월터 캐넌
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1. 개요
월터 캐넌은 미국의 생리학자이자 하버드 의과대학의 교수로, 항상성, 투쟁-도피 반응, 캐넌-바드 이론 등의 개념을 정립하는 데 기여했다. 그는 소화 생리 연구를 위해 X선을 활용하고, 위협에 대한 동물의 반응을 설명하기 위해 '투쟁-도피 반응' 용어를 만들었으며, 쇼크 환자 치료를 위한 연구를 수행했다. 캐넌은 또한 교감신경부신 시스템의 기능적 통일성을 제안하고, 필립 바드와 함께 감정의 중추 기원설인 캐넌-바드 이론을 개발했다. 주요 저서로는 《신체의 지혜》, 《탐구자의 길》 등이 있다.
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| 월터 캐넌 - [인물]에 관한 문서 | |
|---|---|
| 기본 정보 | |
 | |
| 이름 | 월터 브래드퍼드 캐넌 |
| 출생 | 1871년 10월 19일 |
| 출생지 | 프레리 뒤 치엔, 위스콘신주, 미국 |
| 사망 | 1945년 10월 1일 |
| 사망지 | 프랭클린, 뉴햄프셔주, 미국 |
| 국적 | 미국 |
| 학문 분야 | |
| 분야 | 생리학 |
| 연구 기관 | 하버드 의과대학 |
| 학력 | 하버드 대학교 (1896년) |
| 지도교수 | (정보 없음) |
| 제자 | (정보 없음) |
| 업적 | |
| 주요 업적 | 항상성 투쟁 또는 도피 반응 X선 실험 캐넌-바드 이론 부두교 죽음 |
| 수상 | |
| 수상 | 왕립 학회 회원 미국 국립 과학 아카데미 회원 소련 국립 과학 아카데미 회원 |
| 가족 | |
| 배우자 | 코넬리아 제임스 캐넌 |
2. 생애와 경력
월터 캐넌은 1871년 10월 19일 위스콘신주 프레리 뒤 시엔에서 태어났다. 그의 누나 이다 모드 캐넌은 매사추세츠 종합 병원에서 저명한 병원 사회 복지사가 되었다.
캐넌은 자서전 ''조사자의 길''에서 자신을 프랑스계 캐나다인 탐험가이자 쿠르되 부아였던 자크 드 누아용의 후손이라고 밝혔다. 그의 칼뱅주의 가문은 지적으로 활발했으며, 제임스 마티노, 존 피스크 (철학자), 제임스 프리먼 클라크의 저서를 읽었다. 캐넌은 토머스 헨리 헉슬리, 존 틴들, 조지 헨리 루이스, 윌리엄 킹던 클리포드에게도 영향을 받았다.[5] 고등학교 교사였던 메리 제넷 뉴슨은 그의 멘토가 되어 그에게 동기를 부여했고, 1892년 하버드 대학교에서 학업을 이어갈 수 있도록 도왔다.[6]
1896년 학부 과정을 마친 후 하버드 의과대학에 입학하여 헨리 P. 보디치와 함께 소화 생리를 연구하기 위해 X-선을 사용하기 시작했다. 1900년에 의학 학위를 받았다.
졸업 후 캐넌은 하버드에서 윌리엄 타운센드 포터에 의해 생리학과 강사로 고용되어 소화 연구를 계속했다.[7] 1902년 생리학 조교수로 승진했으며, 물리학자 G. W. 피어스와 함께 위흐트 클럽을 창립했다. 1906년에는 보디치의 뒤를 이어 하버드 의과대학 생리학과 히긴슨 교수 겸 학과장이 되었고, 1942년까지 재직했다. 1914년부터 1916년까지 미국 생리학회 회장을 역임했다.[8]
그는 베스트셀러 작가이자 여성 운동가인 코넬리아 제임스 캐넌과 결혼했다. 1901년 7월 19일 몬태나에서 신혼여행을 하던 중, 레이크 맥도날드와 로건 패스 사이에 있는 고트 산(2657m)의 미등반 남서쪽 봉우리에 처음으로 올랐다. 이 봉우리는 미국 지질조사소에 의해 마운트 캐넌으로 명명되었다.[9] 슬하에 아들 브래드퍼드 캐넌 박사와 딸 윌마 캐넌 페어뱅크, 린다 캐넌 버지스, 헬렌 캐넌 본드, 마리안 캐넌 슐레징어를 두었다.
