Luigi Galvani (1737-1798)

Korai korszaka. Galvani - apja kívánságára - orvosi tanulmányokat folyatott. 1759-ben végezte el a Bolognai Egyetemet. Doktori disszertációját a csontok képzôdésérôl és fejlôdésérôl írta De ossibus (A csontokról; 1762) címmel. A doktori fokozat elnyerése után az anatómia elôadójává nevezték ki a Bolognai Egyetemre, miközben az ettôl független Mûvészeti és Tudományos Intézetben a szülészet professzora lett. 1762-ben megnôsült; a Bolognai Tudományos Akadémia professzorának, Galeazzinak egyetlen lányát, Luciát vette el. Tíz évvel késôbb Galvanit választották az Akadémia elnökévé. Doktori disszertációjában és korai kutatásai során összehasonlító anatómiával foglalkozott - például a vesecsatorna, az orr nyálkahártya és a középfül felépítésével -, de már ekkor felkeltette figyelmét a fiziológia, és végül is élettani eredményei nyomán vált ismertté. Galvani fokozódó érdeklôdését azok az elôadások jelzik, amelyeket 1773-ban a béka anatómiájáról és az 1770-es évek végén az elektrofiziológiáról tartott. Ekkor egy dörzselektromos gép (szikrákat keltô, nagy berendezés) és egy leideni palack (sztatikus elektromosság tárolására szolgáló eszköz) birtokában olyan kísérletekbe fogott, amelyek során elektromos úton ingerelte az izmokat. Jegyzetei arról tanúskodnak, hogy az 1780-as évek kezdetétôl az állati szövetek elektromos viselkedése volt a fô kutatási területe. Számos szellemes kísérlet, megfigyelés fûzôdik a nevéhez. 1786-ban például úgy idézett elô izom-összehúzódást egy békában, hogy zivatar idején egy ollót érintett a béka idegeihez. Laboratóriumának egyik látogatója rángatózásra késztette egy nyúzott béka lábait, mert egy szikét éppen akkor érintett az állat ágyéki idegéhez, amikor egy dörzselektromos gépet mûködésbe hoztak. További kísérletek alapján Galvani meggyôzôdött arról, hogy a rángás az elektromos hatással függ össze. Dörzselektromos gép nélkül is tudott rángást elôidézni: egy béka gerincagyába rézkampót nyomott, és a kampót vasrácsra akasztotta fel. Bár a rángást zivatar vagy dörzselektromos gép is kiváltotta, akkor is létrejött, ha a láb izmai és a hozzájuk vezetô idegek között fémes érintkezést alakítottak ki. A kétféle szövetet összekötô "fémív" tehát átvehette a dörzselektromos gép szerepét.

Az idegi impulzus elektromos sajátságai. Galvani 1791-ig nem hozta nyilvánosságra felismeréseit. Ekkor jelentette meg De Viribus Electricitatis in Motu Musculari Commentarius (Fejtegetés az elektromosság izommozgásra kifejtett hatásairól) c. munkáját. Arra a következtetésre jutott, hogy az állati szövet olyan veleszületett életerôt tartalmaz, amelyet addig figyelmen kívül hagytak. Ez az "állati elektromosság" - ahogy ô nevezte - mûködésbe hozza a fémmel összekapcsolt ideget és izmot. Galvani úgy vélte, hogy ez az erô az elektromosság egy új megnyilvánulása azon a "természetes" változaton kívül, amelyet a villámlás vagy az elektromos angolna és a zsibbasztó rája hoz létre, ill. azon a "mesterséges" változaton kívül, amelyet a súrlódás kelt (ez a sztatikus elektromosság). Úgy gondolta, hogy az "elektromos fluidum" kiválasztásában az agy játssza a legfontosabb szerepet, az idegek vezetik el a fluidumot az izmokba, az izomszövet pedig úgy viselkedik, mint a leideni palack külsô és belsô felülete. Elképzelése szerint ennek az elektromos fluidumnak az áramlása ingerli az érzékeny izomrostokat.

Galvani tudós kollégái általában elfogadták ezeket a nézeteket, de Alessandro Voltát, a Paviai Egyetem kiváló fizikaprofesszorát nem gyôzte meg az izom és a leideni palack közötti analógia. Véleménye szerint a béka lábai pusztán jelzô szerkezetként, elektroszkópként mûködnek, és az ingert valójában a különbözô fémek érintkezése hozza létre. Az így keltett elektromosságot "fémes elektromosságnak" tartotta, és arra a következtetésre jutott, hogy a fém érintésére összehúzódó izom az elektroszkóp mûködéséhez hasonlít. Volta azt is kifejtette, hogy ha két különbözô, egymással érintkezô fémet nyomnának az izomhoz, szintén keletkezne inger, amely annál nagyobb volna, minél inkább különböznének a fémek. Volta tehát elvetette az "állati elektromos fluidum" elképzelését, inkább úgy vélte, hogy a fémek összetétele, anyaga, jellege közötti eltérés okozta a békalábak rángását. Galvani cáfolta ezt a következtetést: két azonos fémmel is mozgásba hozta az izmot. A vita azonban ellenségeskedés nélkül zajlott; Galvani kedvessége és Volta nagyvonalúsága eleve kizárt minden durvaságot. Volta - akitôl a "galvánosság" kifejezés is származik - azt tartotta, hogy Galvaninak köszönhetô az egyik legszebb és legmeglepôbb felfedezés. Mindazonáltal a fanatikus hívek mindkét oldalon felsorakoztak.

Utólag úgy látszik, hogy Galvani is, Volta is részben rátalált az igazságra, részben tévedett. Galvaninak igaza volt abban, hogy az izom-összehúzódásokat elektromos ingerhez kötötte, de az "állati elektromosság" feltételezése tévesnek bizonyult. Volta helyesen tagadta az "állati elektromosságot", de tévedett abban, hogy minden elektrofiziológiai hatáshoz két különbözô fémre mint áramforrásra van szükség. Galvani - a felfedezése nyomán támadt vitától visszahúzódva - tanárként, szülészként, sebészként dolgozott tovább, és honoráriumtól függetlenül egyaránt kezelt gazdagokat és szegényeket. Álláspontjának védelmében 1794-ben jelentette meg - nevének feltüntetése nélkül - a Dell'uso e dell'attività dell'arco conduttore nella contrazione dei muscoli (A vezetô ív használata és hatása az izmok összehúzódásával) c. könyvet, amelynek melléklete fém nélkül elôidézett izom-összehúzódásról számolt be. Galvani úgy idézett elô izom-összehúzódást, hogy az egyik béka izmát egy másik béka idegével érintette meg: így mutatta ki elsôként az élô szövetben mûködô bioelektromos erôket.

Késôi korszaka. 1790. június 30-án, 47 éves korában, elhunyt Galvani hû felesége és társa. A házaspárnak nem született gyermeke. Életének utolsó éveiben Galvani nem volt hajlandó hûséget esküdni a Napóleon alapította új Cisalpin Köztársaságnak. Emiatt kizárták a fakultásról, megvonták a fizetését. Visszautasította a felkínált segítséget, és bánatában visszavonult a régi Galvani-házba, ahol a bátyja élt. A politikusok azonban hamarosan visszakoztak, és ismét felkínálták neki a professzorságot, anélkül, hogy esküt kellett volna tennie. De a tudós nem heverte ki a támadást; szülôházában hunyt el 61 éves korában, amikor a világ az elektromosság nagy forradalmának küszöbén állt.

Munkássága nagymértékben hozzájárult ahhoz, hogy Volta felfedezhesse az állandó elektromos áramot szolgáltató áramforrást. Ez az elem, a Volta-oszlop kémiai és fizikai elvek alapján mûködik. Volta felfedezése volt az elektromos energia korának elôfutára, de Galvani nyitotta meg az utat az izom és az ideg fiziológiájának új kutatása és az elektrofiziológia tudománya felé is.