(b. Wittenberg, Germany, 24 June 1795; d. Leipzig, Germany, 26 January 1878).解剖学、生理学、精神物理学
Weber は、生涯を通じて科学活動において密接なつながりを持ったWeber 3兄弟の長兄です。 彼らの最大の功績は、高等動物や人間のさまざまなシステムの機能の研究に、現代の数理物理学の厳密な方法を適用したことにある。 この研究のリーダーであったエルンストは、早くから物理学者ヴィルヘルム・エドゥアルトに循環力学の問題に注目させ、後にエドゥアルト・フリードリヒが理論医学を志向するようになり、ライプツィヒ医科大学のポストを得てそこに留まり、彼の側近として活躍するようになった。 父ミヒャエル・ヴェーバーは1789年からヴィッテンベルクで神学教授を務め、1814年にナポレオンの拠点であった都市が陥落し、大学が疎開した後はハレで教授となった。 13人兄弟の3番目であるエルンストは、10歳のときに家族を訪れたエルンスト・クラドニから大きな影響を受け、あらゆる自然科学の基礎となる物理学に興味を持つようになった。 ウェーバーはマイセンの中学に入学し、そこでラテン語に優れた知識を身につけた。 1811年、彼はヴィッテンベルクで医学を学び始めたが、まもなく戦争のためライプツィヒに向かうことを余儀なくされた。 1815年、ヴィッテンベルク大学で医学博士号を取得した後、一時的にシュミーデベルクに疎開し、比較解剖学の論文を執筆した。 しかし、大学には解剖学研究のための施設がなく、その地位も不確かであったため、彼はそこに留まることができなかった。 ライプツィヒでは、J.C.クラルスが経営する診療所の助手となり、1817年に交感神経の比較解剖学に関する著作で博士号を取得し、翌年には比較解剖学の特任教授となった。 1821年には人体解剖学の講座に指名され、1840年には生理学と一緒になった。 1865年には生理学をやめ、カール・ルートヴィヒの就任を支持した。彼は独立した生理学研究所を設立し、多くの外国人留学生を集めた。 ウェーバーは解剖学の研究から始め、いくつかの重要な構造を発見し、そのうちのいくつかは今でも彼の名前がついている。 この研究は、脾臓の原始的な構造と哺乳類の中耳聴骨との間の中間段階の発見につながった一連の比較発生学的、古生物学的研究の始まりであり、構造および機能の進化における孤立した事実と連続性のつながりを示す素晴らしい一歩であった。 ウェーバーは、ある種の腺の管に注射を行い、その最も細い枝は、マルピーギ(1686年)によって先に仕上げられたにもかかわらず、それまで考えられていたように、腺房で盲目的に終わり、周囲の小血管と直接連絡しないことを明らかにした。 このことは、消化液が単に血漿から分離されたものではなく、血液から運ばれてきた物質から形成された腺特有の産物であることを決定的に証明した。 この発見は、生理学的、化学的研究の新しい分野を切り開いた。ウェーバーは、研究と教育の両面で幅広い経験を積み、G. F. ヒルデブラントの『解剖学ハンドブック』の改訂版を執筆することができた。 その第一部「解剖学」は、事実と理論の区別を慎重に行い、単に構造を記述することに満足せず、その物理的性質や化学組成、さらにその意義について評価を加えたことで、貴重な情報源となったのである。 彼は、生命現象を理解するためには、単に解剖学的構造だけでなく、多くの条件についての知識が必要であると確信していた。 ウェーバーの改訂版の欠点は、その後のミクロスコピック研究の発展や細胞説による進歩の前に完成してしまったことである。
1821年、当時まだ17歳で、大学入試を控えた弟のヴィルヘルムの助けを借りて、ウェーバーは流体、特に弾性チューブ内の流れや波の進行に関する長い物理的研究を開始した。 1825年の『Wellenlehre』では、流体力学の基本法則を定式化し、この物理学の一分野を初めて血液の循環に適用した。 エルンストは、最初は早熟な天才であるヴィルヘムとともに、動脈の力学的特性を研究し、動脈は技術的装置であり、弾性の効果によって大動脈の脈動が小動脈への連続的な流れに変換されると説明した(18274年)。 また、脈拍は心臓の動きによって生じる動脈の波であり、その伝播は、より遠くの動脈の脈動の遅れから計算すると、血液の流れよりもはるかに速いこと(1834)、血管は弾性体の管内の圧力によって拡張する以外に、神経が筋壁に及ぼす影響によってもその直径が変化すること(1831)を明らかにした。 また、毛細血管床の抵抗、血液量の重要性、それが体内の血液の動きや分布に影響を与えることを明らかにした。 彼の研究は、弾性チューブ内の液体の動きを正確に分析するための基礎を築いた。その後、血液循環は徹底的な研究にさらされたが、ウェーバーの研究は、いくつかの追加を行ったものの実質的な変更はなく、その基礎であり続けている。 これは、神経作用が自律神経活動を興奮させるのではなく、抑制させることを示した最初の例であった。 この発見は、循環器系にとって重要であっただけでなく、これまで知られていなかったが本質的な神経作用の一端を明らかにしたものとして、生理学の発展における重要な一里塚となった。 その後、一連の研究により、抑制は中枢神経系に共通する現象であり、その正常な機能には興奮と抑制の適切なバランスが不可欠であることが明らかにされた