E. 디그비 발젤에 따르면 캐넌 박사는 하버드 연봉의 두 배를 받는 직업을 메이오 클리닉에서 제안받았지만, "돈이 두 배나 필요하지 않습니다. 한 달에 한 번 이발하는 데 50센트, 점심 먹는 데 하루 50센트만 있으면 됩니다."라며 거절했다.[11]
1906년 미국 예술 과학 아카데미, 1908년 미국 철학회, 1914년 미국 국립 과학 아카데미 회원으로 선출되었다.[12][13][14] 생체 해부 반대론자들의 주장을 비판하는 소책자를 저술하기도 했다.[15]
월터 캐넌은 1945년 10월 1일 뉴햄프셔주 프랭클린에서 사망했다.[16]
2. 1. 하버드 대학교 시절
월터 캐넌은 1892년 하버드 대학교 학부생으로서 과학 분야에서 경력을 시작했다. 클로드 베르나르와 함께 연구했던 헨리 피커링 보디치는 하버드에서 생리학 연구실을 지휘했다. 여기서 캐넌은 연구를 시작했다. 그는 새로 발견된 X선을 사용하여 삼킴의 기전과 위의 운동성을 연구했다. 그는 첫 번째 실험에서 개의 식도를 따라 내려가는 단추의 과정을 관찰할 수 있었다.[17] 그는 자서전인 ''탐구자의 길''에서 "내 노력의 전체 목적은 연동 파를 관찰하여 그 효과를 배우는 것이었습니다. 어느 정도 시간이 지나고서야 활동이 없을 때 동요의 징후가 동반되고 평온함이 회복되면 파동이 즉시 다시 나타난다는 것을 알게 되었습니다."라고 말했다.[18]그는 1896년 12월 미국 생리학회(APS) 회의에서 거위의 연하 작용을 시연했으며, 1898년 1월 ''미국 생리학 저널''의 첫 번째 호에 이 연구에 대한 첫 번째 논문을 발표했다.[8]
1945년 캐넌은 서로 다른 연령대에서 자신의 초점을 설명하면서 생리학 분야의 경력을 요약했다:[19]
| 나이 | 연구 분야 |
|---|---|
| 26~40세 | 소화와 비스무트 식사 |
| 40~46세 | 정서적 흥분의 신체적 영향 |
| 46~51세 | 외상성 쇼크 연구 |
| 51~59세 | 유기체의 안정 상태 |
| 59~68세 | 신경 자극의 화학적 매개 (아르투로 로젠블루에트와 협력) |
| 68세 이상 | 신경 격리 기관의 화학적 민감성 |
2. 2. 가족 관계
월터 캐넌은 코넬리아 제임스 캐넌과 결혼하여 다섯 자녀를 두었다. 아들은 군의관이자 방사선 연구원인 브래드퍼드 캐넌 박사였고, 딸들은 존 K. 페어뱅크와 결혼한 윌마 캐넌 페어뱅크, 린다 캐넌 버지스, 헬렌 캐넌 본드, 화가이자 작가인 마리안 캐넌 슐레징어였다.[9]2. 3. 사회 활동
월터 캐넌은 동물 실험을 지지했으며, 1911년 미국 의학 협회를 위해 생체 해부 반대론자들의 주장을 비판하는 소책자를 저술했다.[15] 그는 1906년 미국 예술 과학 아카데미, 1908년 미국 철학회, 1914년 미국 국립 과학 아카데미 회원으로 선출되었다.[12][13][14]3. 주요 연구 업적
월터 캐넌은 「정동의 중추 기원설(캐넌-바드 설)」, 「생명체의 체내 항상성 유지설」, 「공복의 말초 기원설」을 통해 심리학에 큰 영향을 미쳤다. 제임스-랑게 이론에 반하여, 정동에서 시상의 역할을 강조하는 중추 기원설을 주장했다. 또한, 생명체가 생명을 유지하기 위해 자율 신경계와 내분비계의 작용을 통해 체내 평형 상태를 유지한다는 항상성 개념을 제창했다.[2]
1918년 왕립 학회로부터 클루니언 메달을 수상했으며, 1939년 동 학회의 외국인 회원으로 선출되었다.
캐넌의 주요 연구 업적은 다음과 같다.
- X선과 소화 생리 연구: X선을 이용하여 동물의 소화 과정을 관찰하고, 바륨을 이용한 조영술을 개발하여 소화관 연구에 기여했다.[8][17][18][19]
- 투쟁-도피 반응: 동물이 위협에 직면했을 때 나타나는 생리적 반응을 설명하는 '투쟁-도피 반응' 개념을 제시했다.[20][21]
- 외상성 쇼크 연구: 제1차 세계 대전 중 군의관으로 복무하며 쇼크 상태의 환자를 연구하고 치료법 개발에 기여했다.[22]
- 항상성: 클로드 베르나르의 내부 환경 개념을 발전시켜 항상성 개념을 제시하고, 저서 ''신체의 지혜''를 통해 대중화했다.[2]
- 교감신경부신 시스템: 교감신경계와 부신이 함께 작용하여 위급 상황에 대처한다는 이론을 제시했다.[23]
- 캐넌-바드 이론: 필립 바드와 함께 감정과 생리적 반응의 관계를 설명하는 캐넌-바드 이론을 개발했다.[20]
- 구강 건조 가설: 입이 건조해져서 갈증을 느낀다는 가설을 제시하고 실험을 통해 증명했다.
