Эрик кандель нобелевская премия за что
Премию Государственного банка Швеции памяти Альфреда Нобеля по экономике в 2021 году присудили трем ученым из США. Половину премии получит Дэвид Кард — с формулировкой «за эмпирический вклад в экономику труда». Вторую половину разделят Джошуа Ангрист и Гвидо Имбенс — за «методологический вклад в анализ причинно-следственных связей».
Дэвид Кард родился в Канаде в 1956 году, получил степень PhD в Принстонском университете. Сейчас он преподает экономику в Калифорнийском университете. Ангрист родился в США в 1960 году, он тоже получил PhD в Принстонском университете. Сейчас Ангрист работает преподавателем экономики в Массачусетском технологическом институте. Имбенс — уроженец Нидерландов, получил PhD в Брауновском университете (США), преподает прикладную эконометрику и экономику в Стэнфордском университете.
Общий вклад трех ученых в экономику полностью изменил эмпирический подход в экономической науке, заявил председатель комитета по присуждению премии Петер Фредрикссон. Он отметил, что «эмпирический вклад» Карда улучшил понимание рынков труда, а разработанные Ангристом и Имберсом методы оценки, подтверждения и интерпретации результатов натуральных экспериментов (где объекты исследования подвергаются условиям, не зависящим от наблюдателей, например природы) широко применяются в прикладных исследованиях.
В прошлом году премию получили Роберт Уилсон и Пол Милгром за «усовершенствование теории аукционов и изобретение новых форматов аукционов».
НОБЕЛЕВСКИЕ ПРЕМИИ 2000 ГОДА. СЕКРЕТЫ НЕРВНЫХ КЛЕТОК
Нобелевскими премиями по физиологии и медицине за 2000 год отмечены швед Арвид Карлссон и американцы Пол Грингард и Эрик Кандель. Их работы позволили понять, как осуществляется передача сигналов в нервной системе от одного нейрона к другому. Этот процесс происходит в местах их контакта - так называемых синапсах. Длинный отросток одного нейрона заканчивается на теле другого расширением - бляшкой, в которой постоянно вырабатываются вещества-посредники. Когда по отростку приходит нервный сигнал, эти вещества, накапливающиеся в микроскопических пузырьках, выбрасываются в щель между бляшкой и принимающим нейроном, и открывают в мембране последнего каналы для ионов. Начинается переток ионов между внутренностью нейрона и окружающей средой, что и составляет суть нервного импульса.
Арвид Карлссон, работающий на кафедре фармакологии Готенбургского университета, обнаружил, что важным веществом-посредником для работы мозга служит дофамин (до его исследований считалось, что дофамин используется в организме только как полуфабрикат для изготовления другого известного посредника - норадреналина). Это открытие позволило разработать медикаменты для лечения нервных болезней, связанных с недостаточной выработкой дофамина в мозгу, например болезни Паркинсона.
Пол Грингард, сотрудник Рокфеллеровского университета в Нью-Йорке, раскрыл подробности процесса передачи нервного импульса через синапс с помощью посредников. Он показал, что дофамин, поступив в синаптическую щель, приводит к росту концентрации другого посредника - циклического аденозинмонофосфата, а он, в свою очередь, активизирует специальный фермент, задача которого - присоединять к молекулам определенных белков фосфатные группы (фосфорилировать белки). Ионные каналы в мембране нейрона заткнуты пробочками из специального белка. Когда к молекулам этого белка присоединяется фосфат, они меняют форму и в пробочках возникают отверстия, позволяющие ионам передвигаться. Оказалось, что и многие другие процессы в нервной клетке управляются именно через фосфорилирование и дефосфорилирование белков.
Эрик Кандель, уроженец Австрии, работающий в Колумбийском университете (США), изучая память тропического морского моллюска - аплизии, обнаружил, что открытый Грингардом механизм фосфорилирования белков, управляющих движением ионов через мембрану, участвует и в формировании памяти. В дальнейшем Кандель показал, что кратковременная память основана на изменении формы белков при присоединении фосфата, а долговременная - на синтезе новых белков. Недавно Эрик Кандель создал фармацевтическую фирму, которая на основе его открытий будет разрабатывать медикаменты, улучшающие память.
О лауреатах Нобелевской премии по физике - Ж. И. Алферове, Т. Крёмере и Д.-С. Килби - можно прочитать в журнале "Наука и жизнь" № 12, 2000 г.
