הצגת המקור של הדף "קנט סטיוארט קול"

{{מדען
| תמונה =
| שם = קנט סטיוארט קול
| שם בשפת המקור = Kenneth Stewart Cole
| תאריך לידה = יולי 10, 1900
| מקום לידה = איתקה, ניו-יורק
| תאריך פטירה = אפריל 18, 1984
| מקום פטירה = לה הויה, קליפורניה
| ענף מדעי = ביופיזיקה, מדעי המוח
| מקום לימודים = אוניברסיטת קורנל
| תרומות עיקריות = משוואת קול, קיבוע מתח בתאים.
| בת זוג = אליזבט אוונס רוברטס
| צאצאים = 2
}}
'''קנת סטיוארט קול''' (ב[[אנגלית]]: '''Kenneth Stewart Cole''';{{כ}} [[10 ביולי]] [[1900]] – [[18 באפריל]] [[1984]]) היה [[ביופיזיקה|ביופיזיקאי]] [[אמריקאי]] שתואר על ידי חבריו כ"חלוץ ביישום מדע הפיזיקה לביולוגיה".<ref>Goldman, D.E. 1985. Kenneth S. Cole 1900-1984. ''Biophysical Journal'' 47:859-860</ref> לקול הוענק [[המדליה הלאומית למדעים|המדליה הלאומית למדע]] בשנת 1967.<ref name="NYT1">{{Cite news|title=Kenneth Cole, 83, Scientist, is Dead|quote=Kenneth S. Cole, winner of the National Medal of Science and a pioneer in the study of the electrical properties of nerves and other living cells, died Wednesday at the Wesley Palms Retirement Home in [[La Jolla, California]] He was 83 years old. Dr. Cole, known as the ''father of biophysics,'' was one of the first scientists to apply the concepts and techniques of physics to the study of the excitation and response of living cells. His studies of electrical resistance in nerve cells, especially those of squid, laid the foundation for the rapid advance of neurophysiology in the 1930s and 1940s.|work=New York Times|date=April 20, 1984}}</ref><ref>Schwan HP. 2001. The concept of bioimpedance from the start: evolution and personal historical reminiscences. Proc. IX Bioimpedance Conf., Oslo, Norway
</ref>

== ביוגרפיה ==
הוא נולד ב-10 ביולי 1900 [[אית'קה (ניו יורק)|באיתקה, ניו יורק]], לצ'ארלס נלסון קול, מורה ללטינית באוניברסיטת [[אוניברסיטת קורנל|קורנל]] ומייבל סטיוארט. לקנת היה אח צעיר יותר, רוברט ה. קול, איתו היה ביחסים קרובים מאד לאורך כל חייו למרות הפרש גיל גדול. הם היו אפילו שותפים לארבעה מאמרים שפורסמו בין השנים 1936 ל-1942<ref name="bio">{{Cite web|last=Huxley|first=Andrew|title=Kenneth Stewart Cole|url=http://www.nap.edu/readingroom/books/biomems/kcole.html|access-date=2007-06-14}}</ref>

בשנת 1902 עברה המשפחה לאוברלין, אוהיו, כאשר אביו קיבל תפקיד [[אוברלין קולג'|במכללת אוברלין]]. בשלב מאוחר יותר התמנה אביו לדיקן במכללה. קול סיים את לימודי התואר הראשון [[אוברלין קולג'|במכללת אוברלין]] ב-1922, והמשיך ללימודי דוקטורט בפיזיקה ב[[אוניברסיטת קורנל]] בהנחיית פלויד ק. ריכטמייר. הוא קיבל את ה[[דוקטור לפילוסופיה|תואר דוקטור]] בפיזיקה ב-1926. במהלך לימודיו בילה מספר תקופות של חופשת הקיץ בעבודה במעבדת [[ג'נרל אלקטריק]] ב-[[סקנקטדי|Schenectady, ניו יורק]].

בשנת 1932 התחתן קנת קול עם אליזבת אוונס רוברטס, עורכת דין. בשנים מאוחרות יותר עסקה עבודתה בעיקר בזכויות אזרח, ובשנת 1957 היא הצטרפה לצוות הנציבות של ארצות הברית לזכויות האזרח{{הערה|שם=bio}}

קול הצטרף לסגל של [[אוניברסיטת קולומביה]] ב-1937 ונשאר שם עד 1946. הוא היה קשור מקצועית גם לבית החולים הפרסביטריאני ולקרן גוגנהיים ללימודים מתקדמים ב[[אוניברסיטת פרינסטון]] ולאחר מכן ל[[אוניברסיטת שיקגו]].

מ-1949 עד 1954 הוא היה המנהל הטכני של [[המרכז הרפואי הצבאי הלאומי וולטר ריד|המכון לחקר הרפואה הימית]] [[בת'סדה|בבת'סדה, מרילנד]]. בשנת 1954 הפך לראש המעבדה לביופיזיקה של המכון הלאומי לרפואה {{אנ|National_Institutes_of_Health}}, למחלות נוירולוגיות ועיוורון.

לקול הייתה תרומה חשובה לגילוי המנגנון היוני מאחורי ה[[דחף עצבי|דחף העצבי]] המשמש להולכת האותות ב[[תא עצב|תאי העצב]], תגלית שזיכתה מאוחר יותר ב[[פרס נובל]] את [[אלן הודג'קין|אלן ל. הודג'קין]] ואנדרו [[אנדרו האקסלי|פ. האקסלי]] ב-1963. קול נבחר כעמית של האגודה האמריקנית לפיזיקה ב-1931,<ref>{{Cite web|title=APS Fellow Archive|url=https://www.aps.org/programs/honors/fellowships/archive-all.cfm?initial=&year=1931&unit_id=&institution=Columbia+University|website=American Physical Society}} (search on year 1931 and institution Columbia University)</ref> חבר [[האקדמיה הלאומית למדעים (ארצות הברית)|באקדמיה הלאומית למדעים]] ב-1956,<ref name="NAS">{{Cite web|title=Kenneth S. Cole|url=http://www.nasonline.org/member-directory/deceased-members/56820.html|access-date=September 18, 2016|website=National Academy of Sciences}}</ref> ועמית [[האקדמיה האמריקאית לאמנויות ולמדעים|באקדמיה האמריקאית לאמנויות ומדעים]] ב-1964<ref name="AAAS">{{Cite web|title=Book of Members, 1780–2010: Chapter C|url=http://www.amacad.org/publications/BookofMembers/ChapterC.pdf|access-date=September 18, 2016|publisher=American Academy of Arts and Sciences}}</ref> הוא זכה [[המדליה הלאומית למדעים|במדליה הלאומית למדע]] בשנת 1967, ובציטוט מההמלצות לפרס, נכתב: "כתוצאה מעבודתו אנו יודעים הרבה יותר על אופן פעולת מערכת העצבים." בשנת 1972 הוא מונה לחבר [[החברה המלכותית|בחברה המלכותית של לונדון]]. האגודה הביופיזיקלית מעניקה עד היום את מדליית קנת ס. קול למדען מצטיין החוקר את [[קרום התא]].

בשנת 1980 הוא הפך לפרופסור נלווה במחלקה למדעי המוח ב[[מכון סקריפס לאוקיינוגרפיה]] בסן [[סן דייגו|דייגו]]. היה לו בן, רוג'ר בריילי קול, ובת, שרה רוברטס קול.

הוא מת ב-18 באפריל 1984 בלה הויה, קליפורניה.{{הערה|שם=NYT1}}

== מודל חשמלי של רקמה ==
קול הביא את השכלתו בפיזיקה לרקמה הביולוגית. הוא טען כי ניתן לראות ברקמה מעגל חשמלי בעל תכונות של [[מוליכות חשמלית|התנגדות]] חשמלית ו[[קיבול]]:
[[קובץ:Cole_cole_circuit.jpg|ממוזער| מודל של מעגל חשמלי עם מרכיבים של התנגדות וקיבול המייצג את הרקמה.]]
הפיזור והספיגה שלו מיוצגים על ידי הנוסחה האמפירית:

<math>\epsilon^* - \epsilon_\infty = \dfrac{\epsilon_0 - \epsilon_\infty}{1 + (i\omega\tau_0)^{1-\alpha}}</math>

במשוואה הזו <math>\epsilon^*</math> הוא הקבוע הדיאלקטרי המורכב, <math> {\epsilon_0 }</math> ו <math>\epsilon_\infty</math> הם הקבועים הדיאלקטריים "סטטיים" ו"תדר אינסופי", <math>\omega = 2\pi</math> פעמים מהתדירות, ו <math>\tau_0</math> הוא זמן הרפיה כללי. הפרמטר <math>\alpha</math> יכול להניח ערכים בין 0 ל-1, הערך הקודם נותן את התוצאה של Debye עבור דיאלקטריות קוטביות. ביטוי זה מחייב שהמיקום של הקבוע הדיאלקטרי במישור המורכב יהיה קשת מעגלית עם נקודות קצה על ציר הממשיים ומרכזה מתחת לציר.

ראוי להדגיש שמודל קול הוא מודל ניסיוני של הנתונים הנמדדים. הוא יושם בהצלחה על מגוון רחב של רקמות במהלך 60 השנים האחרונות, אך הוא אינו נותן מידע על הגורמים הבסיסיים בבסיס התופעות הנמדדות.

מספר מקורות בספרות משתמשים בצורה של משוואת Cole הכתובה במונחים של Impedence במקום ה-complex permittivity.<ref>{{Cite book|last=Brown|first=B H|url=https://books.google.com/books?id=7mVLPgAACAAJ|title=Medical Physics And Biomedical Engineering|last2=Smallwood|first2=R H|last3=Barber|first3=D C|last4=Lawford|first4=P V|last5=Hose|first5=D R|publisher=Turtleback Books|year=1999|isbn=9780613919692|pages=736}}</ref> העכבה <math>Z</math> ניתן ע"י:

<math>
Z = R_\infty + \frac{R_0-R_\infty}{1+(\tfrac{jf}{f_c})^{1-\alpha}}
</math>

איפה <math>R_0</math> ו <math>R_\infty</math> הן ההתנגדויות בתדר אפס (כלומר DC) ובאינסוף, בהתאמה. <math>f_c</math> מכונה לעיתים קרובות התדר האופייני. התדירות האופיינית אינה זהה כאשר הניתוח מתבצע במונחים של ה-complex permittivity. פירוש פשוט של המשוואה לעיל היא במונחים של מעגל שבו התנגדות <math>S</math> נמצא בטור עם קבל <math>C</math> והשילוב הזה ממוקם במקביל להתנגדות <math>R</math>. במקרה הזה <math>R_0 = R</math> ו <math>R_\infty\ = \tfrac{RS}{R+S}</math>. אפשר להראות ש <math>f_c</math> ניתן על ידי <math>f_c=\tfrac{1}{2\pi C(R+S)}</math>.

== מדידות חשמליות ברקמות ==
בסדרה של מאמרים בשנות ה-30 - 1940, הוא תיאר ניסויים על התכונות החשמליות של רקמות חיות, כמו ניטלה {{אנ|Nitella}},<ref>{{Cite journal|last=Cole|first=K. S.|last2=Curtis|first2=H. J.|date=1938-09-20|title=Electric Impedance of Nitella During Activity|journal=The Journal of General Physiology|volume=22|issue=1|pages=37–64|doi=10.1085/jgp.22.1.37|issn=0022-1295|pmc=2213729|pmid=19873091}}</ref> ביצי צפרדעים,<ref>{{Cite journal|last=Cole|first=Kenneth S.|last2=Guttman|first2=Rita M.|date=1942-05-20|title=Electric Impedance of the Frog Egg|journal=The Journal of General Physiology|volume=25|issue=5|pages=765–775|doi=10.1085/jgp.25.5.765|issn=0022-1295|pmc=2142534|pmid=19873312}}</ref> ובאופן המפורסם ביותר, האקסון הענק של דיונונים<ref name=":0">{{Cite journal|last=Cole|first=K. S.|last2=Curtis|first2=H. J.|date=1939-05-20|title=Electric Impedance of the Squid Giant Axon During Activity|journal=The Journal of General Physiology|volume=22|issue=5|pages=649–670|doi=10.1085/jgp.22.5.649|issn=0022-1295|pmc=2142006|pmid=19873125}}</ref>.<ref>{{Cite journal|last=Cole|first=K. S.|last2=Hodgkin|first2=A. L.|date=1939-05-20|title=Membrane and Protoplasm Resistance in the Squid Giant Axon|journal=The Journal of General Physiology|volume=22|issue=5|pages=671–687|doi=10.1085/jgp.22.5.671|issn=0022-1295|pmc=2142005|pmid=19873126}}</ref> קול היה זה שהציג ל[[אלן הודג'קין]] בעת שזה ביקר במעבדתו בוודס הול ב-1938, את האקסון הענק עליו נעשתה העבודה המפורסמת.

איור 4 של{{הערה|שם=:0}} משמש לעיתים כייצוגים אמנותיים של ביופיזיקה. הוא גם הופיע, מסובב 90 מעלות, בדירות שוודיות כאמנות מודרנית.<ref>{{Cite web|title=Kacy Cole|url=https://www.sas.upenn.edu/LabManuals/BBB251/NIA/NEUROLAB/REF/KACY.HTM|access-date=2023-05-06|website=www.sas.upenn.edu}}</ref>

== קיבוע מתח ==
[[קובץ:Voltage clamp setup.svg|ממוזער|תרשים סכמטי של מעגל קיבוע מתח.]]
קיבוע מתח הוא שיטה ניסיונית המשמשת [[אלקטרופיזיולוגיה|אלקטרופיזיולוגים]] למדוד זרמים יוניים דרך ה[[קרום התא|קרום של תאים]] אקסיטביליים כמו [[תא עצב|תאי עצב]], בעוד ה[[מתח חשמלי|מתח]] על פני קרום התא נשמר קבוע באמצעות מעגל משוב אלקטרוני. הרעיון לשיטה מיוחס לקנט קול וגורג' מרמונט, שפיתחו את השיטה באביב 1947. הם הכניסו אלקטרודה לאקסון הענק של הדיונון והזרימו דרכה זרם. קול עצמו הבין כי ניתן להשתמש בשתי אלקטרודות ומעגל משוב כדי לשמור את המתח בין שני צידי קרום התא קבוע ברמה הנקבעת על ידי הנסיין, ובכך לבודד ולמדוד את הזרם העובר דרך הרקמה. קול שהבין את פריצת הדרך שבידיו, עבד באינטנסיביות לרשום זרמים יוניים. אלן הודג'קין בביקורו אצל קול נחשף לשיטה, ויישם אותה במהירות עם עמיתיו [[אנדרו האקסלי|האקסלי]] ו[[ברנרד כץ|כץ]], והוכיחו את המנגנון היוני מאחורי הדחף העצבי בדסרה של 5 מאמרים בשנת 1952, תגלית עליה קיבלו את פרס נובל.

== הערות שוליים ==
{{הערות שוליים|יישור=שמאל}}

{{בקרת זהויות}}

[[קטגוריה:זוכי המדליה הלאומית למדעים]]
[[קטגוריה:חברי האקדמיה הלאומית למדעים של ארצות הברית]]
[[קטגוריה:עובדי פרויקט מנהטן]]
[[קטגוריה:חברי האקדמיה האמריקאית לאמנויות ולמדעים]]
[[קטגוריה:בוגרי אברלין קולג']]
[[קטגוריה:בעלי תואר דוקטור מאוניברסיטת קורנל]]
[[קטגוריה:ביופיזיקאים אמריקאים]]
[[קטגוריה:דפים עם תרגומים שלא נסקרו]]
[[קטגוריה:מדעי המוח]]
[[קטגוריה:אמריקאים שנולדו ב-1900]]
[[קטגוריה:אמריקאים שנפטרו ב-1984]]