3. 1. X선과 소화 생리 연구
월터 캐넌은 1892년 하버드 대학교 학부생 시절 헨리 피커링 보디치의 생리학 연구실에서 연구를 시작했다. 보디치는 클로드 베르나르와 함께 연구했던 인물이다. 캐넌은 새로 발견된 X선을 이용하여 삼킴의 기전과 위의 운동성을 연구했다. 그는 개의 식도를 따라 내려가는 단추의 과정을 관찰하면서 연동 파의 효과를 연구했다.[17][18]1896년 12월, 캐넌은 미국 생리학회(APS) 회의에서 거위의 연하 작용을 시연했으며, 1898년 1월 ''미국 생리학 저널''의 첫 번째 호에 이 연구에 대한 논문을 발표했다.[8]
캐넌은 소화관의 X-ray 이미지의 대비를 개선하기 위해 염(비스무트 서브나이트레이트, 비스무트 옥시클로라이드, 바륨 설페이트 등)을 식품에 혼합하는 방법을 연구했다. 바륨 식도 조영술은 이 연구의 현대적 파생물이다.
캐넌은 26세에서 40세까지 소화와 비스무트 식사에 대한 연구에 집중했다.[19]
3. 2. 투쟁-도피 반응
1915년, 캐넌은 ''신체적 변화: 고통, 배고픔, 두려움, 분노에 대한 최근 연구의 설명''에서 동물이 위협에 대응하는 것을 설명하기 위해 '투쟁-도피 반응'이라는 용어를 만들었다.[20] 그는 외상으로 인한 혈액 손실과 같은 신체적 응급 상황뿐만 아니라 같은 종의 구성원 간의 적대적인 만남과 같은 심리적 응급 상황도 혈류로 아드레날린이 방출되는 것을 유발한다고 주장했다.캐넌에 따르면, 아드레날린은 투쟁-도피 상황에서 항상성을 유지하는 신체 여러 기관에 여러 가지 중요한 영향을 미친다.[21] 예를 들어, 사지의 골격근에서 아드레날린은 혈관을 이완시켜 국소 혈류를 증가시킨다. 아드레날린은 피부의 혈관을 수축시켜 신체적 외상으로 인한 혈액 손실을 최소화한다. 아드레날린은 또한 간에서 혈류로 주요 대사 연료인 포도당을 방출한다. 그러나 공격과 두려운 도피 모두 혈류로의 아드레날린 방출을 포함한다는 사실은 생리학적 또는 생화학적 관점에서 "투쟁"과 "도피"가 같다는 것을 의미하지는 않는다.
3. 3. 외상성 쇼크 연구
제1차 세계 대전 당시 군의관으로 복무하면서 캐넌은 쇼크 상태에 빠진 사람들의 혈액이 산성임을 발견했다.[22] 영국 의학 연구 위원회의 쇼크 및 관련 상태 특별 위원회 위원으로서, 쇼크를 받은 부상자에게 탄산수소나트륨을 주입하여 산을 중화하는 치료법을 옹호했다. 윌리엄 베일리스와 함께 마취된 고양이에게 산을 주입하는 실험을 했으나, 고양이는 사망했다. 그러나 베일리스와 헨리 헬렛 데일과 함께 진행한 두 번째 실험에서는 쇼크가 발생하지 않았으며, 이 실험에서 쇼크는 더 큰 분자를 포함하는 식염수를 주입하여 성공적으로 치료되었다.3. 4. 항상성
월터 캐넌은 클로드 베르나르의 내부 환경 개념을 발전시켜 항상성 개념을 제시하고, 저서 ''신체의 지혜''에서 이를 대중화했다.[2] 캐넌은 항상성의 일반적인 특징을 다음과 같이 네 가지로 설명했다.# 열린계에서 일정성을 유지하려면, 우리 몸처럼 이 시스템을 유지하기 위한 메커니즘이 필요하다. 캐넌은 포도당 농도, 체온, 산-염기 균형 등 정상 상태에 대한 통찰을 바탕으로 이 명제를 제시했다.
# 정상 상태 조건에서 변화하려는 경향이 있으면, 자동적으로 이에 저항하는 요인이 발생한다. 혈당이 증가하면 신체는 세포외액에서 설탕 농도를 희석하려 하고, 이로 인해 갈증을 유발한다.
# 항상성 상태를 결정하는 조절 시스템은 동시에 또는 순차적으로 작용하는 여러 협력 메커니즘으로 구성된다. 혈당은 인슐린, 글루카곤 및 간에서 혈당을 방출하거나 조직에서 흡수하는 것을 제어하는 다른 호르몬에 의해 조절된다.
