentes sobre estos dos temas. Hizo la simple pregunta que se hizo por primera vez en su clase de Introducción a la Psicología en Oberlin: ¿Naturaleza o crianza? Comenzó una serie de experimentos en un intento de responder a esta pregunta. Sperry cruzó los nervios motores de las ratas & # 39; piernas por lo que el nervio izquierdo controlaba la pierna derecha y viceversa. Luego colocaba las ratas en una jaula que tenía una rejilla eléctrica en la parte inferior separada en cuatro secciones. Cada pata de la rata se colocó en una de las cuatro secciones de la red eléctrica. Se administró una descarga a una sección específica de la rejilla, por ejemplo, la rejilla donde se ubicaba la pata trasera izquierda de la rata recibiría una descarga. Cada vez que se golpeaba la pata izquierda, la rata levantaba la pata derecha y viceversa. Sperry quería saber cuánto tardaría la rata en darse cuenta de que estaba levantando la pata equivocada. Después de repetidas pruebas, Sperry descubrió que las ratas nunca aprendieron a levantar la pata correcta, lo que lo llevó a la conclusión de que algunas cosas están programadas y no se pueden volver a aprender. En palabras de Sperry, "no se produjo ningún funcionamiento adaptativo del sistema nervioso". Durante los años de posdoctorado de Sperry con Karl Lashley en Harvard y en los Laboratorios Yerkes de Biología de Primates en Orange Park, Florida, continuó su trabajo sobre la especificidad neuronal que había comenzado como estudiante de doctorado e inició una nueva serie de estudios relacionados con salamandras Se seccionaron los nervios ópticos y se rotaron los ojos 180 grados. La pregunta era si la visión sería normal después de la regeneración o si el animal vería el mundo para siempre como 'al revés'. y derecha-izquierda invertida. Si este último fuera el caso, significaría que los nervios fueron de alguna manera "guiados" de vuelta a sus sitios originales de terminación. La restauración de la visión normal (es decir, 'ver' el mundo en una orientación 'del lado derecho hacia arriba') significaría que los nervios en regeneración habían terminado en nuevos sitios, bastante diferentes del original unos. Los animales reaccionaron como si el mundo estuviera al revés y al revés de derecha a izquierda. Además, ninguna cantidad de entrenamiento podría cambiar la respuesta. Estos estudios, que proporcionaron pruebas sólidas de la guía nerviosa por parte de "códigos químicos complejos bajo control genético" (1963) culminó con la hipótesis de la quimioafinidad de Sperry (1951).

Más tarde, Sperry se desempeñó en el consejo de administración y como profesor emérito de psicobiología en el Instituto de Tecnología de California. El edificio de neurociencia Sperry en Oberlin College fue nombrado en su honor en 1990.

Premio Nobel

Sperry recibió numerosos premios a lo largo de su vida, incluido el Premio al Científico del Año de California en 1972, la Medalla Nacional de Ciencias en 1989, el Premio Wolf en Medicina en 1979 y el Premio de Investigación Médica Albert Lasker en 1979, y el Premio Nobel de Medicina/Fisiología en 1981 que compartió con David H. Hubel y Torsten N. Wiesel. Sperry ganó este premio por su trabajo con "split-brain" pacientes El cerebro está dividido en dos hemisferios, el izquierdo y el derecho, conectados en el medio por una parte del cerebro llamada cuerpo calloso. En "cerebro dividido" pacientes, el cuerpo calloso ha sido cortado debido a que los pacientes sufren de epilepsia, una enfermedad que causa convulsiones intensas y persistentes. Las convulsiones comienzan en un hemisferio y continúan en el otro hemisferio. Cortar el cuerpo calloso evita que las convulsiones se muevan de un hemisferio al otro, lo que evita que ocurran convulsiones, lo que permite que los pacientes funcionen normalmente en lugar de sufrir convulsiones continuas.

