Andrew Huxley

Sir Andrew Fielding Huxley (22 de noviembre de 1917 - 30 de mayo de 2012) fue un fisiólogo y biofísico inglés . ^{[ 1 ] [ 2 ]} Nació en la prominente familia Huxley . Después de dejar la Westminster School en el centro de Londres, fue al Trinity College, Cambridge , con una beca, luego se unió a Alan Hodgkin para estudiar los impulsos nerviosos. Su eventual descubrimiento de la base para la propagación de los impulsos nerviosos (llamado potencial de acción ) les valió el Premio Nobel de Fisiología o Medicina en 1963. Hicieron su descubrimiento a partir del axón gigante del calamar del Atlántico . Poco después del estallido de la Segunda Guerra Mundial , Huxley fue reclutado por el Comando Antiaéreo Británico y más tarde transferido al Almirantazgo. Después de la guerra, reanudó la investigación en la Universidad de Cambridge , donde desarrolló la microscopía de interferencia que sería adecuada para estudiar las fibras musculares. 

En 1952, se le unió el fisiólogo alemán Rolf Niedergerke . Juntos descubrieron en 1954 el mecanismo de la contracción muscular, conocido popularmente como la « teoría del filamento deslizante », que constituye la base de nuestra comprensión moderna de la mecánica muscular. En 1960, se convirtió en jefe del Departamento de Fisiología del University College de Londres . Fue elegido miembro de la Royal Society en 1955 y presidente en 1980. La Royal Society le otorgó la Medalla Copley en 1973 por sus contribuciones colectivas a la comprensión de los impulsos nerviosos y la contracción muscular. La reina le confirió el título de Caballero en 1974 y fue nombrado miembro de la Orden del Mérito en 1983. Fue miembro del Trinity College de Cambridge hasta su fallecimiento.

Huxley nació en 16 Bracknell Gardens, Hampstead, Londres, Inglaterra, el 22 de noviembre de 1917. ^{[ 3 ]} Fue el hijo menor del escritor y editor Leonard Huxley y de la segunda esposa de Leonard Huxley, Rosalind Bruce, y por lo tanto medio hermano del escritor Aldous Huxley y del también biólogo Julian Huxley , y nieto del biólogo TH Huxley .

Cuando tenía unos doce años, Andrew y su hermano David recibieron un torno de sus padres. Andrew pronto se volvió experto en diseñar, fabricar y ensamblar objetos mecánicos de todo tipo, desde candelabros de madera hasta un motor de combustión interna funcional . Utilizó estas habilidades prácticas a lo largo de su carrera, construyendo gran parte del equipo especializado que necesitaba para su investigación. También fue en su adolescencia temprana cuando desarrolló su interés de por vida por la microscopía . ^{[ 4 ]}

Se educó en la University College School y en la Westminster School en el centro de Londres, donde fue becario del rey . Se graduó y obtuvo una beca para el Trinity College de Cambridge para estudiar ciencias naturales . Tenía la intención de ser ingeniero, pero cambió a fisiología después de cursar la asignatura como optativa. ^{[ 5 ]}

Tras ingresar en Cambridge en 1935, Huxley se licenció en 1938. En 1939, Alan Lloyd Hodgkin regresó de Estados Unidos para incorporarse como becario en el Trinity College, y Huxley se convirtió en uno de sus alumnos de posgrado. Hodgkin estaba interesado en la transmisión de señales eléctricas a lo largo de las fibras nerviosas. A partir de 1935 en Cambridge, había realizado mediciones preliminares en los nervios ciáticos de las ranas , sugiriendo que la visión aceptada del nervio como una simple batería alargada era errónea. Hodgkin invitó a Huxley a unirse a él en la investigación del problema. El trabajo fue experimentalmente complejo. Uno de los principales problemas era que el pequeño tamaño de la mayoría de las neuronas dificultaba enormemente su estudio con las técnicas de la época. Superaron este obstáculo trabajando en el laboratorio de la Asociación de Biología Marina en Plymouth , utilizando el axón gigante del calamar costero de aleta larga ( Doryteuthis (anteriormente Loligo) pealeii ), que posee las neuronas más grandes conocidas. ^{[ 6 ]} Los experimentos seguían siendo extremadamente difíciles, ya que los impulsos nerviosos duraban solo unos pocos milisegundos, tiempo durante el cual debían medir el potencial eléctrico cambiante en diferentes puntos a lo largo del nervio. Utilizando equipos en gran parte de su propia construcción y diseño, incluyendo una de las primeras aplicaciones de una técnica de electrofisiología conocida como pinza de voltaje , lograron registrar corrientes iónicas. En 1939, publicaron conjuntamente un breve artículo en Nature informando sobre el trabajo realizado en Plymouth y anunciando su logro de registrar potenciales de acción desde el interior de una fibra nerviosa. ^{[ 7 ]}

Entonces estalló la Segunda Guerra Mundial y abandonaron su investigación. Huxley fue reclutado por el Mando Antiaéreo Británico, donde trabajó en el control por radar de los cañones antiaéreos. Más tarde fue transferido al Almirantazgo para trabajar en artillería naval, en un equipo dirigido por Patrick Blackett . Mientras tanto, Hodgkin trabajaba en el desarrollo del radar en el Ministerio del Aire. Cuando tuvo un problema con un nuevo tipo de mira, contactó con Huxley para pedirle consejo. Huxley hizo algunos bocetos, pidió prestado un torno y fabricó las piezas necesarias.