# 항상성은 우연히 발생하는 것이 아니라, 조직화된 자율 관리의 결과이다.
3. 5. 교감신경부신 시스템
캐넌은 교감신경부신 시스템(또는 "교감신경부신수질" 또는 "교감신경-부신") 시스템의 존재와 기능적 통일성을 제안했다. 그는 교감신경계와 부신이 위급 상황에서 항상성을 유지하기 위해 단위로 함께 작용한다고 이론화했다.[23] 스트레스 동안 아드레날린 방출을 식별하고 정량화하기 위해, 1919년경부터 캐넌은 독창적인 실험 설정을 활용했다. 그는 개나 고양이와 같은 실험 동물의 심장을 공급하는 신경을 외과적으로 절제했다. 그런 다음 그는 동물에게 스트레스를 가하고 심박수 반응을 기록했다. 심장으로 가는 신경을 제거했으므로, 심박수 변화에 대한 반응으로 심박수가 증가하면 심박수의 증가는 호르몬의 작용으로 발생해야 한다는 것을 추론할 수 있었다. 마지막으로, 그는 부신이 있는 동물과 부신을 제거한 동물의 결과를 비교했다. 두 동물의 심박수 차이로부터 그는 심박수를 증가시키는 호르몬이 부신에서 왔다는 것을 더 추론할 수 있었다. 또한, 심박수 증가량은 방출된 호르몬의 양을 측정하는 지표를 제공했다. 캐넌은 교감신경계와 부신이 단위로 기능한다는 것을 확신하여, 1930년대에 교감신경계가 부신과 마찬가지로 아드레날린이라는 동일한 화학적 전달자를 사용한다고 공식적으로 제안했다. 캐넌의 단일 교감신경부신 시스템에 대한 개념은 오늘날까지 지속된다. 이 분야의 연구자들은 단일 교감신경부신 시스템에 대한 개념의 타당성에 의문을 제기하게 되었지만, 임상의들은 종종 두 구성 요소를 함께 묶어 사용한다.3. 6. 캐넌-바드 이론
캐넌은 생리학자 필립 바드와 함께 캐넌-바드 이론을 개발하여, 사람이 먼저 감정을 느끼고 그에 따라 행동하는 이유를 설명했다.[20]3. 7. 구강 건조 가설
캐넌은 입이 건조해져서 목이 마르다고 말하는 구강 건조 가설을 제시했다. 그는 두 마리의 개를 가지고 실험했는데, 목에 절개를 가하고 작은 튜브를 삽입했다. 그 결과, 삼킨 물은 입을 통해 나와 튜브를 통해 나갔고 위에는 닿지 않았다. 그는 이 개들이 대조군 개와 같은 양의 물을 핥는다는 것을 발견했다.4. 저서
- 1910년, A Laboratory Course in Physiology영어 (생리학 실험 과정), 하버드 대학교 출판부 6판 1927년.
- 1910년, Medical Control of Vivisection영어 ('생체 해부의 의학적 통제')
- 1911년, Some Characteristics of Antivivisection Literature영어 ('생체 해부 반대 문학의 몇 가지 특징')
- 1911년, The Mechanical Factors of Digestion영어 (소화의 기계적 요인)
- 1915년, Bodily Changes in Pain, Hunger, Fear and Rage영어 (고통, 배고픔, 공포, 분노에서의 신체 변화)
- 1920년, Bodily Changes in Pain, Hunger, Fear and Rage영어 (2판)
- 1923년, Traumatic Shock영어 (외상성 쇼크)
- 1926년, '정상 상태의 생리학적 조절'
- 1932년, The Wisdom of Body영어 (신체의 지혜)
- 1933년, Some Modern Extensions of Beaumont's Studies on Alexis St. Martin영어 ('알렉시스 생 마틴에 대한 보몽의 연구의 몇 가지 현대적 확장')
- 1937년, Digestion and Health영어 (소화와 건강)
- 1937년, Autonomic Neuro-effector Systems영어 (자율 신경 효과기 시스템), 아르투로 로젠블루에스 공저
- 1942년, Voodoo Death영어 ('"부두교" 죽음')
- 1945년, The Way of an Investigator: A Scientist's Experiences in Medical Research영어 (탐구자의 길: 의학 연구에서의 과학자의 경험)
5. 수상
월터 캐넌은 1918년 왕립 학회로부터 클루니언 메달을 수상했으며, 1939년 왕립 학회의 외국인 회원으로 선출되었다.[1]
참조
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논문
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