Sperry se interesó por primera vez en "split-brain" investigación cuando estaba trabajando en el tema de la transferencia interocular, que ocurre cuando "uno aprende con un ojo cómo resolver un problema entonces, con ese ojo tapado y usando el otro ojo, uno ya sabe cómo resolver el problema" 34;. Sperry hizo la pregunta: "¿cómo puede el aprendizaje de un ojo aparecer con el uso del otro?" Sperry cortó los nervios en los ojos de los gatos, de modo que el ojo izquierdo estaba conectado al hemisferio izquierdo y el ojo derecho estaba conectado al hemisferio derecho; también cortó el cuerpo calloso. Luego se enseñó a los gatos a distinguir un triángulo de un cuadrado con el ojo derecho tapado. Entonces a los gatos se les presentó el mismo problema con el ojo izquierdo tapado; los gatos no tenían idea de lo que acababan de aprender con el ojo derecho y por eso se les podía enseñar a distinguir un cuadrado de un triángulo. Dependiendo de qué ojo estuviera cubierto, los gatos distinguirían un cuadrado de un triángulo o un triángulo de un cuadrado, demostrando que los hemisferios izquierdo y derecho aprendieron y recordaron dos eventos diferentes. Esto llevó a Sperry a creer que los hemisferios izquierdo y derecho funcionan por separado cuando no están conectados por el cuerpo calloso.

La investigación de Sperry con "split-brain" Los gatos ayudaron a descubrir que cortar el cuerpo calloso es un tratamiento muy eficaz para los pacientes que sufren de epilepsia. Inicialmente, después de que los pacientes se recuperaron de la cirugía, no hubo signos de que la cirugía causara cambios en su comportamiento o funcionamiento. Esta observación generó la pregunta: si la cirugía no tuvo absolutamente ningún efecto en ninguna parte de los pacientes' funcionamiento normal entonces ¿cuál es el propósito del cuerpo calloso? ¿Estaba allí simplemente para evitar que los dos lados del cerebro colapsaran, como dijo en broma Karl Lashley? Se le pidió a Sperry que desarrollara una serie de pruebas para realizar en el "cerebro dividido" pacientes para determinar si la cirugía causó cambios en los pacientes' funcionando o no.

Trabajando con su estudiante graduado Michael Gazzaniga, Sperry invitó a varios de los "cerebros divididos" pacientes a participar voluntariamente en su estudio para determinar si la cirugía afectó su funcionamiento. Estas pruebas fueron diseñadas para evaluar a los pacientes. lenguaje, visión y motricidad. Cuando una persona ve algo en el campo visual izquierdo (es decir, en el lado izquierdo de su cuerpo), la información viaja al hemisferio derecho del cerebro y viceversa. En la primera serie de pruebas, Sperry presentaba una palabra en el campo visual izquierdo o derecho durante un breve período de tiempo. Si la palabra se mostraba al campo visual derecho, lo que significa que el hemisferio izquierdo la procesaría, entonces el paciente podría informar haber visto la palabra. Si la palabra se mostraba al campo visual izquierdo, lo que significa que el hemisferio derecho la procesaría, entonces el paciente no podría informar haber visto la palabra. Esto llevó a Sperry a creer que solo el lado izquierdo del cerebro podía articular el habla. Sin embargo, en un experimento de seguimiento, Sperry descubrió que el hemisferio derecho tiene algunas habilidades lingüísticas. En este experimento, hizo que los pacientes colocaran la mano izquierda en una bandeja llena de objetos ubicada debajo de una partición para que el paciente no pudiera ver los objetos. Luego, se mostraba una palabra al campo visual izquierdo del paciente, que era procesada por el lado derecho del cerebro. Esta palabra describía uno de los objetos de la bandeja, por lo que la mano izquierda del paciente recogió el objeto correspondiente a la palabra. Cuando se preguntó a los participantes sobre la palabra y el objeto que tenían en la mano, afirmaron que no habían visto la palabra y que no tenían idea de por qué sostenían el objeto. El lado derecho del cerebro había reconocido la palabra y le había dicho a la mano izquierda que la recogiera, pero debido a que el lado derecho del cerebro no puede hablar y el lado izquierdo del cerebro no había visto la palabra, el paciente no podía articular lo que decía. había visto.

