Pada tahun 2000, ahli sains saraf Amerika Eric Kandel, bersama dua rakannya, Paul Greengard dan Arvid Karlsson, menerima Hadiah Nobel dalam Fisiologi atau Perubatan "untuk penemuan mereka yang berkaitan dengan penghantaran isyarat dalam sistem saraf."

Dalam buku In Search of Memory, diterbitkan dalam bahasa Rusia oleh Corpus, Kandel menerangkan secara terperinci kehidupan dan kerjaya saintifiknya yang didedikasikan untuk kajian ingatan. Saat yang paling penting dalam kerjaya ini, yang menentukan perkembangannya selama beberapa dekad, adalah pilihan objek untuk eksperimen.

Organisma yang ideal

Pada penghujung tahun lima puluhan, Kandel, yang masih seorang saintis yang sangat muda, paling berminat dengan persoalan asas biologi proses pembelajaran dan hafalan. Dia yakin bahawa mereka perlu dikaji pada tahap sel individu, bekerja dengan bentuk tingkah laku yang paling mudah - refleks.

Kandel mengambil masa enam bulan untuk mencari organisma yang ideal. Mamalia tidak sesuai - sistem saraf terlalu kompleks. Ia adalah perlu untuk memilih daripada invertebrata. Tetapi sementara rakan-rakan Kandel bereksperimen dengan udang karang, udang galah, lebah, lalat, cacing atau siput, dia memilih moluska Aplysia untuk dirinya sendiri.

Aplysia pertama kali diterangkan pada zaman dahulu, memanggilnya arnab laut (untuk persamaannya yang jauh dengan haiwan bertelinga pemalu).

Sesetengah naturalis purba menganggap Aplysia sebagai haiwan suci - mereka sangat kagum dengan reaksinya terhadap ancaman: apabila terganggu, Aplysia banyak merembeskan cecair ungu terang, serupa dengan dakwat.

Bagi Kandel, ini adalah pilihan naluri yang radikal. Pada masa itu, hanya dua ahli biologi mengkaji Aplysia secara terperinci, yang kedua-duanya tinggal di Perancis. Kandel memerlukan pengalaman mereka, jadi dia terpaksa meninggalkan Institut Kesihatan Nasional di Amerika Syarikat, tempat dia berjaya bekerja pada masa itu, dan berpindah ke benua lain.

Tetapi keputusan itu wajar. Hakikatnya ialah sistem saraf Aplysia adalah mudah dan terdiri daripada sebilangan kecil sel. Lebih-lebih lagi, sel-selnya sangat besar - ada yang kelihatan walaupun dengan mata kasar. Oleh itu, saintis boleh memetakan keseluruhan sistem litar saraf yang mengawal satu atau satu lagi bentuk tingkah laku dalam moluska.

Kandel menemui objek di mana dia menjalankan penyelidikan penting ke dalam proses pembelajaran dan pembentukan ingatan selama bertahun-tahun:

Ternyata bekerja dengan Aplysia sebagai objek eksperimen bukan sahaja sangat bermaklumat, tetapi juga sangat menyeronokkan. Hubungan saya dengan Aplysia, yang bermula sebagai semangat yang lahir daripada harapan untuk mencari haiwan yang sesuai untuk penyelidikan, berkembang menjadi hubungan yang serius.

Dalam artikel ini kita akan bercakap tentang penemuan utama dan pengesahan eksperimen teori neurofisiologi yang dibuat melalui kajian Aplysia.

Malah bentuk tingkah laku yang paling mudah berubah di bawah pengaruh latihan

Kandel sepenuhnya boleh dianggap sebagai pengikut ahli fisiologi terkenal Rusia Ivan Petrovich Pavlov. Eksperimen pertamanya dengan Aplysia adalah serupa dengan Pavlov - dengan bantuan rangsangan deria buatan, Kandel mencapai perubahan tingkah laku daripada moluska. Satu-satunya perbezaan ialah tingkah laku mamalia, malah refleks, jauh lebih kompleks daripada moluska - dan pada organisma mudah, Kandel dapat menunjukkan bahawa perubahan dalam tingkah laku berlaku pada tahap sambungan saraf individu.

