БЕЦ Володимир Олексійович

професор В

Професор Володимир Олексійович Бец (1834-1894) був учнем О.П.Вальтера і завідував кафедрою анатомії Університету Св. Володимира з 1868 до 1890 рік.

Народився В.О.Бец 26 квітня 1834 року в селі Татаривщині (передмістя Остра) Чернігівської губернії. Він походив з української дворянської родини, в якій дотримувалися демократичних поглядів. Середню освіту здобув у Ніжинській та 2-й Київській гімназіях. 1853 року вступив на медичний факультет Університету Св. Володимира, по закінченні якого у 1860 році йому присвоїли ступінь лікаря з відзнакою. Завдяки великим успіхам під час навчання в університеті здібного випускника-лікаря послали в закордонне відрядження у Відень. У 1862 році В.О.Бец повернувся до Києва і вже наступного року захистив в університеті докторську дисертацію.

В.О.Бец був всебічно освіченим вченим, умілим експериментатором, талановитим дослідником, чудовим лектором і вимогливим викладачем, який пройшов європейську школу наукової та педагогічної підготовки у вчених зі світовим ім’ям: Келлікера, Бунзена, Гіртля, Людвіга, Брюкке, Кірхгофа і Гельмгольця.

Завдяки ерудиції, здатності висувати нові оригінальні ідеї, коло наукових інтересів професора В.О.Беца було надзвичайно широким. На початку своєї наукової та педагогічної діяльності Володимир Олексійович з успіхом займався фізіологією, хімією, морфологічними науками. Певний час В.О.Бец читав в університеті лікарям та студентам лекції з аналітичної хімії, уроскопії, гістології. Захистивши у 1863 році докторську дисертацію “Про механізм кровообігу в печінці”, він засвідчив свої глибокі знання не тільки в галузі анатомії, але й фізики. Частина цієї праці українського вченого, в якій йдеться про гідравлічні розрахунки, була свого часу надрукована у звітах Віденської академії наук. Вагоме значення мають здійснені Володимиром Олексійовичем наукові дослідження мозкової речовини надниркових залоз (ним відкрита її хромафінна реакція), дослідження морфології остеогенезу і, особливо, вивчення макро- і мікроскопічної анатомії головного мозку.

Впродовж усієї своєї наукової та педагогічної діяльності В.О.Бец підтримував безпосередній зв’язок з практичною медициною. Будучи чудовим лікарем-клініцистом, він з 1871 року працював консультантом з нервових хвороб при Кирилівській лікарні, а згодом – головним лікарем Південно-Західної залізниці.

Багатогранна діяльність В.О.Беца не перешкоджала, а допомагала головній справі його життя – вивченню будови головного мозку. Загальновідомо, що людський мозок – це, можливо, сама складна з живих структур у Всесвіті. У зв’язку з цим нервова система завжди знаходилась у центрі уваги вчених-дослідників. Між тим вислів відомого італійського анатома XVII століття Ф.Фонтани про мозок: obscura textura , obscuriores morhi , functiones obscurissime (який можна перекласти як “незрозумілої будови, невідомих властивостей, найзагадковіших функцій”) залишався актуальним аж до кінця ХІХ століття.

У ХІХ столітті почалось цілеспрямоване об’єктивне вивчення функцій нервової системи (більшою мірою головного та спинного мозку); причому основні дані були отримані у результаті анатомічних та гістологічних досліджень.

Вчення про функції кори великого мозку в цей час розвивалося у взаємодії двох протилежних концепцій – антілокалізаціонізму або еквіпотенціалізму та локалізаціонізму. До архітектонічних робіт В.О.Беца справжніх анатомічних доведень розчленування кори на окремі структурні одиниці не було. Багато дослідників, встановлюючи факти функціональної відмінності різних відділів кори великого мозку, не пов’язували їх з певними морфологічними структурами і, зазвичай, розглядали їх у дусі теорії евристичного паралелізму Мейнерта, яка визначала явища свідомості та матеріальні процеси як щось по суті зовсім різне.