En otra serie de experimentos que examinaron más a fondo la lateralización del lenguaje en los hemisferios izquierdo y derecho, Sperry presentó un objeto en el campo visual izquierdo y otro objeto diferente en el campo visual derecho del "cerebro dividido" pacientes La mano izquierda del paciente se colocó debajo de un tabique y luego se le pidió al paciente que dibujara con la mano izquierda lo que se le había mostrado. Los pacientes dibujarían lo que habían visto en su campo visual izquierdo, pero cuando se les preguntaba qué habían dibujado, describían lo que se había mostrado en su campo visual derecho. Estas pruebas demostraron que cuando se corta el cuerpo calloso, se rompe la conexión entre los hemisferios izquierdo y derecho, haciéndolos incapaces de comunicarse entre sí. No solo son incapaces de comunicarse entre sí, sino que sin el cuerpo calloso que los conecta, un hemisferio no tiene idea de que el otro hemisferio existe. Incluso hubo evidencia de esto fuera del laboratorio cuando algunos de los pacientes informaron que, "mientras su mano izquierda desabrochaba su camisa, la mano derecha los seguía detrás y la abotonaba nuevamente". Estos experimentos fueron beneficiosos para numerosas personas de muchas maneras diferentes.

En sus palabras, cada hemisferio es:

de hecho un sistema consciente en su propio derecho, percibiendo, pensando, recordando, razonando, dispuesto y emocionando, todo a un nivel humano característico, y... tanto el hemisferio izquierdo como el hemisferio derecho pueden ser conscientes simultáneamente en diferentes, incluso en experiencias mentales mutuamente conflictivas, que corren en paralelo

—Roger Wolcott Sperry, 1974

Esta investigación contribuyó en gran medida a comprender la lateralización de la función cerebral. En 1989, Sperry también recibió la Medalla Nacional de Ciencias. Posteriormente, en 1993, Sperry recibió el premio Lifetime Achievement Award de la APA.

Además de su contribución en el establecimiento de la función lateralizada del cerebro, Sperry se destaca por su "hipótesis de quimioafinidad", que no solo ha influido en la formación de hipótesis comprobables sobre qué tan preciso es el diagrama de cableado neuronal establecida en el cerebro, pero la hipótesis misma ha sido verificada por numerosos experimentos.

Las células y las fibras del cerebro deben llevar algún tipo de etiquetas individuales de identificación, presumiblemente citoquímicas en la naturaleza, por las cuales se distinguen una de otra casi, en muchas regiones, al nivel de las neuronas individuales

—Roger Walcott Sperry

En palabras de un artículo de revisión de 2009 en la revista Science: "Sugirió que los gradientes de dichas etiquetas de identificación en las neuronas de la retina y en las células diana del cerebro guían coordinadamente la proyección ordenada de millones de axones retinales en desarrollo. Esta idea fue respaldada por la identificación y el análisis genético de las moléculas de guía de axones, incluidas aquellas que dirigen el desarrollo del sistema visual de los vertebrados." Esto fue confirmado en los años setenta por el trabajo de Marshall W. Nirenberg sobre retinas de pollo y más tarde sobre larvas de Drosophila melanogaster.

Los experimentos realizados por Sperry se centraron en cuatro ideas principales que también se denominaron "cambios": equipotencialidad, estudios del cerebro dividido, regeneración nerviosa y plasticidad, y psicología de la conciencia.

Vida privada

En 1949, Sperry se casó con Norma Gay Deupree. Tuvieron un hijo, Glenn Michael, y una hija, Janeth Hope. Sperry era un hombre tranquilo, reflexivo y modesto con una curiosidad insaciable. Nunca dejó de trabajar, cuestionar o aprender hasta su muerte en 1994 de ALS o enfermedad de Lou Gehrig. Sperry a menudo se podía encontrar en su oficina con los pies apoyados en su escritorio garabateando en su cuaderno o sumido en sus pensamientos. Sperry era un ávido paleontólogo y exhibió su gran colección de fósiles en su casa. También fue un escultor, artista y ceramista muy talentoso. Le gustaba ir de campamento y pescar con su esposa e hijos en Baja California.

Premios y distinciones