1826年頃、ウェーバーは感覚機能、特にそれまで生理学で最も軽視されてきた「下意識」の長期にわたる系統的研究を始めた。 それまで生理学者は主に視覚と聴覚の問題を研究しており、その方が興味深く、将来性もあるように思われたからである。 解剖学者でもあったウェーバーは、他の生理学的な問題についても、構造と密接に関連させながら機能を研究していた。 しかし、この分野では、皮膚、筋肉、内臓の受容器が発見されたのが遅かったため、解剖学的な根拠はなかった(Meissner, 1852; Krause, 1860)。 しかし、彼の物理的なアプローチと、刺激とその効果である感覚との定量的な関係を明らかにしようとする試みは、彼の観察や実験に用いられた非常に単純な方法にもかかわらず、驚くべき結果をもたらしたのである。 ウェーバーの実験と比較の重要な特徴は、閾値という概念を用いたことである(実際にはこの用語は使われていない)。 彼は、皮膚やその他の感覚器官の性能を推定し、比較するために、その値を正確に決定することの重要性をよく理解していたのである。 2つの非常に微妙に異なる重さを、手に載せたときよりも、持ち上げたときに区別する能力が著しく高いことは、特殊な筋肉感覚によって説明される。 ウェーバーは、触覚、特に局所感覚とコンパスによる閾値の差異を詳細に検討し、圧力感覚と温度感覚の特徴、すなわち正(暖かい)と負(冷たい)を決定し、適応と局所差の役割を強調した。 このように、ウェーバーは感覚生理学に定量的なアプローチと方法という新しい方向性を与え、事実(主に彼自身の発見)と問題の双方を際立たせたのです。 また、神経線維の伝導を孤立型とし、投射と対象化の理論を打ち立てた。 また、各神経線維が神経終末の小円に分割されていることが、局所的な識別と、コンパスによって決定されるその限界の違いの背景となった。
その物理的考察を基礎として皮膚感覚や筋感覚の閾値差を検討し、ウェーバーは、刺激の各組の強さの比が一定であれば、二つの感覚がちょうど顕著な違いを持つことを発見した。 例えば、2つの重さや長さの間の最小の顕著な違い(通常、「顕著な違い」または「ウェーバー率」と呼ばれる)は、重さ自体の一定の割合、約1/30(強度のちょうど識別可能な増分)である
ウェーバーの法則は一般的に有効であると考えられていたが、多くの議論や批判により、ほとんどのモダリティでは、強度の限られた範囲でのみ適用するという穏やかな見解になった。 それでもフェヒナーは、識別可能な増分が感覚の単位に等しいと仮定して、
S = K log I + C、
ここで感覚の強度(S)は刺激の強度(I)の対数の線形関数で、KとCは定数である、という公式を導き出しました。 フェヒナーの導出は、刺激(物理的要因)は容易に測定できるが、感覚(主観的印象)は物理的用語で表すことができないため、主に批判されてきた。 しかし、近代的な電気生理学的手法によって、単一の感覚繊維の反応、すなわち単一の受容器からのメッセージの頻度を追跡することが可能になると、定量的な比較ができるようになった。 このことは、B. H. マシューズが筋紡錘体について、H. K. ハートラインと C. H. グラハムがリムルスの眼について示したとおりである。 ウェーバーは、皮膚が、他の感覚器官と同様に外界に向けられた分化した感覚器官であり、自分の身体に向けられた共通の感性(Gemeingefühl)とは対照的であることに、生理学者の注意を初めて引き付けた。 彼の研究は、哲学的な意味合いを持つとともに、生理学者や心理学者による皮膚感覚の研究や、感覚に関する一般的な問題にも大きな影響を与えた。 彼は、感覚に関する研究において非常に実りある時代を始め、心理物理学の創始者の一人として当然に考えられている。 触覚に関する彼の研究は古典的なものとなっている
BIBLIOGRAPHY