Взаємозв’язок фізіології, анатомії, гістології центральної нервової системи та клініки нервових хвороб був добре зрозумілим В.О.Бецу, який у вступній лекції з анатомії 22 вересня 1870 року казав: “Если физиология не руководствуется анатомией, то добытые физиологией теории рассеиваются первым анатомическим термином… Анатомия мозга нуждается в добывании многих фактов, в весьма многом их объяснении, даже нуждается в объяснении многого, давно известного, но одиночного, которое, как одиночный верстовой столб, стоит без надписи…”.

Пов’язуючи структуру з функцією, В.О.Бец першим у світі почав вивчати цитоархітектоніку кори великого мозку. Епохальною подією в історії нейроанатомії ХІХ століття стало відкриття В.О.Бецом у 1874 році гігантських пірамідних клітин у V шарі кори передцентральної звивини та прицентральної часточки великого мозку. В.О.Бец не тільки описав ці клітини (які з того часу у всьому світі називають “клітинами Беца”), але й довів, що вони є морфологічним субстратом локалізації описаного Фрічем та Гітцігом рухового центру, який регулює діяльність скелетних м’язів. Таким чином Володимир Олексійович став засновником вчення про морфологічні основи динамічної локалізації функцій в корі півкуль великого мозку. Слід зазначити, що своє відкриття В.О.Бец зробив тоді, коли його сучасник відомий австрійський анатом Й.Гіртль у книзі “Руководство к анатомии человеческого тела с указанным на физиологические основания и практические применения ее” (1878) писав: “Анатомию же внутреннего строения мозга, в настоящее и вероятно и в будущее время можно сравнить с запечатанной семью печатями и притом еще иероглифами исписанной книгою. Что касается учения об отправлениях мозга, то самые гордые физиологи смиренно преклоняют главу свою, и признаются, что о душе человеческой знают только, что она не имеет крыльев ”(в цитаті залишена орфографія оригіналу).

У статті “О подробностях строения мозговой корки человека” (1882) В.О.Бец зазначив: “…по моим исследованиям корка передней центральной извилины и парацентральной дольки содержит гигантские клетки, расположенные группами в виде гнезд ”. Слід підкреслити, що в нейро- анатомії до цього часу точиться дискусія про те, хто першим сформулював принцип колончастої будови рухової кори – Вернон Маунткасл у 1960 році чи Лоренто де Но у 1943 році. Є всі підстави вважати, що це першим зробив Володимир Олексійович Бец.

Використавши для виготовлення гістологічних зрізів прилад Марші, В.О.Бец дослідив вертикальні зв’язки між нейронами різних шарів кори і, зокрема, у згаданій вище статті дав такий опис кіркових колонок: “Передняя центральная извилина, начиная с верхней границы нижней трети своего протяжения, представляет по направлению вверх следующие особенности: сперва в ней сверху пятого слоя появляются одиночно и парами большие клетки, находящиеся на значительном расстоянии пара от пары. Далее, кверху эти клетки группируются по три и по четыре вместе гнездами, и расстояния между гнездами уменьшаются. Еще более кверху эти гнезда составляются уже из большого количества клеток, не менее 4, а то бывает их 5 и даже 7 и из прежнего места, т.е. сверху пятого слоя, они переходят уже в третий слой и в нем располагаются как бы связанным слоем, заходя поодиночке во второй слой, а также в четвертый и сверху пятого. К парацентральной дольке слой этот опять разделяется на гнезда, а в самой дольке клетки эти располагаются то слоями друг над другом, то гнездами, занимающими различные положения ”.

В теперішній час у наукових виданнях та підручниках з неврології зазначено, що вертикально орієнтовані колонки нейронів є елементарними функціональними комірками рухової кори, але, на жаль, у всіх них немає посилань на науковий пріоритет В.О.Беца.

Слід також підкреслити, що Володимир Олексійович першим порушив актуальне нині питання про будову сірої речовини важливої складової лімбічної системи – Аммонівого рогу. Український морфолог встановив, що пірамідні клітини Аммонівого рогу розташовані одна проти одної і нагадують клубок, у зв’язку з чим В.О.Бец назвав їх “корковыми клубочками, glomeruli corticales ”. З такою структурною особливістю сучасні неврологи пов’язують те, що Аммонів ріг є найбільш епілептогенною частиною всього мозку. Крім того пірамідним нейроном Аммонівого рогу відводиться значна роль у забезпеченні пам’яті і в генезі її порушень. Як не дивно, але дані В.О.Беца з цитоархітектоніки Аммонівого рогу не приведені навіть у спеціальних сучасних оглядових публікаціях з анатомії лімбічної системи.

