Elektrofizyolojinin tarihsel sürecini konu aldığımız bu çalışmada Galvani sonrası erken dönem değerlendirilmiştir. Galvani'nin deneylerini onun ölümünden sonra da tekrarlayan Alessandro Volta, çalışmalarını "volta pili" olarak bilinen "sürekli akım kaynağı" buluşu ile taçlandırmıştır. Volta pili, Galvani'nin "canlı elektriği" teorisinde tanımladığı doğal elektrik organını taklit edercesine, aralarında tuzlu suyla ıslatılmış mukavva katmanların bulunduğu iki farklı metalin üst üste diziliminden oluşuyordu. Galvani'nin ölümünden sonra yeğeni, fizikçi Giovanni Aldini, "yeniden canlandırma" deneyleriyle "canlı elektriği" teorisine farklı bir tartışma boyutu kazandırdı. Dayısının aksine Volta'ya daha yakın olan Aldini, reanimasyon deneylerinde Volta pili kullanarak, sonradan "galvanizm" olarak anılan teoriyi tanıtma ve yaygınlaştırma çabasında bulundu. Aldini'nin bu çabaları, "galvanik tedavi" adı altında birçok çalışmayı da tetiklemiş oldu. Faraday'ın "manyetik indüksiyon" kavramı önermesi ve "manyetik bobin" geliştirmesi sonrasında Duchenne de Boulogne, galvanik ve alternatif akımın farklı biyolojik etkilerini ortaya koyarak birçok yanlış uygulamanın yaygınlaşmasını engellemiş olacaktı. Bunun yanı sıra, Galvani'nin önermeleri ve Aldini'nin provokatif çalışmaları, Mary Shelley'nin "Frankenstein" adlı romanında olduğu gibi birçok bilim kurgu eser için de ilham kaynağı olmuştur. Galvani'den sonra canlı elektriği ile ilgili dönemin en önemli buluşunu Carlo Matteucci yapacaktı. Matteucci, torpil (torpedo) balığının beyin sapındaki "elektrik lob" adı verilen özel bir yapının elektrik deşarjlarını kontrol ettiğini gösterdi. Daha sonra Matteucci, "biyolojik pil" kavramını bilim dünyasına kazandırarak "elektrik deşarj" ve "aksiyon akımı" önermelerinde de bulunacaktır. Takip eden dönemlerde elektromotor kuvvet birimi olarak "Volt" seçimi, "galvanizm", "galvanik akım" ve "galvanometre" kavramları ile, Volta ve Galvani bilim camiası tarafından onurlandırılmıştır.
Elektrofizyolojinin tarihsel sürecini konu aldığımız bu çalışma ile Galvani sonrası geç dönem olan 1850-1900 yıllarındaki gelişmeler değerlendirilmiştir. “Canlı elektriği” iddiasının ampirik olarak ispatlanmış olmasına rağmen Galvani’nin ölümünden sonra da devam eden sıra dışı Galvani - Volta rekabeti, volta pilinin keşfi, biyolojik akımın ölçümü için cihaz geliştirilmesi (galvanometre) ve fantastik yeniden canlandırma çabaları ile bilim ve sanat dünyasını yarım yüzyıl daha meşgul etmiştir. Galvani sonrası geç dönemdeki, “canlı elektriği” kavramının “elektrofizyolojiye” evrilmesi sürecinde, neredeyse her konuda bilgi sahibi olan çok yönlü bilim insanlarının (polymath) inatçı çalışmalarıyla günümüzde sahip olduğumuz bilgi birikiminin temellerinin atıldığını söylemek yanlış olmayacaktır. Bu süreçte, artık Avrupa’nın kuzeyine taşındığına şahit olduğumuz gelişmeleri başlıklar halinde sıralamak mümkündür. Nörofizyoloji ile nöroanatomi arasındaki fonksiyonel ilişkinin tanımlanmasındaki rolleriyle, ünlü Fransız bilim insanları Bernard ve Ranvier, aksiyon akımının, sinirde iletimin ve ileti hızının ölçümü, hücre zarında iletkenlik değişimleri ve buna bağlı gelişen zar potansiyeli değişimlerini tanımlayan “membran hipotezinin” ortaya atılması, zar potansiyeli değişimlerinin ilk kez gözlenmesi ve zar için elektriksel model tanımlanmasındaki rolleri ile Almanya’dan Müller, Reymond, von Helmholtz, Bernstein, Nernst, Herman elektrofizyoloji alanında önemli yol göstericiler olacaktır. Yirminci yüz yıla gelindiğinde, Galvani’nin ateşlediği kıvılcım ile başlayan uyarılabilir hücrelerde iletimin öyküsüyle ilgili çığır açıcı çalışmalara artık İngiltere ve okyanus ötesi de dahil olacaktır. Bu yeni dönemde hücre zarı dinamikleri, periferik sinirde bilgi iletimi, beyin ve kalpte oluşan elektrik aktivitenin vücut yüzeyinden kaydı ve yorumlanması gibi konularda yoğunlaşan çalışmaların her bir ayrıntısı, elektrofizyolojinin tarihsel serüveni açısından ayrı birer makale hatta kitap konusu olabilecek düzeyde bilgi birikimine ulaşacaktır.