Терпение и труд. Нобелевскую премию по экономике дали за эксперименты над людьми. В чем их ценность?
В Швеции огласили имена лауреатов премии местного центробанка по экономике, неформально приравниваемой к Нобелевской награде в пяти других номинациях. Победителями оказались трое ученых: канадец с американским гражданством Дэвид Кард и два урожденных американца — Джошуа Ангрист и Гвидо Имбенс. Первый получил признание за исследование рынка труда, Ангрист и Имбенс — за новый взгляд на причинно-следственные связи. Работая по отдельности, они помогли экономистам по всему миру поверить в новый вид экспериментов, проводимых самой жизнью, и научиться делать из них правильные выводы. Причины и следствия — в материале «Ленты.ру».
Не со всеми
Премия по экономике традиционно выделяется из числа других Нобелевских наград. Изначально их было всего пять: по физике, химии, физиологии или медицине, литературе, а также за содействие установлению мира во всем мире. Впервые премии были присуждены специально созданным Нобелевским комитетом при Шведской королевской академии наук (за исключением премии мира, за нее отвечает Норвежский нобелевский комитет) в 1901 году, через пять лет после смерти идеолога награды — шведского предпринимателя и изобретателя Альфреда Нобеля.
При жизни он сумел заработать состояние в 31 миллион крон (примерно 165 миллионов долларов в нынешних ценах), и немалая часть средств была получена благодаря добыче нефти в Российской империи: месторождения в Баку, Грозном и Челекене (нынешнем туркменском Хазаре) разрабатывало «Товарищество нефтяного производства братьев Нобель». Акции различных компаний, принадлежавших Нобелю, согласно его завещанию, составили капитал специального фонда и в дальнейшем инвестировались на рынке. В сентябре 2020 года стоимость активов фонда оценивалась в 4,6 миллиарда шведских крон (526 миллионов долларов).
В 1969 году Банк Швеции решил расширить список присуждаемых премий и учредил награду по экономике. Поскольку в завещании ученого и бизнесмена она отсутствовала, считать ее полноценной Нобелевской нельзя, и формально она называется премией Банка Швеции по экономическим наукам памяти Альфреда Нобеля. При этом остальные условия экономической номинации ничем не отличаются от пяти других: в 2021 году ее обладатели получат 10 миллионов крон (1,1 миллиона долларов).
От штата к штату
Известность Кард получил еще в 1990-х, когда изучал распространенные стереотипы, связанные с рынком труда. Ученому удалось доказать, что повышение минимальной зарплаты в отдельной стране вовсе необязательно ведет к сокращению рабочих мест, как было принято считать прежде. Для чистоты эксперимента экономист вместе с умершим два года назад коллегой Аланом Крюгером опирался на данные двух соседних штатов, Нью-Джерси и Пенсильвании. Власти первого в 1992-м повысили уровень регионального МРОТ с 4,25 до 5,05 доллара в час. В Пенсильвании таких изменений не было.
Новый взгляд
Работы нынешнего лауреата опровергли устоявшееся мнение о невозможности проведения контролируемых экспериментов в экономике — в отличие от физики или биологии. Естественные эксперименты, хоть и отличаются от них, позволяют сделать не менее достоверные выводы и получить ценные результаты. Такое положение дел пришлось признать даже скептикам, убедившимся, что повод для исследований можно встретить на каждом шагу. Им может стать введение нового налога (либо увеличение уже существующего для определенной группы людей), повышение пенсионного возраста или внедрение целевых пособий, к примеру, материнского капитала.
В свою очередь Джошуа Ангрист провел еще несколько исследований. Одно из них, в котором так же был задействован Алан Крюгер, касалось нескольких дополнительных лет образования и их влияния на будущий доход школьников и студентов. В зависимости от штата, американские дети могут закончить школу в 16 или в 17 лет. Причем по действующим в стране правилам все рожденные в определенный год идут в первый класс вместе. В итоге те, кто родились позже, могут закончить среднее образование на два года раньше своих сверстников из других штатов, родившихся на несколько месяцев раньше.
Ангрист и Крюгер проследили за тем, как отражается эта разница на будущих доходах выпускников. Расхожее мнение о том, что полученные знания не могут быть лишними, не просто подтвердилось — влияние образования на всю дальнейшую жизнь оказалось довольно существенным. Люди, проучившиеся дольше, во взрослой жизни зарабатывают больше, и различия могут достигать девяти процентов.