Вивчення мікроскопічної будови кори головного мозку принесло київському професору світову славу. Володимир Олексійович опрацював оригінальну методику ущільнення мозку та забарвлення нервових клітин, що дозволило йому зробити унікальні гістологічні препарати, систематизовано вивчити рельєф півкуль великого мозку та встановити закономірності цитоархітектоніки кори. Застосувавши розроблену методику, В.О.Бец виготовив гіпсові зліпки головного мозку з натури, наніс на них лінії, які вказували не тільки напрямок зроблених ним мікроскопічних зрізів, але й межі окремих цитоархітектонічних ділянок. Це дозволило вченому точно визначити співвідношення особливостей форми поверхні великого мозку з особливостями мікроскопічної будови і розташування складових частин його окремих ділянок.

Детальне вивчення сірої та білої речовини великого мозку, зв’язків між ними, як це показав подальший розвиток нейроанатомії, також було пов’язано з дослідженням серій послідовних зрізів через всю півкулю. Рішення цих задач вперше було визначено архітектонічним методом В.О.Беца і реалізовано при вивченні гістологічних препаратів, про які сам вчений писав, що “…препараты эти дают полную возможность проследить послойное распределение серого и белого вещества одного полушария, что, как известно, составляет весьма важную, но и весьма трудную часть описательной анатомии – такого исследования почти никто не предпринимал”.

На з’їзді природознавців та лікарів у Лейпцигу у 1872 році професор К.Людвіг, оглянувши колекцію В.О.Беца, запропонував надрукувати атлас малюнків з його препаратів за рахунок Дрезденської академії наук. Але український вчений відмовився, бо мріяв видати атлас на батьківщині. За свої препарати В.О.Бец отримав медаль на Всеросійській мануфактурній виставці у Петербурзі в 1870 році та медаль на Всесвітній виставці у Відні в 1873 році, де колекція була оцінена у 7 000 австрійських гульденів. Як щирий патріот рідної землі, Володимир Олексійович відхилив пропозицію, зроблену йому професором В.Бенедиктом, продати колекцію гістологічних препаратів. Цю колекцію В.О.Бец подарував кафедрі анатомії людини університету, де вона разом з сигнальним і, на жаль, єдиним примірником “Атласа человеческого мозга” зберігається до цього часу.

Вчені-медики усього світу добре розуміють цінність наукової спадщини В.О.Беца. Загальновизнано, що видатний представник української медицини В.О.Бец розвивав національну науку, досяг визначних успіхів на батьківщині і увійшов до світової наукової та освітянської еліти.

Життя В.О.Беца є виразним прикладом самовідданого служіння анатомії, в якій вчений вбачав ще і іншу науку – філософію анатомії. В.О.Бец досить чітко бачив небезпеку спекулятивної філософії, яка приносить факти у жертву іманентній логіці пояснюючої схеми. Вслід за видатним французьким анатомом К.Біша, якого В.О.Бец називав “великим маэстро изучения природы человека”, український анатом вважав, що філософський метод це рефлексія, тобто роздуми суб’єкта над досвідом власної діяльності і усвідомлення смислу цієї діяльності самому собі. Філософія природознавства, наприклад, є роздум над досвідом пізнання природи, а філософія анатомії – над досвідом анатомічного дослідження. Щоб цей роздум був плідний, треба дотримуватися однієї неодмінної умови: філософу треба мати власний досвід діяльності у тій області, яка служить предметом його роздумів. В протилежному випадку творче мислення просто неможливе, бо відсутність власного досвіду роботи підштовхує до запозичення чужих думок і аргументів без дійсного переконання в їх правоті, до приблизності суджень і інтелектуального дилетантизму.

Висуваючи вимоги єдності досвіду і філософського узагальнення, В.О.Бец мав всі підстави вважати, що його власна діяльність в повній мірі цій вимозі відповідає.

