10 Daredevilforskere som vendte seg selv til marsvin
Noen ganger kommer innovasjon med en bratt pris. Vi kan ikke alltid forvente å få ny innsikt i oss selv eller verden rundt oss uten ofre. Den gode nyheten er at det alltid har vært folk som er villige til å sette seg på linjen for fremgangen av hele menneskeheten.
10John Scott Haldane
Skotsk forsker John Scott Haldane studerte pustefysiologien. Han lærte om effektene som ulike farlige gasser kan ha på kroppen og sinnet, ofte ved å eksperimentere med seg selv (og noen ganger hans sønn). Et slikt tilfelle fant sted i 1893, da han låste seg i en lufttett boks, kjærlig kalt "kisten" og holdt seg inne i åtte timer. Han pustet den samme luften igjen og igjen og bemerket effektene dette hadde på ham. Han oppdaget at deoksygenererende blod øker kapasiteten til å bære karbondioksid, en egenskap som i dag er kjent som Haldane-effekten.
Deretter undersøkte han farlige gasser i gruver. Han brukte små dyr og oppdaget at den dødelige skyldige er karbonmonoksid. For å være sikker, forgiftet han seg også med karbonmonoksid i et lukket kammer for å se om effektene var de som var forventet. Til slutt kom han opp med ideen om å bruke små dyr (spesielt kanarier) som gassdetektorer siden kroppene deres ble påvirket mye raskere.
Da andre verdenskrig brøt ut, begynte tyskerne å bruke giftgas som et våpen. Haldane ble ført til frontlinjen for å identifisere den aktuelle gassen (klor) og å finne en løsning. Igjen ble hans egen kropp den første brukt til eksperimenter, og hans innsats førte til at han utviklet den første gassmasken.
9David Pritchard
Mens han jobbet i Papua Ny-Guinea i slutten av 1980-tallet, gjorde Dr. David Pritchard noen interessante observasjoner om lokalbefolkningen. De Necator americanus parasitt, vanligvis kalt hookworm, var et problem for befolkningen, men det hadde noen uventede positive bivirkninger. Pasienter som var infisert med parasitten, hadde mindre sannsynlighet for å få problemer med autoimmun-relaterte sykdommer, spesielt astma og høfeber.
Da han kom hjem til Nottingham University, var legen villig til å teste sin ide og se om det var noen reell sammenheng mellom de to faktorene. Men han hadde et problem. Hookworms er ganske farlig. Dengang var de ansvarlige for 65.000 dødsfall i tropene hvert år og hundre tusen tilfeller av anemi. Den britiske nasjonale helsetjenestens etiske komité ville ikke tillate ham å bruke menneskelige testemner, med mindre de visste at det var trygt.
Så gjorde Pritchard det eneste han kunne gjøre: Han brukte seg som marsvin. Han smittet seg med 50 hookworms for å utvikle en sikker testteknikk under laboratorieforhold. Han konkluderte med at alle etterfølgende deltakere skulle bli smittet med bare 10 parasitter - nok til å gi gode data uten å true dem. Det var ikke før 2006 at Nasjonalt helsevesen endelig tillot ham å gjennomføre en studie med menneskelige emner.
8Moran Campbell
Dr. Moran Campbell var en ledende forsker i åndedrettsproblemer og oppfinner av Ventimask, et produkt som fremdeles brukes i dag. Mens han studerte alle aspekter av å puste, er hans eksperimenter om dyspné verdt å nevne her.
Dyspné er kortpustethet som vi opplever når pusten vår er nedsatt. I visse situasjoner, som tung fysisk trening, er det normalt. Dyspnø ser imidlertid også mange ganger når det ikke burde, og Campbell ville se nøyaktig hva forbindelsen var mellom tilstanden og luftveiene.
For å gjøre det, kom han opp med et forsøk for å teste egne respiratoriske muskler under ekstreme forhold. For det første lammet han hele kroppen, bortsett fra underarmen ved hjelp av curare, et vanlig toksin som brukes til giftpil og piler. På denne måten ville han ikke kunne kontrollere kroppens bevegelser, men han ville også være helt våken for hele forsøket. Etterpå ble Campbell koblet til en åndedrettsvern siden han ikke kunne puste alene. Deretter ble åndedrettsvernet slått av. De neste minuttene involvert Campbell sakte kvelende for å se hvordan hans kropp ville reagere.
Forsøket var ikke engang spesielt nyttig. Ved egen opptak uttalte Campbell senere at han ble lammet ved hjelp av curare (eller curarized, som han sa), var ikke noe som lammelse ved langvarig eller iskemisk sammentrekning.
