Ганс Бергер: Пионер электроэнцефалографии

Введение

Немецкий психиатр, Ганс Бергер (21 мая 1873 – 1 июня 1941) был немецким психиатром. Он наиболее известен как изобретатель электроэнцефалографии (ЭЭГ) в 1924 году – метода регистрации электрической активности мозга, обычно описываемой в терминах мозговых волн, а также как первооткрыватель альфа-ритма, являющегося типом мозговой волны. Альфа-волны также известны как "волны Бергера".

Биография

Бергер родился в Нойсе (ныне часть Кобурга), Саксония-Кобург и Гота, Германия. После обучения в Казимириане, где он получил абитур в 1892 году, Бергер поступил в университет Фридриха Шиллера в Йене в качестве студента-математика с намерением стать астрономом. После одного семестра он оставил учёбу и год служил в кавалерии. Во время учебных маневров его лошадь внезапно встала на дыбы, и он упал на пути конной артиллерийской установки. Наводчик батареи вовремя остановил лошадей, оставив молодого Бергера потрясённым, но без серьёзных травм. Его сестра, находившаяся в нескольких километрах от дома, почувствовала, что ему грозит опасность, и настояла, чтобы отец послал ему телеграмму. Этот случай произвёл на Бергера такое впечатление, что спустя годы, в 1940 году, он написал: «Это был случай спонтанной телепатии, когда в момент смертельной опасности, и когда я предвидел неминуемую смерть, я передавал свои мысли, а моя сестра, которая была особенно близка мне, выступала в роли приёмника». По окончании военной службы, одержимый идеей о том, как его разум мог передать сигнал сестре, Бергер вернулся в Йену, чтобы изучать медицину с целью выяснить физиологическую основу «психической энергии». Его основной темой стал «поиск корреляции между объективной активностью мозга и субъективными психическими явлениями». Получив медицинскую степень в Йене в 1897 году, Бергер присоединился к штату Отто Людвига Бинсвангера (1852–1929), который занимал кафедру психиатрии и неврологии в йенской клинике. В 1901 году он получил степень габилитированного доктора, в 1906 году стал приват-доцентом университета, а в 1912 году – главным врачом, в конечном итоге сменив Бинсвангера в 1919 году. Он также сотрудничал с двумя известными учеными и врачами, Оскаром Вогтом (1870–1959) и Корбинианом Бродманом (1868–1918), в их исследованиях по латерализации функций мозга. Бергер женился на своей технической ассистентке, баронессе Урсуле фон Бюло, в 1911 году и позже служил армейским психиатром на Западном фронте во время Первой мировой войны. В 1927 году он был избран ректором Йенского университета. В 1924 году Бергеру удалось зарегистрировать первую человеческую электроэнцефалограмму (ЭЭГ), термин, который он и ввёл. Сомневаясь в полученных результатах, он потратил пять лет, чтобы опубликовать свою первую статью в 1929 году, в которой продемонстрировал технику «регистрации электрической активности человеческого мозга с поверхности головы». Его открытия встретили недоверие и насмешки со стороны немецкого медицинского и научного сообщества. Посетив в 1935 году лабораторию ЭЭГ в Йене, американский робототехник Уильям Грей Уолтер отметил, что Бергер не считался своими коллегами одним из ведущих немецких психиатров, скорее имел репутацию чудака. Он показался мне скромным и достойным человеком, полным хорошего юмора, и не обеспокоенным отсутствием признания, как и не смущённым славой, которая в конечном итоге к нему пришла. Но у него был один роковой недостаток: он совершенно не знал технических и физических основ своего метода. Он ничего не знал ни о механике, ни об электричестве. После того как британские электрофизиологи Эдгар Дуглас Адриан и Б. Х. К. Мэтьюз подтвердили основные наблюдения Бергера в 1934 году, важность его открытий в области электроэнцефалографии (ЭЭГ) была наконец признана на международном форуме в 1937 году. К 1938 году электроэнцефалография получила широкое признание у выдающихся исследователей в этой области, что привело к её практическому применению в диагностике в Соединенных Штатах, Англии и Франции. Многочисленные источники сообщают, что, учитывая их враждебные отношения, нацисты вынудили Бергера уйти в отставку в том же году, полностью запретив дальнейшую работу над ЭЭГ. Эти биографические сведения были опровергнуты в 2005 году Эрнстом Клее, немецким журналистом, специализирующимся на разоблачении и документировании нацистских медицинских преступлений. В 2005 году доктор Сюзанна Циммерманн, историк медицины в Йенском университете, обнаружила доказательства того, что Бергер не был вынужден уйти на пенсию, а «входил в комиссию по отбору его преемника» Бертольда Кина, который был уволен как нацист после войны. Более того, официальные записи Йенского университета, датируемые 1930-ми годами, подтвердили, что Бергер служил в Erbgesundheitsgericht (Суде по генетическому здоровью), который налагал стерилизации, в то время как его дневники содержали антисемитские высказывания. Результаты исследования доктора Циммерманн подтвердили исследования, опубликованные в Германии в 2003 году, в которых задокументировано приглашение Бергера расовым гигиенистом СС Карлом Астелем к работе в EGOG (Erbgesundheitsobergericht, Высший суд по генетическому здоровью) в 1941 году. Бергер ответил: «Я с радостью готов снова работать в качестве асессора в Суде по генетическому здоровью в Йене, за что благодарю вас». Бергер не вступил в СС, СА или НСДАП, «несмотря на значительную нацификацию Йенского университета, но был членом СС, возможно, для самозащиты». После длительного периода клинической депрессии и страдая от тяжёлой кожной инфекции, Бергер покончил жизнь самоубийством через повешение 1 июня 1941 года в южном крыле клиники.