Aplysia bernafas menggunakan insang dan secara refleks menariknya untuk melindunginya. Dalam semua Aplysias, neuron yang sama bertanggungjawab untuk ini. Nampaknya tingkah laku mudah sedemikian sentiasa sama dalam organisma yang sihat. Tetapi ternyata ini tidak begitu:

dengan sentuhan berulang pada permukaan kulit moluska, amplitud refleks penarikan insang secara beransur-ansur berkurangan, dan hubungan antara neuron yang terlibat dalam refleks menjadi lemah - inilah kesannya. ketagihan;

dalam kes renjatan elektrik yang menyebabkan peningkatan sensitiviti ( pemekaan) dalam moluska, refleks penarikan balik insang bertambah kuat, dan hubungan antara neuron juga meningkat;

sentuhan berselang-seli dan kejutan elektrik (kerengsaan yang lemah dan kuat), Kandel memastikan bahawa Aplysia mempunyai perkaitan kedua-duanya - moluska mula menarik balik insangnya dengan kuat walaupun dengan kerengsaan ringan - ini adalah klasik refleks terkondisi.

Neuron aplysia disatukan menjadi sembilan nod saraf - ganglia. Tindak balas yang berkaitan dengan refleks penarikan balik insang berlaku dalam ganglion perut yang besar

Apakah maksud ini? Moluska mempunyai analog tingkah laku yang mudah bagi tingkah laku kompleks yang mencirikan pembelajaran dalam mamalia, termasuk manusia. Aplysia teringat pengalaman saya, dan refleks penarikan insangnya berfungsi secara berbeza bergantung pada rangsangan sebelumnya.

Pembelajaran dan ingatan adalah perubahan dalam hubungan antara neuron

Bagaimanakah sebenarnya refleks penarikan insang berfungsi dalam moluska? Terima kasih kepada struktur mudah Aplysia, Kandel dapat memahami mekanisme tindak balas ini. Ternyata dua jenis neuron yang berbeza bertanggungjawab untuknya - neuron deria, di mana potensi tindakan timbul apabila rangsangan, dan neuron motor, di mana potensi tindak balas timbul, yang membawa kepada penarikan balik insang.

Hasil daripada pelaziman kepada rangsangan atau, sebaliknya, peningkatan kepekaan, hubungan antara neuron deria dan neuron motor berubah - kecekapan penghantaran isyarat di antara mereka menurun atau meningkat.

Proses pembelajaran dalam makhluk hidup tidak berlaku dalam mana-mana neuron tertentu, tetapi dalam hubungan yang stabil antara dua neuron. Sambungan ini, sambungan neuron, dipanggil sinaps.

Dalam bentuk yang paling mudah, pembelajaran memilih daripada himpunan luas sambungan yang telah ditetapkan dan mengubah suai kekuatan subset tertentu sambungan tersebut.

Eric Kandel, ahli sains saraf, pemenang Nobel

Merumuskan hasil eksperimen pertama dengan Aplysia dalam artikel jurnal, Kandel menekankan bahawa penggunaan kaedah untuk membangunkan refleks terkondisi boleh memungkinkan untuk mengkaji bentuk perubahan tingkah laku yang lebih kompleks. Dan dia ternyata betul.

Pembelajaran membawa kepada perubahan fisiologi dalam sistem saraf

Ingatan kita terbahagi kepada jangka pendek dan jangka panjang. Yang pertama mempunyai kelantangan yang agak kecil - inilah yang kami anggap pada yang terakhir, katakan, setengah minit, dan kemudian dengan mudah terlupa. Apa yang kita ingat disimpan dalam ingatan jangka panjang, yang mana protein baru disintesis di dalam otak.

Tetapi, ternyata, ia bukan hanya tentang protein. Eksperimen ke atas Aplysia telah menunjukkan bahawa semasa proses pembelajaran bilangan sambungan saraf dalam sistem saraf berubah.

Apabila ingatan jangka panjang terbentuk, neuron menumbuhkan pengakhiran baru, memperoleh sambungan baru, dan menguatkan yang lama. Dan jika anda berulang kali membuat sistem saraf ketagihan, maka neuron, sebaliknya, menarik balik pengakhiran yang ada, dan sambungan mereka menjadi tidak aktif.

