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| Figura 1. Hermann von Helmholtz | Figura 2. Libro Vorträge und Rieden. Braunschweig: Druck und Verlag von Friedich Vieweg und Sohn, 1896. |
Durante el siglo XIX la fisiología gradualmente abandonó el punto de vista especulativo de la naturaleza y fisiólogos como Claude Bernard en Francia, Purkinje y otros en Alemania, empezaron a estudiar en forma empírica los fenómenos aislados. La mayoría de estos investigadores usaron lo que puede llamarse biología experimental y visiseccional, y su objetivo era aclarar la importancia y utilidad de las varias partes del organismo.
Para ese propósito hicieron estudios morfológicos y fisiológicos, considerando la pregunta, ¿qué es?, mas que ?cómo ocurre?. En otras palabras, la actividad de los órganos y tejidos individuales era de mayor interés que el determinar las fuerzas físico-químicas responsables de esas funciones. Como consecuencia, apareció toda una generación de investigadores y direcciones particulares de una investigación que por primera vez fue designada 'biológica'.
Entretanto, la física y la química habían dado grandes pasos y ya se habían usado principios físicos para interpretar los procesos vitales. Sin embargo, este enfoque sólo se generalizó hasta mediados del siglo XIX en las manos de Johannes Petrus Müller (1801-1858) y sus discípulos, entre los cuales destacaron Carl Friedrich Wilhelm Ludwig (1816-1895) y sus discípulos, Emil Du Bois Reymond (1818-1896), Hermann von Helmholtz (1821-1894) y H.P. Bowditch () entre muchos otros. El libro en dos volumenes de Ludwig, Lehrbuch der Physiologie, dió origen al llamado enfoque físico-químico que dominaría toda la segunda mitad del siglo XIX.
Entre 1830 y 1850 la reputación de la fisiología y su significado como una de las ciencias médicas básicas había crecido y en Alemania la institución mas famosa capaz de entrenar fisiólogos era el Instituto en Berlín, al que Johannes Müller se había trasladado en 1833. Ahí fue Hermann von Helmholtz, quien claramente era el estudiante de Müller mas bien dotado. Hemlholtz había nacido en Postdam y en su infancia fue un niño enfermizo, que muy temprano desarrolló un gran interés en matemáticas y física, pero en 1838 decidió hacer una carrera en medicina. Ahí se sintió atraído por las clases de Müller y en 1842 se graduó con una tésis denominada De fabrica systematis nerviosi Evertebratorum, en la que estudió sanguijuelas, demostrando que las fibras nerviosas están conectadas a las células ganglionares, descubiertas hacia poco tiempo.
Aunque Helmholtz hizo grandes contribuciones en al menos siete disciplinas, su trabajo como neurocientífico empezó con su tésis sobre las relaciones entre neurpnas y fibras nervosas, un proyecto que completó antes que Cajal desarrollara la doctrina neuronal. En 1850 Helmholtz calculeo la velocidad de propagación del potencial de acción en animales y humanos, proporcionando evidencias para las sinapsis y calculado el tiempo necesario para el procesamiento e procesos mentales. También en 1850 Helmholtz inventó el oftalmoscopio para indagar la retina y después el oftalmómetro para medir la curvatura del cristalino, lo que le permitió determinar como cambia de diámetro para enfocar los objetos en la retina. en los 1860s revivió la teoría de Young sobre la teoría de los 3 receptores para explicar la visión en color y también propuso la hipótesis del resonador para la audición. en ambos casos modificó la ley de las energía específicas de Müller para explicar las calidades sensoriales dentro de un sistema (esto es, las energías nerviosas específicas). Sus ideas estimularon el crecimiento de la fisiología sensorial y las neurociencias del comportamiento.
Después de un corto tiempo como asistente de Müller, Helmholtz se cambió a la Academia de Artes de Berlín y luego a Königsberg, donde hizo una gran parte de sus famosos trabajos. Ahí determinó la velocidad de la trasmisión nerviosa (potencial de acción), dando fin a la idea de que se trasmitía a la velocidad de la luz, que en aquel tiempo se creía era infinita. Además, describió la forma y duración de la contracción muscular, la existencia del periodo refractario y otros. Su habilidad mecánica le permitió crear sus propios instrumentos, que fueron de gran importancia para sus descubrimientos y quizá el mas famoso de ellos sea el oftalmoscopio.
Helmholtz también se interesó en la fisiología sensorial, particularmente la visión y la audición, así como en la creación de la electricidad en los órganos de los animales. Aunque tuvo pocos discípulos, entre ellos se encontraba Julius Bernstein (1839-1917), quien originó la llamada 'teoría de la membrana', que explicaba su comportamiento eléctrico.
Hermann von Helmholtz hizo contribuciones monumentales en al menos 7 disciplinas diferentes, varias de ellas en la neurofisiología, empezando con su tesis sobre las relaciones entre las neuronas y las fibras nerviosas, un proyecto que completó antes que Cajal desarrollara la teoría neuronal. En 1850 Helmholtz calculó la velocidad de la propagación del potencial de acción en animales y humanos, un trabajo que estimuló la neurofisiología moderna, proporcionando evidencias tempranas sobre la posibilidad de sinapsis y permitiéndo estimar el tiempo requerido para los procesos mentales. En 1850 Helmholtz inventó el oftalmoscopio, una 'ventana al cerebro' y también el oftalmómetro para medir la curvatura del cristalino, con el que determinó como cambia de forma para que los objetos hagan foco en la retina. Durante los 1860s revivió la hipótesis de los 3 receptores propuesta por Young para explicar la visión en color y también propuso una hipótesis de resonancia para la audición, modificando en ambos casos la idea de Müller de las 'energías nerviosas específicas' para explicar las calidades sensoriales en un sistema. Helmholtz distinguió entre sensación y percepción, enfatizando el aprendizaje, la experiencia y los factores inconcientes que contribuyen a la percepción. Así, sus hipótesis sobre la percepción hicieron que muchos investigadores pensaran en que el cerebro tiene un papel activo y estimularon el crecimiento de la neurofisiología sensorial que ocurrió en los siguientes años.
Helmholtz murió en 1894 de un infarto cardíaco y entre los numerosos reconocimientos que tuvo en vida, en 1855 fue elevado a la nobleza por el Emperador Franz Joseph I.