Berger was born in Neuses (now part of Coburg), Saxe Coburg and Gotha, Germany. After attending Casimirianum, where he gained his abitur in 1892, Berger enrolled as a mathematics student at the Friedrich Schiller University of Jena with the intention of becoming an astronomer. After one semester, he abandoned his studies and enlisted for a year of service in the cavalry. During a training exercise, his horse suddenly reared, and he landed in the path of a horse drawn cannon. The driver of the artillery battery halted the horses in time, leaving the young Berger shaken but with no serious injuries. His sister, at home many kilometres away, had a feeling he was in danger and insisted their father telegram him. The incident made such an impression on Berger that, years later in 1940, he wrote: "It was a case of spontaneous telepathy in which at a time of mortal danger, and as I contemplated certain death, I transmitted my thoughts, while my sister, who was particularly close to me, acted as the receiver." On completion of his military service, and obsessed by the idea of how his mind could have carried a signal to his sister, Berger returned to Jena to study medicine with the goal of discovering the physiological basis of "psychic energy." His central theme became "the search for the correlation between objective activity in the brain and subjective psychic phenomena." After obtaining his medical degree from Jena in 1897, Berger joined the staff of Otto Ludwig Binswanger (1852–1929), who held the chair in psychiatry and neurology at the Jena clinic. Habilitated in 1901, he qualified as a senior university lecturer in 1906 and physician in chief in 1912, eventually succeeding Binswanger in 1919. He also collaborated with two famous scientists and physicians, Oskar Vogt (1870–1959) and Korbinian Brodmann (1868–1918), in their research on lateralization of brain function. Berger married his technical assistant, Baroness Ursula von Bülow, in 1911 and later served as an army psychiatrist on the Western front during World War I. He was elected Rector of Jena University in 1927. In 1924, Berger succeeded in recording the first human electroencephalogram (EEG), a term he coined. Filled with doubt, he took five years to publish his first paper in 1929, which demonstrated the technique for "recording the electrical activity of the human brain from the surface of the head." His findings were met with incredulity and derision by the German medical and scientific establishments. Having visited the EEG laboratory at Jena in 1935, American roboticist William Grey Walter noted that Berger: was not regarded by his associates as in the front rank of German psychiatrists, having rather the reputation of being a crank. He seemed to me to be a modest and dignified person, full of good humour, and as unperturbed by lack of recognition as he was later by the fame it eventually brought upon him. But he had one fatal weakness: he was completely ignorant of the technical and physical basis of his method. He knew nothing about mechanics or electricity. After British electrophysiologists Edgar Douglas Adrian and B. H. C. Matthews confirmed Berger's basic observations in 1934, the importance of his discoveries in electroencephalography (EEG) were finally recognized at an international forum in 1937. By 1938, electroencephalography had gained widespread recognition by eminent researchers in the field, leading to its practical use in diagnosis in the United States, England, and France. Numerous sources report that, given their hostile relationship, the Nazis forced Berger into retirement that same year with a complete ban of any further work on EEG. These biographical accounts were contradicted in 2005 by Ernst Klee, a German journalist specializing in the exposure and documentation of Nazi medical crimes. In 2005, Dr. Susanne Zimmermann, medical historian at the University of Jena, found evidence that Berger had not been forced into retirement but had "served on the selection committee for his successor" Berthold Kihn, who was sacked as a Nazi after the war. Moreover, official records at the University of Jena dating from the 1930s proved that Berger had served on the Erbgesundheitsgericht (Court for Genetic Health) that imposed sterilizations, while his diaries contained anti Semitic comments. Dr Zimmermann's findings corroborated research published in Germany in 2003, documenting Berger's invitation by the SS racial hygienist Karl Astel to work for the EGOG (Erbgesundheitsobergericht, Higher Genetic Health Court) in 1941. Berger replied: "I am gladly willing to work again as an assessor at the Court for Genetic Health in Jena, for which I thank you." Berger did not join the SS, SA, or Nazi Party "despite the significant Nazification of the University of Jena, but was a supporting SS member, possibly for self protection." After a long period of clinical depression, and suffering from a severe skin infection, Berger committed suicide by hanging on June 1, 1941, in the southern wing of the clinic.