Oleh itu, pembelajaran membawa kepada perubahan fisiologi kekal dalam sistem saraf. Menggunakan contoh Aplysia, ia kelihatan seperti ini: semasa eksperimen, moluska belajar untuk bertindak balas dengan kuat terhadap sentuhan daya yang sama, dan jika pada mulanya ia hanya menarik balik insangnya, kini ia juga mula mengeluarkan dakwat.

Ini bermakna bahawa di bawah pengaruh kerengsaan, sambungan neuron deria meningkat bukan sahaja dengan neuron motor yang bertanggungjawab untuk insang, tetapi juga dengan neuron motor kelenjar dakwat. Oleh kerana Aplysia mempunyai ingatan tentang tindak balas yang dipertingkatkan kepada sentuhan, neuron deria, dengan kerengsaan seterusnya, mula memberikan isyarat yang dipertingkatkan kepada dua neuron motor sekaligus - dan haiwan itu mula berkelakuan secara berbeza.

Pada tahun 90-an, eksperimen telah dijalankan yang mendokumentasikan perubahan kekal dalam korteks somatosensori sebagai hasil pembelajaran, pertama pada monyet dan kemudian pada manusia.

Khususnya, didapati bahawa dalam pemain biola dan pemain cello, kawasan korteks yang bertanggungjawab untuk jari tangan kiri yang digunakan untuk mencubit rentetan adalah dua kali lebih besar daripada di otak seorang bukan pemuzik. Di samping itu, mereka yang bermain tali sejak kecil mempunyai perkembangan yang lebih baik dalam bidang ini daripada mereka yang mula bermain pada masa remaja dan kemudian - otak kita lebih plastik pada zaman kanak-kanak. Dengan cara ini, kawasan yang bertanggungjawab untuk jari tangan kanan tidak berkembang dengan cara ini, kerana mereka melakukan kerja yang lebih mudah - memegang busur.

Neurotransmitter membantu membentuk ingatan

Menurut Kandel, dia dan rakan-rakannya, dengan mengkaji Aplysia pada tahap sambungan sinaptik, hanya "membuka jalan melalui bulatan luar labirin saintifik." Tugas baru saintis adalah untuk menentukan dengan tepat bagaimana perubahan sinaptik ini berlaku pada peringkat molekul.

Malangnya, format artikel pendek ini tidak membenarkan kami menjelaskan hasil kajian secara terperinci. Malah penerangan skematik mekanisme hafalan kelihatan sukar:

Malah, skim ini adalah kord terakhir, selepas itu isu penganugerahan Hadiah Nobel kepada Kandel dan rakan-rakannya telah selesai.

Untuk memudahkan, kita boleh mengatakan bahawa terima kasih kepada eksperimen baru, peserta ketiga dalam proses pembentukan memori telah ditemui - interneuron modulasi. Dia menyerlahkan serotonin- neurotransmiter yang terkenal sebagai "hormon kebahagiaan" untuk kesan menenangkan pada bahagian otak. Aplysia juga mempunyai serotonin, dan dengan bantuannya pengukuhan sambungan sinaptik antara neuron deria dan motor berlaku, yang kita bincangkan sebelum ini.

Selebihnya skema pada peringkat molekul adalah lebih kurang seperti berikut. Penghujung neuron deria menghasilkan bahan isyarat yang mengaktifkan protein pengawalseliaan - protein kinase A. Protein ini mewujudkan keadaan untuk pembebasan neurotransmitter lain - glutamat, yang mempunyai kesan merangsang dalam otak kita. Semasa tindak balas ini aktif, kami (seperti Aplysia sayang) mengalami kesan ingatan jangka pendek.

Apabila tindak balas diulang secara berterusan (contohnya, kerengsaan berterusan dalam Aplysia), protein kinase A menjadi sangat banyak dan menembusi ke dalam nukleus neuron deria. Dengan ini, elemen penting terakhir pembentukan ingatan diaktifkan - protein CREB. Protein ini mengawal ekspresi gen dan mengubah struktur sel saraf pada peringkat genetik. Di sinilah pertumbuhan hujung saraf baru berlaku, yang memastikan perubahan dalam tingkah laku dan ingatan jangka panjang.

Semasa eksperimen, saintis menyekat kerja protein CREB, dan ini sahaja sudah cukup untuk menghalang pembentukan ingatan jangka panjang, manakala ingatan jangka pendek berfungsi seperti sebelumnya.