Bu çalışmada, bilim tarihinin ve tarihçilerinin her zaman ilgisini çeken "canlı elektriği" ve günümüz "elektrofizyoloji" özel bilim alanının gelişim süreci konu edinilmiştir. Yaşamın kaynağını araştıran dönemin bilim insanlarının rastlantısal gözlemlerinden ziyade, her buluş için söylendiği gibi sadece bir "hayal" ile başlayan bu zorlu sürecin hikayesi tarihsel bir bakış açısı ile sunulmuştur. Çalışma, "elektrik olay" ile "yaşam enerjisi"ni ilişkilendiren köşe taşı niteliğindeki çalışmaları ile yeni bir dönemi başlatan Luigi Galvani'ye kadar olan dönemi kapsamaktadır. Bu çerçevede, Galvani öncesi dönemdeki "elektrik" ve "canlı elektriği" kavramlarındaki gelişim süreçleri ile elektrik-canlı organizma etkileşimleri ele alınmıştır.Tatlı su ve deniz canlıları üzerinde yapılmış gözlemler neticesinde Mısır, Antik Yunan, Roma, Uzak Doğu, Güney Amerika ve İslam coğrafyasındaki medeniyetlerde de elektrik olay ile ilgili farkındalığın oluştuğu, bu dönemlerde de elektriğin canlı ile etkileşiminin sınandığı ve hatta tedavi amaçlı olarak kullanılmış olduğu tartışılmıştır. Yine bu süreçte, diğer doğa bilimlerindeki gelişmelerin canlı elektriği kavramının gelişmesine yaptığı katkılar konu edilmiştir. Bu katkılar sonrasında, canlıda elektrik olayının doğasının anlaşılması amacı ile ortaya atılan sinirde "uyarılabilirlik" ve "iletim" teorileri ve nihayet canlıların da "içsel elektrik"e sahip olabileceği ya da üretebileceği sonucuna götüren süreçler tartışılmıştır.
Elektrofizyolojinin tarihsel sürecini konu aldığımız bu çalışmada Luigi Galvani dönemi ele alınmıştır. Galvani, felsefe ve tıp eğitimi sırasında dönemin saygın hocalarından fizik, kimya ve tarih derslerini de almıştır. Bolonya Üniversitesinde doğum hekimi olarak çalışırken elektrik olaya ilgi duymuş, elektriğin canlılar üzerindeki etkisini, özellikle sinir ve kas arasındaki etkileşimi araştırmaya yönelmiştir. Galvani'yi, "canlı elektriği" kavramına ulaştıran ve yaşam enerjisini elektrik olay ile ilişkilendirmesine neden olan süreç, hocası ve kayınpederi Galeazzi'nin evindeki laboratuvarda yaptığı gözlem ve deneylere dayanır. Karısı Lucia ile birlikte izole kurbağa bacağında yaptıkları rastlantısal gözlemler onları, sinir-kas preparatının kendi fonksiyonu için gerekli enerjiyi (elektrik) kendisinin üretebildiği sonucuna götürmüştür. Aslında bu sonuç, birbiri ile rekabet halindeki "Halleriyen" ve "nöroelektrik" görüşlerin başarılı bir sentezini içermektedir. Çalışmalarını, kısaca "Commentarius" olarak anılan eserinde karısının ölümünden hemen sonra 1791 yayınlayabilmiştir. Galvani, kastaki seğirmeler için gerekli elektriğin kasın iç-dış yüzeyleri etrafında zıt yükler halinde depolandığını (canlı elektriği) iddia etmiştir. Deneyleri tekrarlayan Alessandro Volta ise enerjinin, birbiri ile değmede bulunan iki farklı metalden (metalik elektrik) kaynaklandığına işaret etmiştir. Bilim tarihinin en önemli tartışmalarından biri olan "Galvani-Volta rekabeti" bu şekilde başlamış oluyordu. Aslında her ikisi de haklı idi. Ölümünden hemen önce Galvani, canlı elektriği iddiasını ampirik olarak ispatlamış da olsa, depolanmış bu elektrik enerjisinin ölçülmesi için yüz yıldan fazla bir zamanın geçmesi gerekecekti. Canlı elektriğini taklit ederek gerçekleştirdiği deneyler ise Volta'yı, bataryanın keşfine kadar götürmüştür. Karşılıklı olarak birbirini besleyen bu değerli rekabetin öncüsü Galvani, canlı elektriği önermesiyle elektrofizyolojik yöntem uygulamaları için kıvılcımı çakan bilim insanı olarak kabul görmektedir.
scite is a Brooklyn-based organization that helps researchers better discover and understand research articles through Smart Citations–citations that display the context of the citation and describe whether the article provides supporting or contrasting evidence. scite is used by students and researchers from around the world and is funded in part by the National Science Foundation and the National Institute on Drug Abuse of the National Institutes of Health.
hi@scite.ai
10624 S. Eastern Ave., Ste. A-614
Henderson, NV 89052, USA
Copyright © 2024 scite LLC. All rights reserved.
Made with 💙 for researchers
Part of the Research Solutions Family.