професор М Своєрідним заповітом Володимира Олексійовича є слова зі вступу до однієї з останніх його наукових публікацій – монографії “Морфология остеогенеза” (1887): “А тому, кто после меня войдет в двери храма, в котором, по выражению Сильвия «смерть радуется, что и она содействует жизни», пусть этот очерк будет указанием, что на анатомию можно смотреть не как на оконченную описательную или прикладную только науку, имеющую честь служить медицинской практике, а как на знание, о котором Гамлет говорит Горацио: «есть многое и на земле и в небе, о чем мечтать не смеет наша мудрость».

Помер В.О.Бец 12 жовтня 1894 року. Могила великого вченого розташована на схилах Дніпра в мальовничому і затишному куточку Видубицького монастиря в декількох кроках від церкви Архистратига Михаїла – така була передсмертна воля В.О.Беца.

razdelitel

 

BETZ Volodymyr Oleksiyovych

Professor Volodymyr Oleksiyovych Betz (1834-1894) was a disciple of O.P.Valter and a head of the Department of Anatomy of St.Volodymyr University from 1868 to 1890.

V.O.Betz was born on April 26, 1834 in village Tatarivshchyna (in the suburbs of Oster) of Chernigiv gubernia. He originated from a Ukrainian noble family, where democratic views were upheld. He gained the secondary education at Nizhyn and 2nd Kyiv Gymnasiums. In 1853 he entered the Medical Faculty of St.Volodymyr University, from which he graduated with honors and got a medical degree. Owing to great success during his studying at University, a talented graduate-doctor was sent on a foreign business trip to Vienna. In 1862 V.O.Betz came back to Kiev and the next year he defended a doctoral thesis at University.

V.O. Betz was a well-educated scholar, a skillful experimenter, a talented researcher, a brilliant lecturer and a demanding teacher, who went through the European school of scientific and pedagogical training of the world-renowned scientists:  Brücke, Hyrtl, Bunsen, Kölliker, Kirchhoff and Helmholtz.

Due to his erudition, the ability to find novel original ideas, the range of V.O. Betz’ scientific interests was extremely broad. At the beginning of his research and pedagogical activities, Volodymyr Oleksiyovych Betz successfully worked within the fields of physiology, chemistry, morphologic sciences.  For some time V.O. Betz gave lectures on analytical chemistry, uroscopy and histology to doctors and students at university. Having defended the doctoral thesis “On the Mechanisms of Circulation in Liver” in 1863, he showed his deep knowledge not only in the sphere of anatomy, but also in physics. A part of this work of Ukrainian scholar, devoted to hydraulic calculations, was once published in the Proceedings of the Vienna Academy of Sciences. Volodymyr Oleksiyovych has made valuable researches of adrenal medulla (he discovered a chromaffin reaction), the researches of osteogenesis morphology and, particularly, the studies of micro- and macroscopic anatomy of brain.

Throughout his scientific and pedagogical activity V.O. Betz was always in touch with practical medicine. Being a brilliant clinician, from 1871 he worked as consultant of nervous diseases at St.Cyril hospital, and later on – as head physician of  the South-Western Railway.

V.O. Betz’ multifaceted activity did not hinder, but even helped him in the main field of his work – the studies of the structure of brain. It is generally recognized that brain is, perhaps, the most complex structure of living ones in the entire Universe. This is why the nervous system has always been the focus of scientists and researchers. Meanwhile the statement of the famous Italian anatomist of the XVII century F.Fontana about the brain remained relevant until the end of the 19th century: “obscura textura, obscuriores morhi, functiones obscurissime” (which can be translated as “vague structure, even more obscure properties, the most incomprehensible functions’).

In the 19th century the targeted objective study of the nervous system functions was begun (mostly the brain and the spinal cord); with the basic data being obtained from anatomical and histological researches.

At that time the theories on the cerebral cortex were developing within the framework of two opposing concepts – antilocalizationism (or equipotentionalism) and localizationism. Before Betz’ works on architecture there were no reliable anatomical proofs of cortex division into separate structural units. Many experimenters, when observing the facts of functional dissimilarity of different areas of cerebral cortex, did not correlate them with definite morphological structures and, as a rule, discussed these findings according to the Meynert’s theory of heuristic parallelism, which defined the phenomena of consciousness and material processes as completely different things.