Huxley fue elegido becario de investigación en el Trinity College de Cambridge en 1941. En 1946, con el fin de la guerra, pudo aceptar el puesto y reanudar su colaboración con Hodgkin para comprender cómo los nervios transmiten señales. Continuando su trabajo en Plymouth, en seis años lograron resolver el problema utilizando equipos que ellos mismos construyeron. La solución fue que los impulsos nerviosos, o potenciales de acción, no viajan por el núcleo de la fibra, sino a lo largo de la membrana externa de la fibra como ondas en cascada de iones de sodio que se difunden hacia adentro en un pulso ascendente y de iones de potasio que se difunden hacia afuera en el flanco descendente del pulso. En 1952, publicaron su teoría sobre cómo se transmiten los potenciales de acción en un artículo conjunto, en el que también describen uno de los primeros modelos computacionales en bioquímica. ^{[ 8 ]} Este modelo constituye la base de la mayoría de los modelos utilizados en neurobiología durante las cuatro décadas siguientes. ^{[ 9 ]}

En 1952, tras haber finalizado su trabajo sobre potenciales de acción, Huxley impartía clases de fisiología en Cambridge y se interesó por otro problema complejo y sin resolver: ¿cómo se contrae el músculo? Para avanzar en la comprensión de la función muscular, se necesitaban nuevas formas de observar el comportamiento de la red de filamentos durante la contracción. Antes de la guerra, había estado trabajando en un diseño preliminar para la microscopía de interferencia , que en aquel momento creía original, aunque resultó haber sido probado 50 años antes y abandonado. Sin embargo, logró que la microscopía de interferencia funcionara y la aplicó al problema de la contracción muscular con gran éxito. Pudo observar la contracción muscular con mayor precisión que los microscopios convencionales y distinguir los tipos de fibras con mayor facilidad. En 1953, con la ayuda de Rolf Niedergerke , comenzó a descubrir las características del movimiento muscular. Por esa época, Hugh Huxley y Jean Hanson llegaron a una observación similar. Sus artículos, escritos en colaboración, se publicaron simultáneamente en el número del 22 de mayo de 1954 de la revista Nature . ^{[ 10 ] [ 11 ]} Así, las cuatro personas introdujeron lo que se conoce como la teoría del filamento deslizante de las contracciones musculares. ^{[ 12 ]} Huxley sintetizó sus hallazgos y el trabajo de sus colegas en una descripción detallada de la estructura muscular y de cómo se produce la contracción muscular y genera fuerza, que publicó en 1957. ^{[ 13 ]} En 1966, su equipo proporcionó la prueba de la teoría, y esta ha permanecido como la base de la comprensión moderna de la fisiología muscular. ^{[ 14 ]}

En 1953, Huxley trabajó en Woods Hole , Massachusetts , como becario Lalor. Impartió las Conferencias Herter en la Facultad de Medicina Johns Hopkins en 1959 y las Conferencias Jesup en la Universidad de Columbia en 1964. En 1961, dio conferencias sobre neurofisiología en la Universidad de Kiev como parte de un programa de intercambio entre profesores británicos y rusos.

Fue editor del Journal of Physiology de 1950 a 1957 y también del Journal of Molecular Biology . En 1955, fue elegido miembro de la Royal Society y formó parte del Consejo de la Royal Society de 1960 a 1962. ^{[ 15 ]}

Huxley ocupó cargos universitarios en Cambridge hasta 1960, cuando se convirtió en jefe del Departamento de Fisiología del University College de Londres . Además de sus funciones administrativas y docentes, continuó trabajando activamente en la contracción muscular y también realizó contribuciones teóricas a otros trabajos del departamento, como el de los reflectores animales . ^{[ 16 ]} En 1963, recibió conjuntamente el Premio Nobel de Fisiología o Medicina por su participación en los descubrimientos sobre los mecanismos iónicos de la célula nerviosa. ^{[ 5 ]} En 1969 fue nombrado catedrático de investigación de la Royal Society, cargo que desempeñó en el Departamento de Fisiología del University College de Londres.

En 1980, Huxley fue elegido presidente de la Royal Society, cargo que ocupó hasta 1985. En su discurso presidencial de 1981, optó por defender la explicación darwiniana de la evolución , tal como lo había hecho su antepasado, T. H. Huxley, en 1860. Mientras que T. H. Huxley desafiaba a los obispos de su época, Sir Andrew se oponía a las nuevas teorías sobre períodos de cambio acelerado. En 1983, defendió la decisión de la Sociedad de elegir a Margaret Thatcher como miembro, basándose en su apoyo a la ciencia, incluso después de que 44 miembros firmaran una carta de protesta.