I. 原著。 ヴェーバーの著作の一部はAlmanach der K. Akademie der Wissenschaften in Wien, 2 (1852), 203-211に掲載され、最近ではP. M. Dawson(後述), 110-113に収録されている。 Anatomia comparata nervi sympathici (Leipzing, 1817); De aure et auditu hominis et animalium (Leipzing, 1820); Eduard Weberとの共著Wellenlehre, auf Experimenten be gründet (Leipzing, 1825); Zusätze zur Lehre von Bau and Verrichtungen der Geschlechtsorgane (Leipzig, 1846); “Tastsinn and Gemeingefühl” in R. Wagner, Handwörterbuch der Physiologie, III, pt. 2 (Brunswick, 1846, repr.), and the R. Wagner (Leipzig, 1825), and “Tastinn and Gemeingefühl” in R. Wagner (Leipzig, 1825), and “Tastinn” in R. Wagner (Leipzig, 1825), and “Tastinn” in R. Wagner (Leipzig, 1825). Ueber die Anwendung der Wellenlehre auf die Lehre vom Kreislauf des Blutes und insbesondere auf die Pulslehre (Leipzing, 1850); “Ueber den Raumsinn und die Empfindungskreise in der Haut und im Auge,” in Berichte über die Verhandlungen der K. Sächsischen Gesellschaft de Wissenschaften, Math.-, 1905,1987)など。phys. KI (1852), 85-164, 射影と円の理論に関する主論文。
ウェーバーの論文は主にDeutsches Archiv für die PhysiologieとMeckel’s Archiv für Anatomie and Physiologie(1820-1828)、Müllerの Archiv für Anatomie, Physiologie und wissenschaftliche medizin (1835-1846), Berichte über die Verhandlungen der K. Sächsichen Gesellschaft der Wissenschaften zu Leipzig (1846-1850) に掲載されました。 彼の指導のもとに書かれた論文は、Annotationes anatomicae et physiologicae (Programata collecta), 2 fascs.に収録された。 (Leip-zing、1827-1834、1836-1848)、いずれも葦である。 (1851年)のfascを使用しています。 3、彼自身の重要な論文のいくつかを含んでいる。
II. 二次文献。 ウェーバーの科学的業績を評価するものとして、C. Ludwig, Rede zum Gedächtniss an Ernst Heinrich Weber (Leipzig, 1878)がある。 英語でのかなり詳しい説明は、P. M. Dawson, “The Life and Work of Ernest Heinrich Weber,” in Phi Beta Pi Quarterly, 25 (1928), 86-116にある。 彼の仕事の重要性と影響力に関して、ウェーバーに関する論文はむしろ少ない。 Ursula Bueck-Rich, Ernst Heinrich Weber (1795-1878) und der Anfang einer Physiologie der Hautsinne (inaug. diss., Zurich. 1970); H. E. Hoff, “The History of Vagal Inhibition,” in Bulletin of the History of Medicine, 8 (1940), 461-496; P. Hoffmann, “Ernst Heinrich Weber’s Annotationes anatomicae et physiologicae,” in Medizinische Klinik, 30 (1934), 1250を参照されたい。 ウェーバーの感覚生理に関する著作は、E. G. Boring, A History of Experimental Psychology, 2nd ed., MEDIZINISCHE KLINIK, 1934, 1250に多く紹介されている。 (New York, 1950); and Sensation and Perception in the History of Experimental Psychology New York, 1942)にウェーバーの感覚生理に関する多くの文献がある。