DEZE WEBSITE IS EEN PUBLICATIE VAN STICHTING DE TRADITIE

NLUK

Stichting De Traditie  -

 Cultureel Erfgoed



Disclaimer & Copyright notice     Home    Bestuur Doelstellingen       Collectie       MUSEUM-EXPO      SDT Publicaties     Woordenlijst     Funding  









Utrecht - Wetenschap

Vergelijkende Dierfysiologie - Elektrofysiologie in de Biologie         








naar Chronologisch Overzicht  > > > > 1915 - 1940  DE SNAARGALVANOMETER EN HET INDUCTORIUM


inductiespoelen










snaargalvanometer

De animale fysiologie onderzoekt vooral gedrag en de sturing van gedrag door zenuw- en spierstelsel. 
Experimentele prikkeling van zenuw- en spierweefsel gebeurde elektrisch, door middel van een inductorium. Registratie van de activiteit van hart- spier- en zenuwweefsel gebeurde eveneens elektrisch, door middel van een snaargalvanometer. Weinig commercieel verkrijgbare apparaten waren in de vooroorlogse periode gevoelig (mV) en snel (ms) genoeg om zenuwactiviteit te registreren. Uit de publicaties kunnen we afleiden dat pas na het einde van de tweede wereldoorlog de oscilloscoop zijn intrede deed bij het registreren van zenuwimpulsen, althans op het Laboratorium voor Vergelijkende Fysiologie te Utrecht. Krijgsman (1947) beschrijft enthousiast en zeer duidelijk de mogelijkheden van dat apparaat. In 1956 publiceert Dijkgraaf een artikel over elektrofysiologische registratie van de zenuwactiviteit van het zijlijnorgaan van de klauwpad, onder dankzegging van zijn studenten Burgers, Elbers, en Stadhouders. Pas in 1959 deden de 'biologische voorversterkers' van Tektronix hun intrede op het laboratorium. In de Jordan-periode werden vooral de zenuw en spier van de slakkenvoet onderzocht; in de Dijkgraaf-periode vooral het octavo-lateralis systeem en analoge strukturen bij waterdieren: evenwicht, draaiingszin, gehoor, zijlijn, en elektrische zin. Ook Dijkgraaf heeft in 1935 met een snaargalvanometer de zenuw van de slakkenvoet onderzocht in het aquarium te Napels; een en ander in nauw overleg met Jordan. Zijn ervaringen met het instrument hebben kennelijk geleid tot terughoudend gebruik ervan.
  • Afbeeldingen links: Een inductiespoel voor stimulatie van spier- en zenuwweefsel , en daaronder de Einthoven snaargalvanometer model 1926 Leiden.







  • 1959  PETER GÖRNER - HERSTART ELEKTROFYSIOLOGIE

    Tektronix 122
    Peter Görner, evenals Dijkgraaf afkomstig uit de Karl von Frisch school, wordt in 1959 door Dijkgraaf naar Utrecht gevraagd om aldaar elektrofysiologische methoden te doceren en onderzoek te verrichten aan de zijlijn-organen van klauwpadden. Görner verbleef minder dan drie jaar in Utrecht,  maar slaagde er in zijn zijlijn onderzoek succesvol af te ronden met een baanbrekende publicatie. Ook  investeerde hij in apparatuur, waaronder microscopen met water-immersie objectieven (voor de cupulae van de zijlijn), micromanipulatoren voor elektrodenhouders, en elektronische voorversterkers. Met name de aankoop van de Tektronix 122 low-level preamplifier legde de basis voor het latere elektrofysiologische onderzoek.
  • Afbeelding links: Twee Tektronix low-level preamplifiers met voedingskast ten toon gesteld in een vitrine van het H.R.Kruytgebouw (2006).







  • 1963  ADRIANUS JOHANNES KALMIJN - UITBOUW ELEKTROFYSIOLOGIE


    KalmijnAJ1933



    Adrianus Johannes Kalmijn, zette in 1963 als wetenschappelijk ambtenaar het elektrofysiologisch onderwijs van Görner voort, en gaf verder vorm aan het onderzoek naar de biologische betekenis van de ampullen van Lorenzini van kraakbeenvissen. De periode na 1963 tot  wordt gekenmerkt door ruimtegebrek ten gevolge van explosief toenemende studentenaantallen, hetwelk mede geleid heeft tot Kalmijn's vertrek naar de U.S.A. in 1970. Hij promoveert in 1975.
  • Afbeelding links: Zeven van de 20 studenten begeleid door  Ad. J. Kalmijn. Van links naar rechtst: Jelle Atema, Rob Peters, Ben Bokhout, Joep van den Bercken, Jan Hobbelen, Henk van Wilgenburg, Ad Kalmijn, Vera Kalmijn-Jansen, hun zoon Jelger Kalmijn, en uit beeld gelopen, Jelle's zoon Ate. De foto werd genomen in de tuin van Ad and Vera Kalmijn's buitenplaats in Bilthoven in 1966 (coll. R.C.Peters).