7Horace Wells
Som Dr. Campbell viste, har ikke hvert selv-eksperiment et positivt, endelig resultat. Imidlertid kan ting noen ganger bli enda verre, som i tilfelle av Horace Wells, en tannlege som var blant de første til å introdusere bruk av anestesi i tannlegen. Spesielt pionerer han bruken av lustgas (lattergas) som smertestillende middel som skal brukes under tannutvinning. For å teste effekten av gassen, brukte han den som anestesi og hadde en av sine egne tenner ekstrahert.
Prosessen viste seg å være ganske vellykket først, og Wells utførte flere ekstraksjoner uten komplikasjoner. Etterpå følte han at det var endelig tid til å ta showet til den store tiden. Han planla en demonstrasjon på Massachusetts General Hospital, men gassen ble ikke administrert ordentlig, og hans pasient begynte å hylle i smerte.
Nå er en skandalert tannlege, Wells flyttet til Europa for å fortsette sin forskning. Da han kom tilbake til Amerika, oppdaget Wells at nitrogenet var ute, og eter og kloroform var inn. Så begynte han å eksperimentere med kloroform den beste måten han visste om seg selv. Dessverre, da var effekten av langvarig kloroformeksponering ikke kjent ennå. Etter å ha inhalert gassen i en uke, gikk Wells ganske sint. På et tidspunkt kastet han en beholder med svovelsyre på to prostituerte. Dette fikk ham kastet i fengsel.
Når hans sinn endelig kom tilbake, ble han så overveldet med skyld at han begikk selvmord.
6Maurizio Montalbini
Vi mennesker fungerer ved hjelp av en sirkadisk rytme. Vi er aktive i løpet av dagen, og vår interne biologiske klokke er basert på en 24-timers tidsramme takket være ytre stimuli. Men hva ville skje hvis det ikke var noen eksterne signaler? Det var spørsmålet fra sosiologen Maurizio Montalbini. For å svare på det, måtte han være helt isolert, så han gikk for å bo i en hule i noen år.
Han gjorde det første i desember 1986. Han tilbrakte syv måneder i Frasassi-hulene, og brøt verdensrekorden for fullstendig isolasjon i prosessen. Han gjentok dette eksperimentet to ganger - en gang i 1992 og en gang i 2006. Han tilbrakte et helt år og 260 dager, henholdsvis isolert i en hule.
Som Montalbini viste, endres menneskekroppen og sinnet når det ikke er noen eksterne faktorer som gir informasjon om tidspunktet på dagen eller tidspunktet. Først av alt begynte tiden å gå mye raskere for ham. Montalbini trodde alltid at han brukte langt mindre tid i hulene enn han egentlig gjorde. Han mistet rundt 14 kilo (30 lb) første gang han gjorde dette. Kroppen hans ble vant til å holde seg våken i 50 timer om gangen og deretter sovnet for fem.
5Lazzaro Spallanzani
Ikke alle eksperimenter må være farlige. Noen av dem er bare ren rare (og litt brutto). Ta Lazzaro Spallanzani. Den italienske biologen fra det 18. århundre studerte en rekke emner, inkludert ekkolokalisering og biogenese. Det er imidlertid hans arbeid å forske på kroppsfunksjoner som tjener ham et sted her.
Vi lærte mye om fordøyelsen takket være Spallanzani. Frem til sin tid var den aksepterte sannheten at fordøyelsen var en ren mekanisk prosess kalt triturering. Han viste oss at en kjemisk reaksjon var involvert. Nærmere bestemt demonstrerte han prosessen med å bli brutt ned av magesaft i magen. Han brukte en rekke dyr for sine eksperimenter. For å få tak i magesaftprøver, gjorde han enten dyrene kaste opp eller skubbet en svamp bundet til en ledning ned i halsen.
Ved andre anledninger ønsket han å se effekten av magesaft på mat på ulike stadier. Dette ble enten gjort gjennom opphiss, passerer maten naturlig, eller skiver dyret åpent for å hente opp mageinnholdet. Etterpå vil han legge merke til eventuelle endringer i matprøver, som vekttap.
Han utførte disse forsøkene på en rekke dyr ... og ett menneske: seg selv. Han ville svelge prøver innpakket i lommeposer eller trerør og regurgitate dem etter en forsinkelse. Når behovet oppstod, ville han svelge den samme prøven mer enn en gang.
4Jack Barnes
Fotokreditt: Hans Solicito Yun
For rundt 50 år siden handlet Australia om en farlig tilstand kalt Irukandji syndrom. Det forårsaket hodepine, kvalme, oppkast og magesmerter. Venstre ubehandlet, det kan til og med være dødelig. For å behandle det, måtte vi først vite hva som forårsaket det, og Dr. Jack Barnes trodde han hadde en ganske god ide - boksen maneter.
