神經系統如何控制全身器官? 伽伐尼與蛙腿

文/怪醫鳥博士 |2021.12.20
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「科學怪人」的故事,同學們應該有聽過吧?瘋狂科學家為了使死人復活,用電刺激屍體,希望那屍體可以起死回生,結果卻創造出了一個怪物!為什麼當時人們會把「電」和「生命力」聯想在一起呢?圖/怪醫鳥博士

文/怪醫鳥博士

「科學怪人」的故事,同學們應該有聽過吧?瘋狂科學家為了使死人復活,用電刺激屍體,希望那屍體可以起死回生,結果卻創造出了一個怪物!為什麼當時人們會把「電」和「生命力」聯想在一起呢?

這要從一位路易吉‧伽伐尼(Luigi Galvani)義大利科學家談起!

伽伐尼早期專攻醫學和解剖學,並成為解剖學教授。在18世紀中葉,電學研究如火如荼,之前我們提過,萊登瓶甚至被當為宴會時的娛樂工具,也有商人開始聲稱電對人體有什麼神奇療效(這種江湖騙術,到了21世紀還是依然存在,只是從電換成其他新鮮玩意兒),街頭上也有擺攤讓人「電一下治百病」。

解剖導電 蛙腿收縮



但也是有科學家想認真了解「醫用電學」這個新領域,伽伐尼就是其中之一!在某一次他的助手想用解剖刀去切蛙腿,就當刀尖靠近蛙的坐骨神經時,蛙腿隨即發出了電火花並收縮了起來。伽伐尼覺得非常奇妙,他判斷應該是電誘發了神經傳導,使得肌肉收縮。

謹慎的伽伐尼更進一步在雷雨天,把蛙腿放到室外,利用銅鉤引導欄杆上的電,果然蛙腿一樣跳起大腿舞!

證實蛙腿收縮就是電力引起後,他又做了一個更特別的實驗:蛙腿放在鐵片上,用銅線接觸蛙腿,蛙腿照樣會跳動,但如果放在絕緣體上,蛙腿就不收縮了。

因此他認為,不用給予外界電也能使肌肉收縮,表示動物本身就有帶電,於是他創造了「動物電」這名詞。論文一發表,引起很大的重視,因為這顛覆了人們的印象!他的這個發現促進了另一個科學家伏打(Alessandro Volta)發明電池──但也造成他和伏打的觀點不同之爭。

君子之爭 各自有理



伽伐尼相信生命力的存在,而動物電就是其中的一種形式;但伏打不認為有所謂的生命力,他認為蛙腿單純只因電流通過而跳動!

在他們的君子之爭中,伏打提出許多實驗,證明蛙腿收縮不是因為「動物電」,而是不同金屬的電位差造成的電。由於伏打提出非常多的實驗證明反駁伽伐尼,所以使得伽伐尼的理論,後來被認為不正確而沒落了。

但隨著後來科學的進展,終於還給伽伐尼一個公道:其實兩位都沒有錯,不同金屬電位差會產生電;但動物體本身也的確會有電!

伽伐尼的研究促成了後來醫學的「電生理學」,像神經傳導、肌電圖、心電圖和腦電波等許多醫電上的應用,都和電生理學息息相關!

所以基礎科學為何重要?因為很多看似無用的科學發現,其實可能在某一天就會大放異采!

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