  • 1967  ROBERT COENRAAD PETERS - ELEKTRORECEPTIE IN HET ONDERWIJS


    meerval










    zenuwimpulsen




    Robert Coenraad Peters werd in 1967 door Dijkgraaf aangesteld als wetenschappelijk ambtenaar teneinde Kalmijn bij te staan in het onderwijs van de elektrofysiologische methoden, en onderzoek te verrichten naar de biologische betekenis van de ampullaire organen van dwergmeervallen. Hij onderbrak zijn aanstelling bij de universiteit anderhalf jaar voor het vervullen van zijn militaire dienstplicht. In 1972 mocht hij Franklin Bretschneider aantrekken als wetenschappelijk medewerker voor onderwijs in de elektrofysiologie en onderzoek van elektroreceptieve vissen. Peters promoveert in 1974 en verlaat de Universiteit Utrecht in 2007. Het team Peters-Bretschneider werkte jarenlang succesvol samen met Cor Schönhage, elektronicus, en Wim Loos, analist, daarbij ook gebruikmakend van de expertise van de instrumentmakers, elektronici, en dierverzorgers van het Laboratorium. Gedurende de periode 1967 tot 2006 fungeerde het onderzoek naar de elektrische gevoeligheid van meervallen als basis voor het onderwijs in de elektrofysiologie, neurofysiologie, en zintuigfysiologie (o.a. elektro-, chemo-, magneto-, mechano-,  en fotoreceptie). Tot de collectie behoren brieven, onderzoekprotocollen, registraties op papier, magneetband, en ponsband, studentenverslagen,  foto's, publicaties, onderwijsdocumenten, specifieke eigenbouw apparatuur, en computer programma's.
  • Afbeelding links boven: Opstelling voor de registratie van zenuwimpulsen van een ampullair orgaan in de huid van een intacte meerval. De roodachtige naald is een wolfraam miktro-elektrode.
  • Afbeelding links onder: Twee registraties van zenuwimpulsen van een enkele zenuwvezel behorend bij het ampullaire elektroreceptie zintuig in de huid van een meerval. Bovenste spoor: spontane activiteit zonder prikkeling. Onderste spoor: reactie op zwakke sinusvormige wisselstroom. Amplitude van de signalen ca 100 µV; frequentie van 35 tot 100 Hz.







  • 1969 THOMAS SZABO - TIJDELIJK LECTOR VERGELIJKENDE FYSIOLOGIE


    Thomas Szabo lector
    Sven Dijkgraaf's correspondentie onderstreept keer op keer zijn pogingen gekwalificeerde elektrofysiologen aan te trekken voor zijn zintuigafdeling. Met de komst van Görner leek hij daarin geslaagd te zijn, zij het voor korte duur. Görner koos echter weer voor Duitsland. Kalmijn, die Görner zou opvolgen, vertrok naar de USA, en Thomas Szabo, in 1969 benoemd tot tijdelijk lector Vergelijkende Fysiologie in Utrecht, gaf uiteindelijk de voorkeur aan zijn positie in Parijs. Kennelijk wogen de gunstige financiėle vooruitzichten niet op tegen de gebrekkige huisvesting in Utrecht - zowel privé als zakelijk -  en de bureaucratische bemoeienissen.
    Op advies van Kalmijn gingen biologiestudenten na 1963 een bijvak fysica volgen met de onderdelen elektronica en elektriciteitsleer, ter verdieping van hun fysiologiekennis. Dit leverde een generatie studenten op die zich zelfstandig als elektrofysioloog kon handhaven in het wetenschappelijke bedrijf. Niet voor lang echter. Vanaf 1980 verdwenen veelbelovende wetenschappers in de anonimiteit tengevolge van de diverse reorganisaties met bijbehorende ontslagen. De vernietiging van wetenschappelijk kapitaal werd voortgezet tot na 2010.
  • Afbeelding links: kopie van Szabo's benoeming tot lector; een souvenir dat Rob Peters kreeg van Szabo na een werkbezoek aan zijn lab in Gif-dur-Yvette in 1993.







  • 1972 FRANKLIN BRETSCHNEIDER - ELEKTROFYSIOLOOG EN AUTODIDACT ELEKTRONICUS


    Thomas Szabo lector
    Franklin Bretschneider was een uitzondering op de doorsnee bioloog, in de zin dat hij als student reeds een meer dan gemiddelde kennis bezat op het gebied van elektronica en elektrofysiologie. Gelijktijdig met hem deden de operationele versterkers hun intrede op het lab, waardoor het zelf bouwen van specifieke toepassingen mogelijk werd. Om studenten zintuigfysiologie en neurofysiologie een verkorte opleiding elektrofysiologische technieken te bieden, had Peters al een begin gemaakt met een beknopte handleiding. Dit werk werd echter stilgelegd toen het uitstekende boekje van de latere Nobelprijswinnaar Erwin Neher uitkwam met titel Elektronische Messtechnik in der Physiologie (1974). Ongelukkigerwijs bleken de studenten in 1974 de Duitse taal niet meer te beheersen; één van de gevolgen van de zogenaamde Mammoetwet.
    Mede daardoor zette Bretschneider zich vervolgens aan het schrijven van een Nederlandstalige instructie Elektrofysiologie, die uiteindelijk uitgroeide tot nevenstaand Engelstalig Handboek. Merkwaardigerwijs was de elektrofysiologische benadering bij het verschijnen van het boek zo goed als verdwenen uit de Utrechtse faculteit Biologie (2006).


  • Afbeelding links: Introduction into Electrophysiological Methods and Instrumentation, een leerboek elektrofysiologie met aanvullingen signaalverwerking, van de hand van  Franklin Bretschneider en Jan R. De Weille.