Нобелови лауреати – 1949 година

Валтер Хес (Walter Hess)

17 март 1881 г. – 12 април 1973 г.

Нобелова награда за физиология или медицина (заедно с Егаш Мониш)

(За откриването на функционалната организация на междинния мозък като координатор на дейността на вътрешните органи.)

Швейцарският физиолог Валтер Рудолф Хес е роден във Фрауендфелд, малко градче в германоезичната област на Източна Швейцария, в семейството на Клеменс и Гертруда (Фишер Саксон) Хес. Валтер е много млад, когато баща му, преподавател по физика в университета, го приобщава за първи път към експериментална научна работа. Хес, който съчетава в себе си дълбок интерес към биологичните процеси и склонност към практическа дейност, постъпва през 1900 г. в Лозанския университет, за да учи медицина. Той продължава образованието си в университетите в Берн, Цюрих, Берлин и Кил, като през 1906 г. получава медицинска степен в Цюрихския университет. Дисертацията му е посветена на връзката между вискозитета на кръвта и работата на сърцето. Изследването на хемодинамиката (физическите сили, определящи и регулиращи движението на кръвта по кръвоносните съдове) остава в продължение на години основното направление, което го интересува.

Поради липса на финансови средства, за да завърши медицинските си изследвания, Хес кара стажа си по хирургия и офталмология в болницата на родния си град. Този опит му позволява да се запознае с функционирането на съдовата система in vivo. През 1908 г. Хес отваря своя частна практика по офталмология, която скоро става доходоносна и му отнема много време. Като напуска след това практиката, той получава нископлатеното място на асистент във физиологическия институт на Цюрихския университет за продължаване на изследванията по хемодинамика.

В продължение на десет години Хес изучава регулацията на сърдечните пулсации и артериалното налягане и връзката им с други физиологични процеси, по-специално с дишането. Изследванията му са прекъснати за известно време, когато е призован в армията на Швейцария през годините на Първата световна война, а през 1917 г. той е избран едновременно за професор и ръководител на отдела по физиология; тези конкурсни длъжности заема до края на живота си.

Към 1925 г. Хес разширява своите изследвания на изолираната активност на дихателната и сърдечно-съдовата система, за да разбере по-добре това, което той нарича "невронални механизми за приспособяване на вътрешните органи към постоянно променящите се условия и един към друг". Вътрешните органи в нормално състояние не се намират под контрола на съзнанието; техните функции се координират от така наречената автономна или вегетативна нервна система. Клиничните наблюдения над болни с повреден мозък и проведените с животни експерименти свидетелстват, че междинният мозък - структурна мозъчна група, намираща се непосредствено под мазолестото тяло - съдържа в себе си центрове на вегетативната нервна система. "Нещо, все още намиращо се в мрака, когато започнаха моите изследвания - казва по-късно Хес - беше мястото на определени функции в определени морфологични структури... с други думи, органичната структура за контрол на вегетативната нервна система в междинния мозък. Да проуча колкото се може по-пълно този проблем - ето целта, която си поставих".

Стандартният метод за проучване на функционирането на определена област на главния мозък е наблюдаването на ответна реакция на експериментално животно при електрическа стимулация на тази област. Но е трудно да се използва такава техника за изучаване на дълбоко разположения междинния мозък, без да се повреди тъканта, заобикаляща кората на главния мозък.

Като използва стереотаксически инструмент (който може да бъде насочен в три равнини по посока на специфичния мозъчен участък), Хес поставя електроди през малко черепно отверстие в определени области на мозъка, без непосредствено да вижда вътрешните структури. Използването на фини електроди и щадяща хирургическа техника позволява да се наблюдават експерименталните животни по време на манипулацията без използването на наркоза. Отначало Хес се надява, че за относително кратко време ще може да установи по време на експеримента основните функции на междинния мозък (особена на хипоталамуса, намиращ се под таламуса). Центровете на хипоталамуса, намиращи се близо един до друг, контролират различни функции и не може да се предскаже какъв ефект ще предизвика стимулацията на една или друга точка. Така Хес започва дълга и усърдна работа. Той допълва първоначалните опити с анатомиране и хистологични изследвания, с филми за поведението на животните след стимулацията и сравнява доколко тяхното поведение е адекватно на поведението при дребни увреждания на едни или други мозъчни участъци.

Резултатите от тази дейност показват, че електрическата стимулация на различни участъци на хипоталамуса може да предизвика промени в артериалното налягане, дишането, температурата на тялото и други функции на вътрешните органи. Хес достига да извода, че хипоталамусът контролира емоционалните ответни реакции и стимулацията на някои негови участъци предизвиква гняв, страх, сексуална възбуда, отпускане или сън.

Хес провежда изследванията си от 1925 до 1940 г. Тъй като Швейцария е неутрална страна и не участва във Втората световна война, той има възможност да продължи своите експерименти, но публикуването на резултатите става възможно едва след края на войната. През 1948 г. излиза книгата му "Функционалната организация на междинния мозък" ("The Functional Organization of the Deencephalon"), в която са обобщени резултатите от изследванията, получени за двадесет и пет години. В книгата е обосновано функционирането на междинния мозък като свързващо звено между вътрешната и външната област на главния мозък. Хес предполага, че ситуационната идентификация, например идентификацията на ситуацията страх, е свързана с дейността на кората на главния мозък, но ответната реакция на животното (в дадения случай при страх), такава като ръмжане, настръхнала козина и ускоряване на сърдечните пулсации, се предизвиква от междинния мозък. Обратно, междинният мозък, контролирайки концентрацията на захар в кръвта и степента на разширяване на стомаха, когато животното изпитва глад, стимулира кората и го кара да търси храна. Горната част на междинния мозък контролира моторните функции, докато долната част, особено хипоталамусът, регулира ответните реакции на вътрешните органи. Книгата на Хес става класическо научно произведение не само заради описанието на междинния мозък, но и защото резултатите от изследванията са образец за точност и пълнота.

През 1951 г., след като напуска физиологическия институт, Хес продължава да изследва функциите на междинния мозък и интегративната функция на нервната система.

През 1908 г. Хес се жени за Луизе Зандмайер, семейството има син и дъщеря. В своята лятна къща в южните Алпи Хес се занимава с градинарство, отглежда грозде и се учи на традиционни занаяти от местните фермери.

Хес умира в Аскона, близо до Локарно, Швейцария, на деветдесет и две години.

Сред многобройните награди и титли на Хес са почетните степени на университетите в Берн, Женева, Фрайбург и на университета "МакГил". Той е член на много професионални дружества и на Папската академия на науката.

Превод от руски: Павел Б. Николов