Kejutan berulang adalah pengalaman penting bagi Aplysia, sama seperti belajar bermain piano atau konjugat kata kerja Perancis boleh menjadi pengalaman penting bagi kami: pengulangan adalah ibu kepada pembelajaran kerana ia perlu untuk ingatan jangka panjang.

Eric Kandel, ahli sains saraf, pemenang Nobel

Sudah tentu, Kandel menekankan, terdapat banyak pengecualian untuk prinsip ini. Sebagai contoh, pengalaman traumatik atau emosi luar biasa membolehkan anda memintas corak biasa dan menulis keseluruhan gambar kenangan dengan cepat.

Rahsia: ini berlaku kerana badan mempunyai protein yang mematikan mekanisme untuk menyekat ekspresi gen dan membenarkan perubahan genetik berlaku lebih cepat. Tetapi lebih lanjut mengenai ini, mungkin, lain kali.

Eric Kandel

Dalam mencari ingatan

Kemunculan sains baru jiwa manusia

Mukadimah

Memahami sifat biologi jiwa manusia adalah tugas utama sains pada abad ke-21. Kami berusaha untuk memahami sifat biologi persepsi, pembelajaran, ingatan, pemikiran, kesedaran, dan had kehendak bebas. Hanya beberapa dekad yang lalu, nampaknya tidak terfikir bahawa ahli biologi akan mempunyai peluang untuk mengkaji fenomena ini. Sehingga pertengahan abad ke-20, idea bahawa rahsia terdalam jiwa manusia, sistem fenomena paling kompleks di alam semesta, boleh diakses untuk analisis biologi, mungkin juga pada peringkat molekul, tidak boleh diambil serius.

Kemajuan yang menakjubkan dalam biologi sejak lima puluh tahun yang lalu telah memungkinkan ini. Penemuan struktur DNA oleh James Watson dan Francis Crick pada tahun 1953 telah merevolusikan biologi dengan menyediakan asas yang rasional untuk mengkaji bagaimana maklumat yang ditulis dalam gen mengawal fungsi sel. Penemuan ini memungkinkan untuk memahami prinsip asas peraturan gen - bagaimana gen memastikan sintesis protein yang menentukan fungsi sel, cara gen dan protein dihidupkan dan dimatikan semasa perkembangan organisma, menentukan strukturnya. Dengan pencapaian luar biasa ini di belakang kami, biologi, bersama-sama dengan fizik dan kimia, mengambil tempat utama dalam buruj sains semula jadi.

Berbekalkan pengetahuan dan keyakinan baharu, biologi bergegas ke arah matlamat tertingginya - untuk memahami sifat biologi jiwa manusia. Bekerja ke arah ini, yang telah lama dianggap tidak saintifik, sudah berjalan lancar. Lebih-lebih lagi, apabila ahli sejarah sains mengkaji dua dekad terakhir abad ke-20, mereka mungkin menyedari fakta yang mengejutkan: penemuan paling berharga pada masa itu tentang jiwa manusia tidak datang dari disiplin yang secara tradisinya bekerja dalam bidang ini, seperti falsafah, psikologi atau psikoanalisis. Ia dimungkinkan oleh gabungan disiplin ini dengan biologi otak, disiplin sintetik baharu yang berkembang berkat pencapaian biologi molekul yang mengagumkan. Hasilnya ialah sains jiwa baharu, memanfaatkan kuasa biologi molekul untuk menerokai misteri besar kehidupan.

Sains baharu itu berdasarkan lima prinsip. Yang pertama ialah jiwa kita tidak dapat dipisahkan dari otak. Otak adalah organ biologi yang kompleks dan sangat pengiraan yang menjana sensasi, mengawal pemikiran dan perasaan, dan mengawal tindakan. Otak bertanggungjawab bukan sahaja untuk bentuk tingkah laku motor yang agak mudah, seperti berlari atau makan, tetapi juga untuk tindakan kompleks di mana kita melihat intipati sifat manusia: berfikir, bercakap, atau mencipta karya seni. Dalam aspek ini, jiwa manusia muncul sebagai sistem operasi yang dilakukan oleh otak, hampir sama seperti berjalan adalah sistem operasi yang dilakukan oleh kaki, hanya dalam kes otak sistemnya jauh lebih kompleks.

Prinsip kedua ialah setiap fungsi mental otak, daripada refleks yang paling mudah kepada bentuk aktiviti yang paling kreatif dalam bidang bahasa, muzik dan seni visual, dilakukan oleh litar saraf khusus yang berjalan di bahagian otak yang berlainan. Oleh itu, adalah lebih baik untuk menandakan biologi jiwa manusia dengan istilah biologi minda, menunjukkan sistem operasi mental yang dilakukan oleh litar ini, daripada dengan istilah biologi minda, membayangkan lokasi tertentu jiwa kita dan mencadangkan bahawa kita mempunyai tempat tertentu di dalam otak di mana semua operasi mental dijalankan.

Prinsip ketiga: semua rantai ini terdiri daripada unit isyarat asas yang sama - sel saraf (neuron). Keempat: litar saraf menggunakan molekul bahan khas untuk menghasilkan isyarat di dalam sel saraf dan menghantarnya antara sel. Dan prinsip terakhir: molekul isyarat khusus ini dipelihara secara evolusi, iaitu, ia kekal tidak berubah selama berjuta-juta tahun evolusi. Sebahagian daripada mereka terdapat dalam sel-sel nenek moyang kita dan boleh ditemui hari ini dalam saudara-mara kita yang paling jauh dan evolusi - organisma bersel tunggal seperti bakteria dan yis, dan organisma multisel mudah seperti cacing, lalat dan siput. Untuk berjaya bergerak dalam persekitaran mereka, makhluk ini menggunakan molekul bahan yang sama yang kita gunakan untuk menguruskan kehidupan harian mereka dan menyesuaikan diri dengan persekitaran mereka.

Oleh itu, sains minda baru bukan sahaja membuka jalan untuk kita memahami diri kita sendiri (bagaimana kita melihat, belajar, mengingat, merasa dan bertindak), tetapi juga memberi kita peluang untuk melihat semula diri kita dalam konteks biologi. evolusi. Ia membolehkan kita memahami bahawa jiwa manusia telah berkembang berdasarkan bahan yang digunakan oleh nenek moyang kita yang primitif, dan bahawa konservatisme luar biasa mekanisme molekul yang mengawal pelbagai proses kehidupan juga merupakan ciri jiwa kita.

Kerana berapa banyak biologi mental boleh lakukan untuk kesejahteraan peribadi dan sosial kita, komuniti saintifik kini sebulat suara: disiplin ini akan menjadi untuk abad ke-21 seperti biologi gen untuk abad ke-20.

Di samping menangani persoalan-persoalan utama yang telah menguasai fikiran pemikir Barat sejak Socrates dan Plato mula membuat spekulasi tentang sifat proses mental lebih daripada dua ribu tahun yang lalu, sains mental baru juga membuka kemungkinan pemahaman praktikal tentang isu-isu. yang penting kepada kehidupan seharian kita yang berkaitan dengan jiwa. Sains telah tidak lagi menjadi hak prerogatif saintis. Kini ia adalah sebahagian daripada kehidupan dan budaya moden. Media hampir setiap hari menyampaikan maklumat yang bersifat istimewa yang sukar difahami oleh masyarakat umum. Orang ramai membaca tentang kehilangan ingatan yang disebabkan oleh penyakit Alzheimer dan tentang apa yang dipanggil kehilangan ingatan berkaitan usia dan cuba memahami, selalunya tidak berjaya, perbezaan antara kedua-dua gangguan ini, yang pertama adalah progresif yang tidak dapat dielakkan dan membawa kepada kematian, dan yang kedua ialah penyakit yang agak ringan. Mereka mendengar tentang ubat nootropik, tetapi tidak tahu apa yang diharapkan daripada mereka. Mereka diberitahu bahawa gen mempengaruhi tingkah laku dan gangguan dalam gen ini menyebabkan penyakit mental dan gangguan neurologi, tetapi mereka tidak diberitahu bagaimana ini berlaku. Akhir sekali, orang ramai membaca bahawa perbezaan keupayaan berkaitan jantina mempengaruhi pendidikan dan kerjaya lelaki dan wanita. Adakah ini bermakna otak wanita berbeza dengan otak lelaki?

Arvid Karlsson.

Paul Greengard.

Eric Kandel.

Struktur plak sinaptik - hubungan antara dua neuron.

Sistem saraf moluska Aplysia hanya terdiri daripada 20 ribu neuron, jadi mudah untuk mengkaji proses ingatan.

Hadiah Nobel dalam Fisiologi atau Perubatan untuk tahun 2000 telah dianugerahkan kepada Sweden Arvid Karlsson dan orang Amerika Paul Greengard Dan Eric Kandel. Kerja mereka memungkinkan untuk memahami bagaimana isyarat dihantar dalam sistem saraf dari satu neuron ke neuron yang lain. Proses ini berlaku pada titik hubungan mereka - yang dipanggil sinaps. Proses panjang satu neuron berakhir pada badan yang lain dengan lanjutan - plak, di mana bahan pengantara sentiasa dihasilkan. Apabila isyarat saraf tiba di sepanjang proses, bahan-bahan ini, terkumpul dalam vesikel mikroskopik, dilepaskan ke dalam jurang antara plak dan neuron penerima, dan membuka saluran untuk ion dalam membran yang terakhir. Aliran ion bermula di antara bahagian dalam neuron dan persekitaran, yang merupakan intipati impuls saraf.

Arvid Carlsson, bekerja di Jabatan Farmakologi di Universiti Gothenburg, mendapati bahawa dopamin adalah pengantara penting untuk fungsi otak (sebelum penyelidikannya, dipercayai bahawa dopamin digunakan dalam badan hanya sebagai produk separuh siap untuk pengeluaran pengantara lain yang diketahui - norepinephrine). Penemuan ini memungkinkan untuk membangunkan ubat untuk merawat penyakit saraf yang berkaitan dengan pengeluaran dopamin yang tidak mencukupi dalam otak, seperti penyakit Parkinson.

Paul Greengard, seorang felo di Universiti Rockefeller di New York, mendedahkan butiran proses penghantaran impuls saraf merentasi sinaps menggunakan perantara. Dia menunjukkan bahawa dopamin, setelah memasuki celah sinaptik, membawa kepada peningkatan kepekatan perantara lain - adenosin monofosfat kitaran, dan ini, seterusnya, mengaktifkan enzim khas yang tugasnya adalah untuk melampirkan kumpulan fosfat ke molekul protein tertentu ( protein fosforilat). Saluran ion dalam membran neuron dipalamkan dengan palam yang diperbuat daripada protein khas. Apabila fosfat melekat pada molekul protein ini, ia berubah bentuk dan lubang muncul pada palam, membolehkan ion bergerak. Ternyata banyak proses lain dalam sel saraf dikawal dengan tepat melalui fosforilasi dan defosforilasi protein.

Eric Kandel, berasal dari Austria, bekerja di Universiti Columbia (AS), mengkaji memori moluska laut tropika Aplysia, mendapati bahawa mekanisme yang ditemui oleh Greengard tentang fosforilasi protein yang mengawal pergerakan ion melalui membran juga terlibat dalam pembentukan ingatan. Selepas itu, Kandel menunjukkan bahawa ingatan jangka pendek adalah berdasarkan kepada perubahan dalam bentuk protein apabila fosfat ditambah, dan ingatan jangka panjang adalah berdasarkan sintesis protein baru. Eric Kandel baru-baru ini mencipta sebuah syarikat farmaseutikal yang, berdasarkan penemuannya, akan membangunkan ubat-ubatan yang meningkatkan daya ingatan.

Mengenai pemenang Hadiah Nobel dalam fizik - Zh I. Alferov, T. Kroemer dan D.-S. Kilby - boleh dibaca dalam majalah "Sains dan Kehidupan" No. 12, 2000.

Eric Richard Kandel

Ibu bapa Eric dilahirkan di wilayah Ukraine moden: ibunya di Kolomyia, dan bapanya di bandar Oleshko (berhampiran Lvov). Ibu bapa Eric berkahwin pada tahun 1923. Ayah saya pada masa itu mempunyai kedai mainan sendiri. Tetapi pada Mac 1938, selepas pengilhakan Austria oleh Jerman, harta Yahudi telah dirampas - kedai Hermann Kandel, bapa Eric, tidak terkecuali.

Pada usia sembilan tahun, Eric dan abangnya yang berusia empat belas tahun Ludwig telah ditakdirkan untuk menyeberangi Lautan Atlantik sendiri. Pada musim bunga tahun 1939 mereka berlayar dengan kapal Gerolstein dari Antwerp. Pada 11 Mei, saudara-saudara tiba di Brooklyn untuk melawat bapa saudara mereka. Kemudian, ibu bapa mereka juga berjaya sampai ke Amerika Syarikat.

Terima kasih kepada usaha datuknya, Eric telah dimulakan ke dalam semua tradisi Yahudi, jadi dia diterima ke Flatbush Yeshiva tanpa sebarang masalah, dari mana dia lulus pada tahun 1944. Kemudian dia memasuki Erasmus Hall School, di mana dia menerima pendidikan menengahnya. Semasa di Dewan Erasmus, Kandel bekerja sebagai kolumnis sukan untuk akhbar sekolah. Beliau mendapat pendidikan tinggi di Universiti Harvard. Pada tahun 1952 beliau mula belajar di New York University School of Medicine. Semasa belajar, dia bertemu bakal isterinya, Denise Bystrin. Pada masa ini, beliau juga menjalankan penyelidikan di makmal Harry Grundfest di Columbia University. Pada tahun 1962 dia pergi ke Paris untuk mempelajari moluska Aplysia ( Aplysia californica). Ini menentukan nasib masa depannya.

Menggunakan sistem saraf moluska laut Aplysia sebagai model, dia mendapati bahawa perubahan dalam aktiviti sinaptik adalah asas kepada mekanisme ingatan. Fosforilasi protein pada sinaps memainkan peranan penting dalam pembentukan ingatan jangka pendek. Pembentukan ingatan jangka panjang juga memerlukan transformasi dalam sintesis protein, yang membawa kepada perubahan dalam bentuk dan fungsi sinaps. Apabila kedua-dua neuron sinaps tertentu teruja, perubahan mula berlaku dalam celah sinaptiknya, yang dengan sendirinya tidak membuktikan bahawa ia berkaitan dengan ingatan jangka pendek, walaupun ia menjejaskan laluan isyarat melalui sinaps. Sekiranya imej dalam ingatan dikekalkan dengan bantuan maklum balas positif - pengujaan diri, maka perubahan dalam sinaps boleh, tentu saja, memutuskan sambungan dan memadamkan imej ini, tetapi bukan sebaliknya.

Eric Kandel mula-mula mula mengkaji mekanisme pembentukan ingatan pada mamalia, tetapi sistem saraf mereka ternyata sangat sukar untuk memahami proses asas ingatan. Saintis memutuskan untuk menggunakan model eksperimen yang lebih mudah - sistem saraf Aplysia, yang terdiri daripada 20,000 neuron, kebanyakannya besar (sehingga 1 mm).

Eric Kandel membuktikan bahawa di Aplysia kedua-dua memori jangka pendek dan panjang "disetempatkan" dalam sinaps pada tahun 90-an dia menjalankan kajian serupa pada tikus. Saintis itu dapat membuktikan bahawa jenis pembentukan ingatan yang sama yang ditemui dalam moluska juga wujud dalam mamalia.

Eric Kandel menemui mekanisme ingatan yang serupa pada manusia. Kita boleh mengatakan bahawa ingatan manusia "disetempatkan dalam sinaps" dan perubahan dalam fungsi sinaps adalah asas dalam proses pembentukan pelbagai jenis ingatan. Adalah lebih baik untuk mengatakan bahawa memori tidak disetempatkan dalam sinaps itu sendiri, tetapi ditentukan oleh kekonduksian sinaps ini. Walaupun jalan untuk memahami keseluruhan kompleks kompleks proses ingatan masih panjang, hasil penyelidikan Eric Kandel telah menjadi asas untuk penyelidikan saintifik selanjutnya.

Pada tahun 2000, Eric Kandel, bersama Arvid Karlsson dan Paul Greengard, telah dianugerahkan Hadiah Nobel dalam Fisiologi atau Perubatan "atas penemuan mereka mengenai penghantaran isyarat dalam sistem saraf."