Исследования

Среди многочисленных исследований в области неврологии Бергер изучал мозговое кровообращение, психофизиологию и температуру мозга. Один из его ранних экспериментов с мозгом включал пациента с дефектом черепа, обнажавшим часть мозга. Пациент разрешил Бергеру ввести в отверстие в черепе резиновый зонд, заполненный жидкостью. Отверстие герметично закрывалось латексным колпачком, создавая манометр. На другом конце резинового зонда находилось перо, записывающее колебания давления на бумаге, обернутой вокруг вращающегося барабана. Бергер заметил, что перо регистрировало волны, изменявшиеся при выполнении пациентом различных когнитивных задач. Он также наблюдал изменения при изменении эмоционального состояния пациента или при сенсорной стимуляции. Эта работа привела Бергера к его наиболее значительному вкладу в современную науку. Британский врач Ричард Кэтон (1842–1926) ранее описал электрические потенциалы, зарегистрированные с открытой коры головного мозга собак и обезьян. Пациент Бергера предоставил ему возможность применить технику Кэтона к человеку. Результатом стала первая демонстрация электроэнцефалографии (ЭЭГ) человека. В 1924 году Бергер сделал первую ЭЭГ-запись активности человеческого мозга и назвал ее Электренкефалограммой. Используя ЭЭГ, он впервые описал различные волны или ритмы, присутствующие в нормальном и патологическом мозге, такие как альфа-ритм (7,812–13,28 Гц), также известный как «волна Бергера», и его подавление (замена более быстрыми бета-волнами) при открывании глаз пациентом (так называемая альфа-блокада). Он также впервые изучил и описал характер изменений ЭЭГ при заболеваниях мозга, таких как эпилепсия. Его метод заключался во введении серебряных проводов под кожу головы пациента – один в передней, другой в задней части головы. Позже он использовал серебряные электроды, прикрепленные к голове резиновым бинтом. В качестве записывающего устройства он сначала использовал капиллярный электрометр Липпмана, но результаты оказались неудовлетворительными. Затем он перешел на струнный гальванометр, а позже – на двухкатушечный регистрирующий гальванометр Siemens, который позволял регистрировать электрические напряжения величиной до одной десятитысячной вольта. Полученный сигнал, длительностью до трех секунд, фотографировался ассистентом. ЭЭГ является ценным инструментом в современной медицинской и психологической практике, позволяя клиницистам описывать и диагностировать различные состояния и заболевания. При проведении ЭЭГ врач анализирует волновые паттерны, чтобы определить, как различные стимулы влияют на мозг. Эти волновые паттерны называются вызванными потенциалами (ВП). Если мозговые волны пациента не соответствуют нормальному паттерну ВП, это указывает на дефицит в обработке стимулов. Существуют также потенциалы, связанные с событиями (ERP), которые предоставляют информацию о психической обработке у пациентов. И ВП, и ERP – инструменты, помогающие врачам выявлять любые отклонения. Исследования ERP также способствовали разработке метода картирования мозга.

