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5.Robinson是谁?——前庭眼动领域的一代巨星
现代前庭生理学代表人物,开创性眼科科学家,长期任教于美国约翰·霍普金斯大学的Dr.David A.Robinson 于 2016年10月 18日去世,享年92 岁。
图1-9 Dr.David Robinson
开创性眼科科学家、现代前庭生理学代表人物Dr.Robinson长期任教于约翰·霍普金斯大学。于2016年10月18日去世,享年92岁。David A.Robinson(右),David S.Zee(中),受试者(左)
约翰·霍普金斯(Johns Hopkins)大学在大学网站和Twitter上都发布了这条消息。学校高度评价Robinson是约翰·霍普金斯大学生物医学工程学系的创始成员,并且是眼科、生物工程和神经科学享有卓越贡献名誉的教授。
尽管知道Robinson患病多年了,接到我的老师约翰·霍普金斯大学神经内科前庭实验室主任Dr.David S.Zee发来的电子邮件,我还是觉得有些突然。不由得想起了我第一次知道Robinson这个名字和第一次见到他的情景。
20世纪80年代初读硕士研究生时,跟我的导师首都医科大学宣武医院神经内科主任丁铭臣教授做的课题论文是眩晕。当时国内没有可以带眩晕课题的博士生导师,出路是换个研究方向或者出国继续学习眩晕。虽然眩晕在当时还是一个很冷门的领域,我还是选择了继续学习眩晕,希望能够滴水穿石触摸到这个学科的脉动。我在北京图书馆查到了大学指南(Peterson Guide)。约翰·霍普金斯大学中专门研究这方面课题的两位老师吸引了我的目光,一位是生物医
(人物介绍)学工程出身的Robinson,一位是神经内科出身的Zee。这是我第一次知道有位做前庭和眼动研究的Robinson在著名的约翰·霍普金斯(Johns Hopkins)大学。我选择跟专业背景接近的神经内科出身的Dr.David Zee学习前庭系统和眼动系统。20世纪80年代后期我到约翰·霍普金斯大学后才知道,原来我的老师Dr.Zee也是Robinson的学生,是跟Robinson学习前庭和眼动系统的第一届医生出身的学生,而且Dr.Zee已经将Robinson开创的数学模型应用于临床,尝试理解各种疾病的病理机制。这着实让我感到震撼:当我们在讨论开始收集数据尝试建立数学模型时,这里早在20世纪60—70年代就有了数学模型!
我在霍普金斯开始接触前庭眼动系统数学模型,开始了解和学习现代前庭生理学。在每周例行的一个汇集了神经科、耳鼻喉科、眼科等不同专业的团队病例讨论会上,和蔼可亲的Robinson穿着白大衣跟我们一起看病人、讨论病人,这是我第一次见到Robinson本人。此后有幸在霍普金斯学习期间跟他有直接交流的机会,与Dr.Hain同期离开霍普金斯时,还在他家开了欢送会。
图1-10 欢送会
学习结束时,在Robinson家开的欢送会上与他合影留念
在痛惜我们失去了一位巨匠和大师的同时,希望更多的人了解他在这个领域的突破性研究,所带来的革命性变化,以及他对这个领域的影响和贡献,希望更多的人了解我们这个领域的这段历史,更多的人继续这个事业的发展。
Robinson生平简介
Robinson在约翰·霍普金斯大学学习电气工程并于1956年和1959年分别获得硕士学位和博士学位。1961年任约翰·霍普金斯大学医学院讲师,1966年任助理教授,1975年为眼科全职教授,Robinson在第四届Wilmer研究年会获殊荣后于1993年退休。退休后还参与Dr.Zee团队有关讨论并且还在Zee实验室里有一张办公桌。
Robinson于1965年在《生理学杂志》发表了革命性开创性论文,这篇论文影响深远,至今被认为是最全面、最彻底的关于眼球运动动力学的研究。1975年成为眼科全职教授之后,他研究发明了磁场搜索线圈技术(magnetic field search coil technique)。后来他自己说,因为不知道当时已经有了可以记录眼动的电极技术,才想要找到一种可以精确记录眼球运动的方法。而这个技术仍被视为当今基础和临床眼动实验室记录眼球运动的金标准。有了这个技术他开始在与人类最接近的灵长类动物身上研究眼球运动,他是第一个在记录眼球运动的同时在完全清醒的灵长类动物记录其行为性眼动神经元活动的人。这个研究结果产生了后来在这个领域广泛应用的脉冲-平台神经支配的数学关系。