Еще более важное исследование Ангрист провел в 1994 году вместе с Гвидо Имбенсом. В нем ученые «математизировали причинно-следственные связи в экономике». Их заслуга заключается как раз в том, что весь академический мир начал воспринимать естественные эксперименты всерьез и опираться на их результаты в своей деятельности. Кроме того, стало ясно, как лучше всего интерпретировать их выводы и отделять прочные причинно-следственные связи от корреляции случайных величин и параметров.
долларов составил общий размер премии по экономике в 2021 годуЭкономика с человеческим лицом
Нынешнее решение Нобелевского комитета продолжает тенденцию, заложенную четыре года назад. Тогда награда досталась американцу Ричарду Тейлору за исследования в области поведенческой экономики. В 2019-м премию дали группе ученых — Абхиджит Банерджи, Эстер Дюфло и Майклу Кремеру — за экспериментальный подход в борьбе с бедностью. Некоторые специалисты называют такой подход явным свидетельством того, что в последние годы мировая экономика становится все более человекоцентричной и направленной на приращение человеческого капитала.
На ключевые аспекты экономики (такие, как всеобщие занятость и достаток) влияет множество факторов, среди которых психология и социальные навыки. Учитывать их все при помощи стандартных моделей невозможно, а значит, всевозможные эксперименты со временем будут играть все более существенную роль в фундаментальной науке, уверен проректор Финансового университета Александр Сафонов.
Материалы по теме
На базаре
Нобелевскую премию по экономике дали за умение торговаться. Почему это так важно?
В пользу бедных
Нищета уничтожает мировую экономику. Эти ученые знают, как ее победитьВ итоге Кард и Крюгер вычислили разницу между показателями занятости в Нью-Джерси до и после повышения, а затем вычли из нее еще одну разницу — между аналогичными данными в Пенсильвании. Такой метод они — первыми среди всех экономистов — назвали «разностью разностей», и впоследствии он стал широко применяться.
Другой эксперимент Карда был связан с массовым переселением мигрантов с Кубы в США в 1980-х. Большинство из них поселились в известном своими курортами и ночной жизнью Майами, после чего зарплаты в городе остались на прежнем уровне, а безработица не выросла по сравнению с другими похожими регионами. Более того, заработки тех кубинцев, кто приехал раньше остальных, обычно снижались быстрее.
Ученым из США дали Нобелевские премии по медицине: они смогли объяснить то, что сотни лет было загадкой для науки
4 октября представители отвечающей за выбор лауреатов Нобелевской премии по физиологии или медицине Нобелевской ассамблеи Каролинского института озвучили свое решение: премию в этом году получат два американских профессора — Дэвид Джулиус из Калифорнийского университета в Сан-Франциско и Ардем Патапутян из Института Скриппса. Получат они ее «за свои открытия рецепторов температуры и прикосновения». «Лауреаты идентифицировали критически важные недостающие звенья в нашем понимании сложной взаимозависимости между нашими ощущениями и окружающей средой», — отмечает в своем официальном заявлении Нобелевская ассамблея.
Еще в XVII веке философ Рене Декарт предположил, что отдергивать руку от огня человеку позволяют «нити», соединяющие различные части кожи с мозгом. Частицы тепла, перемещаясь по ним, передают таким образом механический сигнал. В XIX веке ученые уже смогли показать, что определенные чувствительные участки на коже реагируют на определенный тип воздействия, будь то прикосновение, жар или холод.
Усилиями Камилло Гольджи и Сантьяго Рамона-и-Кахаля удалось подробно описать структуру нервов человека, в том числе и соматосенсорную систему — комплекс рецепторов, позволяющих человеку осязать, чувствовать температуру и свое положение в пространстве. Эта система чрезвычайно важна — она дает человеку возможность получать объективную информацию об окружающей его среде. Через сенсорные проводящие пути эта информация превращается в поступающие в центральную нервную систему электрические сигналы.
Вскоре удалось сделать и анатомическое описание соматосенсорных нейронов. Американским исследователям Джозефу Эрлангеру и Герберту Гассеру — обладателям «физиологической» Нобелевской премии 1944 года — удалось выяснить, что различные типы чувствительных нервных окончаний реагируют на разные стимулы. Обнаружилось, что разные типы нервных волокон обладают разными характеристиками — скоростью проведения импульса, порогом активации нейронов, периодами невозбудимости — что позволило отождествить их с разными функциями соматосенсорной системы, такими как проприоцепция (ощущение человеком собственного положения в пространстве), ощущение температуры и прикосновения.