I dag vet vi at mange arter av boks maneter er blant de dødeligste skapningene på planeten, så vi unngår dem for enhver pris. Men Dr. Barnes fanget den aktuelle manen, en liten critter på 2,5 cm, og la den stikke ham for å se om han utviklet Irukandji syndrom. Ikke fornøyd med bare ett testperson, han stakk også sin sønn og en lokal badevakt, for å være sikker.
Alle tre ble syke og måtte bli tatt til sykehuset, hvor de fikk full gjenoppretting. Den lille manet var faktisk den skyldige som forårsaket alle problemer og ble senere kalt Carukia barnesi i Barnes ære. Senere ble det oppdaget at flere andre arter av maneter kan også forårsake Irukandji syndrom.
3Donald Unger
Fotokreditt: Jaysin Trevino
Donald Unger var en gang en gutt som, som mange av oss, ble gjentatte ganger skjørt av sin mor for å knekke hans knokler. Hun advarte ham om at dette ville forårsake leddgikt, og han fant seg til slutt i en posisjon der han kunne sette denne påstanden til testen. Hver dag ville han knekke knoklene på bare hans venstre hånd og ikke den rette. Han ønsket å se om det var merkbar forskjell ved avslutningen av forsøket.
I første omgang høres dette ikke spesielt gal eller bisarrt, bare å knekke knoklene hver dag. Det unike er lengden på eksperimentet: 60 år.
I seks tiår har doktor Unger satt fast i sin rutine for å se om knekkekrekking faktisk fører til leddgikt. Da han endelig avsluttet testen, tok han omfattende røntgenbilder av hendene og fant ingen signifikant forskjell mellom dem. For hans innsats ble Dr. Unger tildelt Ig Nobelprisen i medisin i 2009.
2Jesse Lazear
Gul feber er fortsatt en av de farligste sykdommene som påvirker menneskeheten, men det pleide å være mye verre. I 1900 døde en gruppe på fire forskere som reedkommisjonen hadde til hensikt å studere tilstanden. Da visste vi ikke engang sikkert hva som forårsaket gul feber. Generell konsensus sa at sykdommen ble overført gjennom direkte kontakt, men ikke alle var overbevist. Så flyttet de fire mennene til Cuba, et avlsmiljø for viruset, og kom til å fungere.
Blant de mennene var ung doktor Jesse Lazear, som spesialiserte seg på tropiske sykdommer som gul feber og malaria. En britisk forsker ved navn Sir Ronald Ross hadde nettopp oppdaget at malaria ble overført av mygg, slik at Lazear kom inn i kommisjonen ganske sikkert at mygg var ansvarlig for gul feber også. Han var ikke den første som tenkte dette. Kubansk forsker Carlos Juan Finlay hadde den samme ideen. Men der Finlay eksperimenter mislyktes, ville Lazears lykkes.
"Jeg tror heller jeg er på sporet av den virkelige bakterien," skrev Lazear til sin kone. Bare 17 dager senere var han død. Og det er fordi, ukjent for sine kolleger, hadde Lazear tillatt å bli smittet med gul feber for å etablere sammenhengen mellom det og myggene.
Hans offer var ikke forgjeves, da hans arbeid var et viktig skritt i å finne en behandling for gul feber.
Hodetrygge
Dr. Henry Head var en engelsk nevrolog som utførte banebrytende arbeid som studerte det somatosensoriske systemet. Han fokuserte spesielt på nociception, som er følelsen av smerte. Han begynte med å gjenopprette pasienter med nerveskader som testpersoner. Imidlertid fant han raskt ut at deres mangel på medisinsk kunnskap holdt ham i form av nøyaktige, objektive svar han krevde fra sine frivillige. Så han fant et bedre testemne selv.
Det var bare ett problem. Han hadde ingen nerveskader å observere. Enkel reparasjon - en rask operasjon og to kuttede nerver i hodets venstre underarm, og problemet ble løst.
Dr. Head brukte de neste fire årene på å dokumentere sin gjenoppretting. Hver helg reiste han til kollegaens rom i Cambridge og gjennomgikk en undersøkelse av hans berørte og upåvirkede armer for å legge merke til forskjellene.
Hodet nøye spore alle de sensoriske endringene han opplevde da hans radiale nerver ble overført. Han ble til slutt med å bli blant de første til å snakke om sensorisk dissosiasjon ved å spekulere om eksistensen av to forskjellige sensoriske systemer, som han kalte epitriske og protopatiske systemer.