En 1984, fue elegido director del Trinity College, sucediendo a su colaborador de larga data, Sir Alan Hodgkin. Su nombramiento rompió la tradición de que el cargo de director del Trinity College se alternara entre un científico y un hombre de artes. Fue director hasta 1990 y le gustaba recordar a los entrevistadores que el Trinity College tenía más premios Nobel que toda Francia. Mantuvo hasta su muerte su puesto como miembro del Trinity College de Cambridge , donde impartió clases de fisiología , ciencias naturales y medicina. ^{[ 17 ]} También fue miembro del Imperial College de Londres en 1980. ^{[ 18 ]}

A partir de su trabajo experimental con Hodgkin, Huxley desarrolló un conjunto de ecuaciones diferenciales que proporcionaron una explicación matemática de los impulsos nerviosos: el "potencial de acción". Este trabajo sentó las bases de toda la investigación actual sobre los canales de membrana sensibles al voltaje, responsables del funcionamiento del sistema nervioso animal. De forma independiente, desarrolló las ecuaciones matemáticas para el funcionamiento de los "puentes cruzados" de miosina, que generan las fuerzas de deslizamiento entre los filamentos de actina y miosina, causando la contracción de los músculos esqueléticos. Estas ecuaciones presentaron un paradigma completamente nuevo para comprender la contracción muscular , que se ha extendido para comprender casi todos los movimientos producidos por células por encima del nivel bacteriano. Junto con el fisiólogo suizo Robert Stämpfli, demostró la existencia de conducción saltatoria en las fibras nerviosas mielinizadas .

Huxley, Alan Hodgkin y John Eccles ganaron conjuntamente el Premio Nobel de Fisiología o Medicina de 1963 "por sus descubrimientos sobre los mecanismos iónicos involucrados en la excitación e inhibición en las porciones periféricas y centrales de la membrana de la célula nerviosa". Huxley y Hodgkin ganaron el premio por su trabajo experimental y matemático sobre el proceso de los potenciales de acción nerviosa , los impulsos eléctricos que permiten que la actividad de un organismo sea coordinada por un sistema nervioso central . ^{[ 4 ]} Eccles había hecho importantes descubrimientos sobre la transmisión sináptica .

Huxley fue elegido miembro de la Royal Society (FRS) en 1955 y recibió su Medalla Copley en 1973 "en reconocimiento a sus destacados estudios sobre los mecanismos del impulso nervioso y la activación de la contracción muscular". ^{[ 19 ]} Huxley fue elegido miembro de la Academia Estadounidense de Artes y Ciencias en 1961. ^{[ 20 ]} Fue nombrado caballero por la Reina Isabel II el 12 de noviembre de 1974. Fue elegido miembro de la Sociedad Filosófica Estadounidense en 1975 y de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos en 1979. ^{[ 21 ] [ 22 ]} Fue nombrado miembro de la Orden del Mérito el 11 de noviembre de 1983. En 1976-77, fue Presidente de la Asociación Británica de Ciencias y de 1980 a 1985 se desempeñó como Presidente de la Royal Society . En 1986 fue elegido Miembro Honorario de la Real Academia de Ingeniería, entonces conocida como la Fellowship of Engineering. ^{[ 23 ]}

El retrato de Huxley, obra de David Poole, cuelga en la colección del Trinity College. ^{[ 24 ]}

En 1947, Huxley se casó con Jocelyn "Richenda" Gammell (de soltera Pease), hija del genetista Michael Pease (hijo de Edward R. Pease ) y su esposa Helen Bowen Wedgwood, hija mayor del primer Lord Wedgwood (véase también la familia Darwin-Wedgwood ). Tuvieron un hijo y cinco hijas: Janet Rachel Huxley (nacida el 20 de abril de 1948), Stewart Leonard Huxley (nacido el 19 de diciembre de 1949), Camilla Rosalind Huxley (nacida el 12 de marzo de 1952), Eleanor Bruce Huxley (nacida el 21 de febrero de 1959), Henrietta Catherine Huxley (nacida el 25 de diciembre de 1960) y Clare Marjory Pease Huxley (nacida el 4 de noviembre de 1962).

• Huxley, AF, 1980. Reflexiones sobre el músculo. Las Conferencias Sherrington XIV. Liverpool.

Huxley fue mencionado en el episodio 6 de la temporada 11 de Archer : "La cita doble" .

• Modelo de Hodgkin-Huxley
• Familia Huxley
• Lista de presidentes de la Royal Society

• Andrew Huxley en Nobelprize.org
• Retratos de Andrew Huxley en la National Portrait Gallery de Londres.
• Huxley, Andrew. "Andrew Huxley" (Entrevista). Entrevistado por Macfarlane, Alan; Harrison, Sarah.
• «Físico descubre la clave de la neurociencia» . The Sydney Morning Herald . The New York Times . 5 de junio de 2012.
• Watts, Geoff (30 de junio de 2012). "Andrew Fielding Huxley" . The Lancet . 379 (9835): 2422. doi : 10.1016/s0140-6736(12)61056-3 . ISSN 0140-6736 . PMID 22764376 .