Позволяет соматосенсорная система и реагировать на опасность. За это отвечают ноцицепторы, которые активируются в ответ на приложение большой механической силы и передают информацию о потенциально вредных воздействиях. Их стимуляция вызывает боль — так, к примеру, человек отдергивает руку от горячей плиты. Однако какие рецепторы позволяют их чувствовать и как они преобразуют механическое воздействие в потенциал действия в соматосенсорных нервных волокнах, оставалось загадкой.
Еще в 1950-х годах несколько исследований показали, что, если приложить красный перец к губам или рту человека, то голова начинает потеть. За это отвечает содержащееся в растении активное соединение капсаицин. Выяснилось, что оно влияет на сенсорные нервные клетки, вызывая ионные потоки. В конце 1990-х выяснить, какой рецептор активирует капсаицин, решился родившийся в семье еврейских эмигрантов из России и живший на Брайтон-Бич физиолог Дэвид Джулиус, к тому времени уже работавший в Калифорнийском университете в Сан-Франциско.
Вместе с постдоком Майклом Катериной он создал библиотеку комплементарных ДНК из спинальных ганглиев грызунов, которые содержали активируемые капсаицином сенсорные нейроны. В нечувствительных к соединению нейронах проделали отверстия в мембранах. Как результат, ученым удалось выделить ДНК-клон, который мог создавать реакцию на капсаицин. Он кодировал мембранный белок, принадлежавший к суперсемейству каналов с транзиторным рецепторным потенциалом (TRP). Эти белки способны пропускать положительно заряженные частицы — с зарядом которых перемещался и сигнал.
По своим свойствам рецептор напоминал каналы в сенсорных нейронах. Он экспрессировался в нейронах спинального ганглия, отвечающих за болевые ощущения, а активировался теплом — это приводило к притоку ионов кальция сквозь канал внутрь клетки, как и в сенсорных нейронах. Порог активации у рецептора оказался примерно таким же, как и порог для боли от высокой температуры — около 40 градусов Цельсия. Более поздние исследования подтвердили, что TPRV1 играет ключевую роль в реакции на «горячесть» у человека.
По структуре каналы TRP оказались похожими на натриевые и калиевые каналы, отвечающие за разность потенциалов — двое «ворот», открывающихся под действием температуры. Вскоре были открыты и другие «родственные» рецепторы — TRPM3 и TRPA1, а также TRPM2, который отвечает за приятное ощущение от тепла. Совместно с другим лауреатом премии этого года — эмигрировавшим в США ливанцем армянского происхождения Ардемом Патапутяном в экспериментах с ментолом обнаружили TRPM8 — аналог TPRV1 для холода.
Однако затем работавший в Институте Скриппса Патапутян решил сконцентрироваться на рецепторах механического воздействия. Существование чувствительных к ним ионных каналов было установлено только в 1980-х годах на примере кишечной палочки. Подобные ионные токи удалось найти и в спинальном ганглии крыс. Совместно с постдоком Бертраном Косте они выяснили, что в ответ на прикосновение у линии нейронов под названием Neuro2A включается работа ионных каналов и меняется заряд мембраны. Ученые выбрали 72 гена-кандидата, которые кодировали белки, хотя бы двумя частями пронизывающие мембрану, и начали по одному их выключать. Лишь последний ген в списке «выключил» ионный канал — и получил название PIEZO1.
Вслед за ним в нейронах спинального ганглия обнаружили и «родственника» — PIEZO2. Выяснилось, что он главный механический «датчик» в соматических клетках, отвечающий за ощущение прикосновения и положения тела в пространстве. Оба рецептора — одни из самых крупных ионных каналов — принадлежат к ранее неизвестному семейству белков, по форме напоминающих спираль. При прикосновении «пропеллер» из трех лепестков распрямляется и открывает центральную пору канала, пропуская ионы внутрь клетки.
Вскоре ученые обнаружили, что рецепторы PIEZO отвечают не только за прикосновение, но и за множество других функций — они участвуют в регуляции объема легких и кровяного давления, стимулировании мочеиспускания и формировании кровяных клеток. Их мутации приводят к редким наследственным заболеваниям, а также нарушениям в развитии скелета, работы кровеносной и нервной систем.
Читайте также: