Kenneth Stewart Cole

Kenneth Stewart Cole
Información personal
Nacimiento	10 de julio de 1900 ; Ithaca (Estados Unidos)
Fallecimiento	18 de abril de 1984 (83 años); La Jolla (Estados Unidos)
Nacionalidad	Estadounidense
Educación
Educado en	Oberlin College; Universidad Cornell; Universidad de Harvard ;
Información profesional
Ocupación	Físico y biofísico
Empleador	Universidad de Columbia; Institución Oceanográfica de Woods Hole; Institute of Advanced Study; Universidad de Chicago; Naval Medical Research Center ;
Miembro de	Royal Society; Academia Estadounidense de las Artes y las Ciencias; Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos ;
Distinciones	Miembro de la Academia Estadounidense de las Artes y las Ciencias; Miembro de la Sociedad Estadounidense de Física; Beca Guggenheim (1941); Medalla Nacional de Ciencia (1967); Miembro extranjero de la Royal Society (1972) ;
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Kenneth Stewart Cole (10 de julio de 1900 - 18 de abril de 1984) fue un biofísico estadounidense descrito por sus pares como "un pionero en la aplicación de la ciencia física a la biología".^[1] Cole recibió la Medalla Nacional de Ciencias en 1967.^[2]^[3]

Biografía editar

Nació el 10 de julio de 1900 en Ithaca, Nueva York, hijo de Charles Nelson Cole, profesor de latín en la Universidad de Cornell, y de Mabel Stewart. Kenneth tenía un hermano menor, Robert H. Cole, con el que se mantuvo muy unido durante toda su vida a pesar de la gran diferencia de edad; fueron coautores de cuatro artículos publicados entre 1936 y 1942.^[4]

En 1902 la familia se mudó a Oberlin, Ohio, cuando su padre aceptó un puesto en el Oberlin College. Su padre más tarde se convertiría en decano. La madre de Kenneth lo fue, y Cole se graduó en el Oberlin College en 1922 y se doctoró en física con Floyd K. Richtmyer de la Universidad de Cornell en 1926. Pasó los veranos trabajando en el laboratorio de General Electric en Schenectady, Nueva York.

En 1932, Cole se casó con Elizabeth Evans Roberts, abogada. En 1957 se incorporó a la Comisión de Derechos Civiles de Estados Unidos.^[4]

Kenneth se unió al personal de la Universidad de Columbia en 1937 y permaneció allí hasta 1946. También había colaborado con el Hospital Presbiteriano y la Fundación Guggenheim para Estudios Avanzados de la Universidad de Princeton y la Universidad de Chicago .

De 1949 a 1954 fue director técnico del Instituto de Investigación de Medicina Naval en Bethesda, Maryland. En 1954 asumió el cargo de jefe del laboratorio de biofísica del Instituto Nacional de Enfermedades Neurológicas y Ceguera.

Logró avances que condujeron a la "teoría del sodio" de la transmisión nerviosa que más tarde valió el Premio Nobel a Alan L. Hodgkin y Andrew F. Huxley en 1963. Cole fue elegido miembro de la Sociedad Estadounidense de Física en 1931,^[5] miembro de la Academia Nacional de Ciencias en 1956,^[6] y miembro de la Academia Estadounidense de Artes y Ciencias en 1964.^[7]En 1967 recibió la Medalla Nacional de Ciencias; en la mención del premio se leía: "Como resultado, sabemos mucho más sobre el funcionamiento del sistema nervioso". En 1972 fue nombrado miembro de la Royal Society de Londres. La Sociedad de Biofísica concede la medalla Kenneth S. Cole a un científico que estudie las membranas celulares.

En 1980 se convirtió en profesor adjunto del Departamento de Neurociencias del Instituto Scripps de Oceanografía de San Diego. Tuvo un hijo, Roger Braley Cole, y una hija, Sarah Roberts Cole.

Murió el 18 de abril de 1984 en La Jolla, California.^[2]

Modelo eléctrico de tejido. editar

El tejido se puede modelar como un circuito eléctrico con propiedades resistivas y capacitivas:

Circuito eléctrico equivalente

Su dispersión y absorción están representadas por la fórmula empírica:

$\epsilon ^{*}-\epsilon _{\infty }={\dfrac {\epsilon _{0}-\epsilon _{\infty }}{1+(i\omega \tau _{0})^{1-\alpha }}}$

En esta ecuación $\epsilon ^{*}$ es la constante dieléctrica compleja, ${\epsilon _{0}}$ y $\epsilon _{\infty }$ son las constantes dieléctricas "estática" y de "frecuencia infinita", $\omega =2\pi$ veces la frecuencia y $\tau _{0}$ es un tiempo de relajación generalizado. El parámetro $\alpha$ Puede tomar valores entre 0 y 1; el primer valor da el resultado de Debye para dieléctricos polares. Esta expresión requiere que el lugar geométrico de la constante dieléctrica en el plano complejo sea un arco circular con puntos extremos en el eje de los reales y centro debajo del eje.

Conviene subrayar que el modelo Cole-Cole es un modelo empírico de los datos medidos. Se ha aplicado con éxito a una gran variedad de tejidos en los últimos 60 años, pero no aporta ninguna información sobre las causas subyacentes de los fenómenos medidos.

Varias referencias en la literatura utilizan una forma de la ecuación de Cole escrita en términos de impedancia en lugar de una permitividad compleja.^[8]

La impedancia $Z$ es dado por:

$Z=R_{\infty }+{\frac {R_{0}-R_{\infty }}{1+({\tfrac {jf}{f_{c}}})^{1-\alpha }}}$

Dónde $R_{0}$ y $R_{\infty }$ son las resistencias a frecuencia cero (es decir CC) e infinito, respectivamente. $f_{c}$ suele denominarse frecuencia característica. La frecuencia característica no es la misma cuando el análisis se realiza en términos de permitividad compleja. Una interpretación simple de la ecuación anterior es en términos de un circuito donde una resistencia $S$ está en serie con un condensador $C$ y esta combinación se coloca en paralelo con una resistencia $R$ . En este caso $R_{0}=R$ y $R_{\infty }\ ={\tfrac {RS}{R+S}}$ . Se puede demostrar que $f_{c}$ viene dada por $f_{c}={\tfrac {1}{2\pi C(R+S)}}$ .

Mediciones eléctricas de tejidos. editar

En una serie de artículos publicados entre 1930 y 1940, estudió experimentalmente las propiedades eléctricas de tejidos vivos como la Nitella,^[9] los huevos de rana^[10] y, sobre todo, el axón gigante del calamar.^[11]^[12]

La figura 4 de^[11] se utiliza a veces como representaciones artísticas de la biofísica. También apareció, girada 90 grados, en apartamentos suecos como arte moderno.^[13]

Véase también editar

Referencias editar

↑ Goldman, D.E. 1985. Kenneth S. Cole 1900-1984. Biophysical Journal 47:859-860
↑ ^a ^b «Kenneth Cole, 83, Scientist, is Dead». New York Times. 20 de abril de 1984. «Kenneth S. Cole, ganador de la Medalla Nacional de Ciencias y pionero en el estudio de las propiedades eléctricas de los nervios y otras células vivas, falleció el miércoles en la residencia de ancianos Wesley Palms de La Jolla, California. Tenía 83 años. El Dr. Cole, conocido como el padre de la biofísica, fue uno de los primeros científicos en aplicar los conceptos y técnicas de la física al estudio de la excitación y respuesta de las células vivas. Sus estudios sobre la resistencia eléctrica de las células nerviosas, especialmente las del calamar, sentaron las bases del rápido avance de la neurofisiología en las décadas de 1930 y 1940.»
↑ Schwan HP. 2001. The concept of bioimpedance from the start: evolution and personal historical reminiscences. Proc. IX Bioimpedance Conf., Oslo, Norway
↑ ^a ^b Huxley, Andrew. «Kenneth Stewart Cole». Consultado el 14 de junio de 2007.
↑ «APS Fellow Archive». American Physical Society. (search on year 1931 and institution Columbia University)
↑ «Kenneth S. Cole». National Academy of Sciences. Consultado el 18 de septiembre de 2016.
↑ «Book of Members, 1780–2010: Chapter C». American Academy of Arts and Sciences. Consultado el 18 de septiembre de 2016.
↑ Brown, B H; Smallwood, R H; Barber, D C; Lawford, P V; Hose, D R (1999). Medical Physics And Biomedical Engineering. Turtleback Books. p. 736. ISBN 9780613919692.
↑ Cole, K. S.; Curtis, H. J. (20 de septiembre de 1938). «Electric Impedance of Nitella During Activity». The Journal of General Physiology 22 (1): 37-64. ISSN 0022-1295. PMC 2213729. PMID 19873091. doi:10.1085/jgp.22.1.37.
↑ Cole, Kenneth S.; Guttman, Rita M. (20 de mayo de 1942). «Electric Impedance of the Frog Egg». The Journal of General Physiology 25 (5): 765-775. ISSN 0022-1295. PMC 2142534. PMID 19873312. doi:10.1085/jgp.25.5.765.
↑ ^a ^b Cole, K. S.; Curtis, H. J. (20 de mayo de 1939). «Electric Impedance of the Squid Giant Axon During Activity». The Journal of General Physiology 22 (5): 649-670. ISSN 0022-1295. PMC 2142006. PMID 19873125. doi:10.1085/jgp.22.5.649.
↑ Cole, K. S.; Hodgkin, A. L. (20 de mayo de 1939). «Membrane and Protoplasm Resistance in the Squid Giant Axon». The Journal of General Physiology 22 (5): 671-687. ISSN 0022-1295. PMC 2142005. PMID 19873126. doi:10.1085/jgp.22.5.671.
↑ «Kacy Cole». www.sas.upenn.edu. Consultado el 6 de mayo de 2023.

Publicaciones editar

Cole, Kansas 1928. Impedancia eléctrica de suspensiones de esferas. Revista de fisiología generalPubMed
Cole, KS 1979. Principalmente membranas. Revisión anual de fisiología 41:1-23PubMed
Cole, KS y RH Cole. 1941. Dispersión y absorción en dieléctricos. J. química. Física. 9:341-351 [1]
Cole, KS y Baker, RF 1941. Impedancia longitudinal del axón gigante del calamar. J. Gen. Fisiol. 24:771-788 (Inductancia de membrana)

Enlaces externos editar

Memoria biográfica de la Academia Nacional de Ciencias
Esta obra contiene una traducción derivada de «Kenneth Stewart Cole» de Wikipedia en inglés, concretamente de esta versión, publicada por sus editores bajo la Licencia de documentación libre de GNU y la Licencia Creative Commons Atribución-CompartirIgual 4.0 Internacional.

Datos: Q1738910

[1] Goldman, D.E. 1985. Kenneth S. Cole 1900-1984. Biophysical Journal 47:859-860

[NYT1-2] «Kenneth Cole, 83, Scientist, is Dead». New York Times. 20 de abril de 1984. «Kenneth S. Cole, ganador de la Medalla Nacional de Ciencias y pionero en el estudio de las propiedades eléctricas de los nervios y otras células vivas, falleció el miércoles en la residencia de ancianos Wesley Palms de La Jolla, California. Tenía 83 años. El Dr. Cole, conocido como el padre de la biofísica, fue uno de los primeros científicos en aplicar los conceptos y técnicas de la física al estudio de la excitación y respuesta de las células vivas. Sus estudios sobre la resistencia eléctrica de las células nerviosas, especialmente las del calamar, sentaron las bases del rápido avance de la neurofisiología en las décadas de 1930 y 1940.»

[3] Schwan HP. 2001. The concept of bioimpedance from the start: evolution and personal historical reminiscences. Proc. IX Bioimpedance Conf., Oslo, Norway

[bio-4] Huxley, Andrew. «Kenneth Stewart Cole». Consultado el 14 de junio de 2007.

[5] «APS Fellow Archive». American Physical Society. (search on year 1931 and institution Columbia University)

[NAS-6] «Kenneth S. Cole». National Academy of Sciences. Consultado el 18 de septiembre de 2016.

[AAAS-7] «Book of Members, 1780–2010: Chapter C». American Academy of Arts and Sciences. Consultado el 18 de septiembre de 2016.

[8] Brown, B H; Smallwood, R H; Barber, D C; Lawford, P V; Hose, D R (1999). Medical Physics And Biomedical Engineering. Turtleback Books. p. 736. ISBN 9780613919692.

[9] Cole, K. S.; Curtis, H. J. (20 de septiembre de 1938). «Electric Impedance of Nitella During Activity». The Journal of General Physiology 22 (1): 37-64. ISSN 0022-1295. PMC 2213729. PMID 19873091. doi:10.1085/jgp.22.1.37.

[10] Cole, Kenneth S.; Guttman, Rita M. (20 de mayo de 1942). «Electric Impedance of the Frog Egg». The Journal of General Physiology 25 (5): 765-775. ISSN 0022-1295. PMC 2142534. PMID 19873312. doi:10.1085/jgp.25.5.765.

[:0-11] Cole, K. S.; Curtis, H. J. (20 de mayo de 1939). «Electric Impedance of the Squid Giant Axon During Activity». The Journal of General Physiology 22 (5): 649-670. ISSN 0022-1295. PMC 2142006. PMID 19873125. doi:10.1085/jgp.22.5.649.

[12] Cole, K. S.; Hodgkin, A. L. (20 de mayo de 1939). «Membrane and Protoplasm Resistance in the Squid Giant Axon». The Journal of General Physiology 22 (5): 671-687. ISSN 0022-1295. PMC 2142005. PMID 19873126. doi:10.1085/jgp.22.5.671.

[13] «Kacy Cole». www.sas.upenn.edu. Consultado el 6 de mayo de 2023.

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[4]

[5]

[6]

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[12]

[13]

Kenneth Stewart Cole

Información personal
Nacimiento	10 de julio de 1900 Ithaca (Estados Unidos)
Fallecimiento	18 de abril de 1984 (83 años) La Jolla (Estados Unidos)
Nacionalidad	Estadounidense
Educación
Educado en	Oberlin College Universidad Cornell Universidad de Harvard
Información profesional
Ocupación	Físico y biofísico
Empleador	Universidad de Columbia Institución Oceanográfica de Woods Hole Institute of Advanced Study Universidad de Chicago Naval Medical Research Center
Miembro de	Royal Society Academia Estadounidense de las Artes y las Ciencias Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos
Distinciones	Miembro de la Academia Estadounidense de las Artes y las Ciencias Miembro de la Sociedad Estadounidense de Física Beca Guggenheim (1941) Medalla Nacional de Ciencia (1967) Miembro extranjero de la Royal Society (1972)
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