Kenneth Stewart Cole (10 de julio de 1900 – 18 de abril de 1984) fue un biofísico estadounidense descrito por sus colegas 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]
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 quien mantuvo una estrecha relación 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 el decano. La madre de Kenneth lo era, y Cole se graduó en el Oberlin College en 1922 y recibió un doctorado 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. Más tarde, su trabajo se centró principalmente en los derechos civiles y en 1957 se unió al personal de la Comisión de Derechos Civiles de los Estados Unidos [4]
Kenneth se unió al personal de la Universidad de Columbia en 1937 y permaneció allí hasta 1946. También estuvo asociado 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 se convirtió en jefe del laboratorio de biofísica del Instituto Nacional de Enfermedades Neurológicas y Ceguera .
Cole logró avances que llevaron a la "teoría del sodio" de la transmisión nerviosa que más tarde le valió el Premio Nobel a Alan L. Hodgkin y Andrew F. Huxley en 1963. Cole fue elegido miembro de la American Physical Society en 1931, [5] miembro de la National Academy of Sciences en 1956, [6] y miembro de la American Academy of Arts and Sciences en 1964. [7] Fue galardonado con la National Medal of Science en 1967, la cita del premio decía: "Como resultado, sabemos mucho más sobre cómo funciona el sistema nervioso". En 1972 fue nombrado miembro de la Royal Society de Londres . La Biophysical Society otorga la medalla Kenneth S. Cole a un científico que estudia las membranas celulares.
En 1980 se convirtió en profesor adjunto del Departamento de Neurociencias del Instituto Scripps de Oceanografía en 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]
El tejido se puede modelar como un circuito eléctrico con propiedades resistivas y capacitivas:
Su dispersión y absorción están representadas por la fórmula empírica:
En esta ecuación se encuentra la constante dieléctrica compleja, y son las constantes dieléctricas "estática" y "de frecuencia infinita", multiplicadas por la frecuencia, y es un tiempo de relajación generalizado. El parámetro puede asumir valores entre 0 y 1, siendo el primer valor 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 finales en el eje de los reales y centro debajo del eje.
Vale la pena destacar que el modelo Cole-Cole es un modelo empírico de los datos medidos. Se ha aplicado con éxito a una amplia variedad de tejidos durante los últimos 60 años, pero no brinda información sobre las causas subyacentes de los fenómenos que se miden.
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 viene dada por:
Donde y son las resistencias a frecuencia cero (es decir, CC) e infinito, respectivamente. a menudo se denomina frecuencia característica. La frecuencia característica no es la misma cuando el análisis se lleva a cabo en términos de la permitividad compleja. Una interpretación simple de la ecuación anterior es en términos de un circuito donde una resistencia está en serie con un capacitor y esta combinación se coloca en paralelo con una resistencia . En este caso y . Se puede demostrar que está dada por .
En una serie de artículos publicados en los años 1930 y 1940, estudió experimentalmente las propiedades eléctricas de los tejidos vivos, como la Nitella, [9] los huevos de rana, [10] y, el más famoso, el axón gigante del calamar . [11] [12]
La figura 4 de [11] se utiliza a veces como representación artística de la biofísica. También apareció, girada 90 grados, en apartamentos suecos como arte moderno. [13]
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, murió el miércoles en el Wesley Palms Retirement Home en 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 la respuesta de las células vivas. Sus estudios de la resistencia eléctrica en las células nerviosas, especialmente las del calamar, sentaron las bases para el rápido avance de la neurofisiología en las décadas de 1930 y 1940.