The close relationships among physiology, anatomy, histology of the central nervous system and clinical findings of nervous diseases were obvious for V.O.Betz, who said in the introductory lecture on anatomy on September 22, 1870: “If physiology is not the anatomy-based branch of science, then any theory that tries to explain one physiological phenomenon or another will be totally scattered in the face of the first anatomical term… The anatomy of the brain requires systemized data, their more detailed explanation, and the interpretation of numerous facts that are known for a long time, but are single like milestones without inscriptions”.

Correlating the structure and function, V.O. Betz was the first in the world to begin the researches of cytoarchitechtonics of cerebral cortex. The Betz’ discovery of giant pyramidal cells in layer V of the precentral cortical gyrus and paracentral lobule of the brain cortex in 1874 became an epoch-making event in the history of neuroanatomy of the 19th century.  V.O. Betz not only founded these cells (which were called Betz’s cells), but also proved that they were a morphological substrate of motor center regulating the activity of skeletal muscles, first described by Fritsch and Hitzig. Thus, Volodymyr Oleksiyovych became the founder of the doctrine of morphological foundations of dynamic localization of functions in the cerebral cortex. It should be mentioned that V.O. Betz made this discovery at the same time when his contemporary, a well-known Austrian anatomist J. Hyrtl wrote in the book “Manual on Human Anatomy with the Indications for Its Physiological Basis and its Practical Implementation” (1878): “At present and, perhaps, in the future, the anatomy of the internal structure of the brain may be compared with a book written in hieroglyphs and sealed with seven seals.  As to its functions, even the most proud physiologists humbly bow their heads and admit that the only thing they know about the human soul is that the latter has no wings”.

In the article “Оn the Details of Structure of Cerebral Cortex of Humans” (1882) V.O Betz has mentioned: “… according to my observations, the cortex of anterior precentral gyrus and paracentral lobule contains giant cells, assembled in groups looking like clusters”. It should be emphasized that, until now, the discussion is still being held in neuroanatomy on who was the first to formulate the principle of columnar motor cortex structure – Vernon Mountcastle in 1960 or Laurento de Nό in 1943. There is every reason to believe that Volodymyr Oleksiyovych Betz was the first to suggest it.

Betz used Marchi device to prepare histological sections and investigated the vertical connections between neurons of different layers of the cortex, describing them in his article in such a way: “Anterior central gyrus from the upper border of the lower one-third of its length has the following features: firstly, large cells (giant pyramidal cells) appear in this region in the superficial part of layer V; these cells appear as single units or in pairs, and these pairs are localized at considerable distances from each other. Further, these cells are grouped in clusters containing three or four units, and the spacing between these clusters decreases. In more upward parts, these nests are made up of greater number of cells; at least 4, but sometimes 5 or even 7. From the former site, i.e. the superficial part of layer V, these clusters enter layer III and are localized in the latter as an interconnected stratum, and single cells enter layer II and also layer IV and an upper part of layer V. In the paracentral lobule this stratum is again divided into clusters, which occupy different positions”.

Nowadays in the scientific publications and textbooks on neurology it is noted that vertically oriented columns of neurons are the basic functional cells of the motor cortex, but, unfortunately, there are no references to the scientific priority of Betz in this question.

It should also be emphasized that Volodymyr Betz was the first to raise a question, remaining a live issue even today, about the structure of the gray matter of an important part of the limbic system – the horn of Ammon (hippocampus). Ukrainian morphologists found out that pyramidal cells of Ammon’s horn were located opposite one another and looked like a ball, therefore the scientists called them “glomeruli corticales». Modern neurologists highlight that Ammon’s horn is the most epileptogenic part of the whole brain. In addition, the pyramidal neurons of Ammon’s horn play a significant role in memory functions and genesis of mental disorders.  Strange as it may seem, but the data on cytoarchitectonics of Ammon’s horn, obtained by Betz, are not mentioned even in specialized modern review publications on the anatomy of limbic system.