他预测存在一个维持固视眼位的中枢神经网络,即眼动神经积分器(ocular motor neural integrator)的必要性。后来在研究中发现了这个神经整合中枢的解剖部位。在此基础上他提出了大脑如何产生扫视性眼动的学说,这个学说后来成为了这个领域之后一系列扫视眼动发现的基础。
Robinson的另一个重要发现是眼动和前庭系统的可塑性以及可学习性。尤其是小脑在可塑性和可学习性中起重要作用,可塑性是前庭适应产生的基础,后来这成为前庭康复的重要基础理论之一。
他还研究发明了第一个六个眼肌协调动作的综合模型。这个综合模型后来应用于斜视问题。
正如约翰·霍普金斯大学生物医学工程和神经科学教授以及计算运动控制实验室主任Dr.Shadmerhr对他的评价:Dr.Robinson可能是在研发和应用数学模型以理解大脑是怎样控制正常眼动以及怎样出现故障导致疾病方面最著名的专家,他研发的数学模型可以说是当今计算系统神经科学领域里最成功的例子。
约翰·霍普金斯大学生物医学工程教授Kathleen Cullen补充说:他的工作有效地引发了新一波集中于控制和校准运动神经环路的定量研究,他的研究至今仍然是现存神经工程和计算模型推进我们对大脑理解的效用方面最好的例子之一,他的研究继续激励着我们许多人。
图1-11 Dr.Cullen 对Robinson 的评价
约翰·霍普金斯大学生物医学工程教授Kathleen Cullen 说:“他的研究继续激励着我们很多人,并且至今仍然是现存神经工程和计算模型推进我们对大脑理解的效用方面最好的例子之一。”
Robinson对前庭和眼动领域的贡献
Thomas Kuhn 于 1962 年出版的《科学革命的结构》( The structure of scientific revolution)一书中阐述了科学新理论体系产生的过程不是线性积累的过程,而是一个周而复始的循环过程。当旧理论体系不能更好地解释不断出现的例外现象时,危机的出现会启动新理论体系的产生。在产生新体系的过程中,旧体系所赖以存在的规则架构发生了变化和转移,产生了观察问题的新视角,构建了事物间的新关系,形成了新规则架构。例如从牛顿机械力学到爱因斯坦相对论的变化。Robinson的理论和体系就是这个领域里在传统前庭生理学基础上产生的现代前庭生理学新体系。
Robinson开创的理论系统深刻地影响了整整一代前庭和眼动基础和临床工作者,为我们认识正常生理和病理机制奠定了理论基础。他在第四届Wilmer研究年会获殊荣后于1993年退休。世界各地这个领域的学者在德国小镇Eibsee齐聚一堂举办了Robinson研讨会,在他退休之际肯定和纪念他的学术生涯对这个领域的卓越贡献(照片见《眩晕诊治》一书彩色插页图)。
Robinson的学术理论和体系经过20世纪60—70年代的开创性工作,将源自工程学的控制论引入了前庭和眼动生理机制研究从而建立了数学模型系统,又经过80—90年代各大学各实验室广泛参与的重复、印证和讨论,被广泛接受而达到鼎盛时期。Robinson的学术思想、学术理论和系统体系影响了前庭和眼动领域整整半个世纪,深刻地改变了这个领域,开启了现代前庭学时期,极大地丰富和推动了对眩晕及其相关疾病本质和机制的深刻认识。2016年夏天我们举办了在现代前庭生理学基础上的前庭生理原则专题讲座,2017年夏天我们将继续举办现代眼球运动动力学生理原则专题讲座。他将作为现代前庭生理学的奠基人永远载入前庭和眼动领域的史册,并将继续激励人们在这个领域的进一步发展。
纪念会和葬礼于2016年10月28日星期五上午10时在马里兰的Timonium PAFC中心举行。
2017年5月26—27日将在美国巴尔的摩的霍普金斯举办Robinson会议来纪念他对眼动研究、系统神经生理学和生物工程整体、前庭研究和临床等重要方面的贡献,以及对这个领域的深远影响。这是一个非常值得期待的会议。