Among his many research interests in neurology, Berger studied brain circulation, psychophysiology, and brain temperature. One of his early experiments on the brain involved a gentleman with a cranial defect that left part of the brain exposed. The gentleman allowed Berger to insert a liquid filled rubber tube through the hole in his skull. A latex cap sealed the opening, creating a pressure gauge. At the other end of the rubber tube was a pen that recorded the pressure fluctuations on paper wrapped around a rotating drum. Berger noticed that the pen recorded waves that would change when he asked his conscious participant to perform different cognitive tasks. He also observed changes when the participant experienced changes in emotions or sensory stimulation. Berger followed this work with his most significant contribution to modern science. British physician, Richard Caton (1842 1926), had previously described electrical potentials recorded from the exposed cortices of dogs and nonhuman apes. Berger's patient gave him the opportunity to apply Caton's technique to a human. The result was the first demonstration of human electroencephalography (EEG). In 1924, Berger made the first EEG recording of human brain activity and called it Elektrenkephalogramm. Using the EEG, he was also the first to describe the different waves or rhythms that were present in the normal and abnormal brain, such as the alpha wave rhythm (7.812 to 13.28 Hz), also known as "Berger's wave"; and its suppression (substitution by the faster beta waves) when the subject opens the eyes (the so called alpha blockade). He also studied and described for the first time the nature of EEG alterations in brain diseases such as epilepsy. His method involved inserting silver wires under the patients scalp, one at the front of the head and one at the back. Later, he used silver foil electrodes attached to the head by a rubber bandage. As a recording device, he first used the Lippmann capillary electrometer, but results were disappointing. He then switched to the string galvanometer and later to a double coil Siemens recording galvanometer, which allowed him to record electrical voltages as small as one ten thousandth of a volt. The resulting output, up to three seconds in duration, was then photographed by an assistant. The EEG has been a useful tool in modern medical and psychological practices by allowing clinicians to describe and diagnose various conditions and diseases. If an individual goes to get an EEG, the doctor will look at the waveform patterns to determine how different stimuli affect the brain. These waveform patterns are called evoked potentials or EPs. If a patient's brain waves do not follow the normal EP pattern, that is an indication of a deficit in the processing of the stimuli. There are also event related potentials, or ERPs, which provide information about mental processing of patients. Both EPs and ERPs are tools that can help doctors determine any abnormalities. The studies researching ERPs have also been helpful in the development of the brain mapping technique.

Ханс-Бергер-Преис

Премия Ханса Бергера присуждается Немецким обществом клинической нейрофизиологии (Deutsche Gesellschaft für Klinische Neurophysiologie) раз в три года за выдающиеся и продолжительные научные достижения в области теоретической или клинической нейрофизиологии.

Онлайн

Да.