The study of microscopic structure of cerebral cortex brought the world-wide fame to Kyiv scientist. Volodymyr Oleksiyovych has worked out an original methodology of brain hardening and nervous cells staining, that allowed him to make unique histological preparations, to systematically study the brain hemispheres relief and to establish the patterns of cortex cytoarchitecture. Having applied the elaborated methodology, V.O. Betz  made plaster brain casts (using real brains), then drew lines on their surface, which indicated not only the direction of microscopic sections, made by him, but also the boundaries of separate cytoarchitectonic brain regions. This allowed the scientist to establish exact correlations between the peculiarities of the brain surface shape with the peculiarities of microscopic structure and location of the component parts of separate areas.

A further development of neuroanatomy showed that detailed study of the gray and white matter of the brain, the connections between them, was also related to the researches of series of successive sections across the whole hemisphere. The solution for these problems was obtained due to applying the architectural method of Betz and implemented via the study of histological preparations, which the scientist himself described in this way: “…Due to these preparations there arises a perfect opportunity to observe the layered distribution of the gray and white matters, which is known to be an incredibly important, but also an incredibly difficult part of descriptive anatomy – there was hardly a person to undertake these researches”.

At Congress of Naturalists and Physicians in Leipzig in 1872 a famous professor K. Ludwig examined the collection of V.O. Betz and offered him to print an atlas of figures of his specimens at the expense of Dresden Academy of Sciences. But the Ukrainian scientist rejected this offer, cherishing a hope to print the Atlas in his home country. For his preparations V.O. Betz was awarded a large silver medal at the All-Russian manufacturing exhibition in 1870 in St. Petersburg and the “Fortschritts Medaille” at the Vienna World Exhibition of 1873, where the collection was valued at 7000 Austrian guilders. Being a true patriot of his native country, Volodimir Betz refused the offer of professor V.Benedikt to sell the collection of histological preparations. He presented this collection to the Department of Human Anatomy of Bogomolets National Medical University, where it is still kept together with a proof and, unfortunately, unique copy of “Atlas of human brain” (1890).

Medical Scientists of the whole world do realize the value of Betz’ scientific heritage. It is generally admitted that a famous representative of Ukrainian medicine V.O. Betz promoted the development of national science, made remarkable achievements in his home country and was a member of the global scientific and educational elite.

The life of V.O. Betz is a bright example of self-sacrificing work for the sake of anatomy, in which the scientist saw also another science – the philosophy of anatomy. V.O. Betz clearly realized the danger of speculative philosophy, which sacrifices the facts for the immanent logics of explaining scheme. Following the eminent French anatomist K.Biсhat, whom V.O. Betz called “the great maestro of the study of human nature”, the Ukrainian anatomist believed that philosophical method is a reflection, i.e. the thinking of the subject on the experience of his/her activity and realizing of the meaning of this activity for themselves. The philosophy of natural science, for instance, is a reflection on the experience of nature knowledge, while the philosophy of anatomy – on the experience of anatomy research. To make this reflection (thinking) productive, one has to follow one essential condition: a philosopher must have the expertise of his own in a sphere that is the subject of his reflection. Otherwise, the creative thinking is simply impossible, because the absence of personal experience leads to the borrowing of other people’s thoughts and arguments without verifying their accuracy, to approximate judgments and intellectual dilettantism.

Advancing the requests of the unity of experience and philosophical generalization, V.O. Betz had every reason to state that his own activity meets this demand in full.

The words from the introduction to one of his last publications – the monograph “On the morphology of Osteogenesis”(1887), are considered to be a kind of testament of Volodymyr Oleksiyovych: “And for a person, who will enter after me the doors of the temple, where, according to Sylvyi, “even death rejoices the fact that she contributes to life”, let this essay be an indication that the anatomy may be viewed not only as a completely defined descriptive or applied science, that is privileged to serve the medical practice, but also as a knowledge, which Hamlet described to Horatio in this way: “’There are more things in Heaven and Earth,  than are dreamt of in your philosophy”.

V.O. Betz passed away on October 12, 1894. The tomb of the great scientist is located on the slopes of the Dnieper in the picturesque and secluded corner of Vydubychi Monastery in a few steps from the Church of Archangel Michael – it was the last will of V.O. Betz.