תיאוריית הממברנה, שהוצעה על ידי יוליוס ברנשטיין (Julius Bernstein), הקימה מודל כמותי לגירוי עצבים ושרירים שנותר מרכזי בביופיזיקה המודרנית. פיזיולוג ומדען עצבים זה, שפעל מממלכת פרוסיה, קישר בין תנועת יונים על פני גבולות תאיים לבין הפוטנציאל החשמלי המדיד של רקמות חיות, ובכך שינה באופן יסודי את ההבנה המדעית של הולכת דחפים עצביים.
הכשרה אקדמית
יוליוס ברנשטיין נולד בשנת 1839 בהלה (Halle (Saale)) והשלים את לימודי הרפואה שלו באוניברסיטת ורוצלב ובאוניברסיטת הומבולדט בברלין. הוא קיבל את תואר הדוקטור לרפואה בשנת 1862. מסלולו האקדמי כלל תקופת עבודה כעוזר להרמן פון הלמהולץ (Hermann von Helmholtz) באוניברסיטת היידלברג. בשנת 1872 עבר לאוניברסיטת מרטין לותר בהלה-ויטנברג כדי לרשת את פרידריך גולץ (Friedrich Goltz) כפרופסור לפיזיולוגיה, ובסופו של דבר הקים שם מכון לפיזיולוגיה בשנת 1881.
התקדמות בביופיזיקה
ברנשטיין התמקד במחקריו בנוירוביולוגיה ובתכונות החשמליות של אורגניזמים. הוא פיתח את הראוטום הדיפרנציאלי (differential rheotome), מכשיר מיוחד שתוכנן למדוד את מהירותם של דחפים ביו-חשמליים. תרומתו המדעית העיקרית הייתה תיאוריית הממברנה, שתוארה בפרסומיו משנת 1902 ו-1912. הוא טען כי תאים מעוררים מחזיקים בממברנה בעלת חדירות סלקטיבית ליוני אשלגן במצב מנוחה. בזמן גירוי, הוא הציע כי חדירות זו משתנה, מה שמאפשר ליונים אחרים לפעפע דרך הממברנה ולהפחית זמנית את השליליות הפנימית.
תרומות ספרותיות
לאורך הקריירה שלו, כתב ברנשטיין מספר טקסטים משמעותיים על מנגנונים פיזיולוגיים וביולוגיים. תפוקתו כללה מחקרים על תהליכי עירור במערכות עצבים ושרירים, חושי האדם, והתיאוריה המכנית של החיים. ספר הלימוד שלו משנת 1894 כיסה את הפיזיולוגיה של האורגניזם החי, בעוד שהחיבור שלו משנת 1912, 'Elektrobiologie', סיפק תיאוריה כמותית של פעולת עצבים ושרירים. עבודות אלו השתמשו בניסויים קפדניים ובמידול ביופיזי כדי לנסח את ממצאיו.
Twenty questions, eight minutes on the clock, and a percentile measured against everyone who has taken it. No sign-up.
Take the IQ test →מורשת מקצועית
כחבר באקדמיה הגרמנית למדעים לאופולדינה (German Academy of Sciences Leopoldina) ובאחוות הסטודנטים Alte Breslauer Burschenschaft der Raczeks, קיים ברנשטיין קריירה שנפרשה על פני סוף המאה ה-19 ותחילת המאה ה-20. חקירותיו בנושאי פוטנציאלי מנוחה ופעולה הניחו את היסודות למחקרים נוספים על העברת מידע במערכת העצבים. רשת ברנשטיין הגרמנית למדעי העצב החישוביים קרויה על שמו כהוקרה על השפעתו על התחום. הוא נפטר בשנת 1917 בהלה.
עובדות מהירות
- לידה: 1839, הלה (Halle (Saale)) - פטירה: 1917, הלה (Halle (Saale)) - אזרחות: ממלכת פרוסיה - תואר רפואי: אוניברסיטת ברלין, 1862 - תחום עיקרי: פיזיולוגיה - המצאה מרכזית: ראוטום דיפרנציאלי - חברות: האקדמיה הגרמנית למדעים לאופולדינה
שאלות שקוראים שואלים
### מה היה לב תיאוריית הממברנה של ברנשטיין?
הוא הציע כי תאים מוקפים בממברנה בעלת חדירות סלקטיבית ליוני אשלגן, היוצרת פוטנציאל מנוחה המשתנה בזמן עירור עקב עלייה בחדירות ליונים אחרים.
### היכן לימד יוליוס ברנשטיין?
הוא החזיק במשרות באוניברסיטת היידלברג ובאוניברסיטת מרטין לותר בהלה-ויטנברג.