Galvani, Luigi

(b. Bologne, Italie, .9 Septembre 1737; décédé à Bologne. 4 Décembre 1798)

anatomie, physiologie, physique.

Galvani, qui est le plus célèbre pour ses travaux relatifs à la découverte de l’électricité actuelle, a reçu sa formation professionnelle en médecine. Il a étudié à Bologne avec plusieurs professeurs de médecine de premier plan de son temps, dont Jacopo Bartolomeo Beccari et Domenico Galeazzi. Après avoir obtenu son diplôme de médecine et de philosophie le 15 juillet 1759, Galvani a partagé les premières années de sa carrière professionnelle, entre la pratique médicale et chirurgicale, la recherche anatomique et des conférences sur la médecine. Après avoir passé plusieurs années comme professeur honoraire, le 22 juin 1768, il devint professeur rémunéré au collège qu’il avait fréquenté, et le 12 décembre 1775, il devint assistant de Galeazzi en anatomie à l’Université de Bologne. Le Sénat de Bologne avait installé Galvani comme conservateur et démonstrateur du musée anatomique en mars 1766, et le 26 février 1782, il l’a élu professeur d’arts obstétricaux à l’Istituto delle Scienze. Au cours des dernières années de sa vie, Galvani a subi plusieurs malheurs personnels. En 1790, sa femme bien-aimée, Lucia Galeazzi, fille de son précepteur anatomique, mourut; et quelques années plus tard, il fut privé de ses bureaux à l’université et à l’Istituto delle Scienze à cause de son refus de prêter allégeance à la République cisalpine de Napoléon. Il est mort dans la pauvreté et le chagrin.

Galvani a consacré la plupart de ses premiers efforts scientifiques à des sujets anatomiques importants mais plutôt simples. Sa première publication, en 1762, était une thèse sur la structure, la fonction et la pathologie des os. Il a décrit les éléments chimiques et anatomiques à partir desquels les os sont construits, leur modèle de croissance et diverses maladies auxquelles ils sont soumis. En 1767, il publie un essai sur les reins des oiseaux, dans lequel il décrit, entre autres, la paroi urétérale à trois couches et son mouvement péristaltique et antipéristaltique lors d’une irritation. Galvani a également consacré plusieurs articles à l’anatomie de l’oreille chez les oiseaux, juste avant qu’Antonio Scarpa ne publie à ce sujet. Il a raconté avec une précision particulière l’anatomie comparée du conduit auditif chez plusieurs espèces d’oiseaux, en consacrant une certaine attention à la distribution des vaisseaux sanguins, des muscles et des nerfs de l’oreille moyenne et de l’oreille interne.

Galvani a abordé ses recherches les plus importantes et les plus remarquables sur les problèmes de l’électricité animale. Au cours des années 1770, ses intérêts de recherche sont passés dans une large mesure d’études essentiellement anatomiques à des études plus strictement physiologiques, en particulier sur les nerfs et les muscles. En 1772, Galvani a lu un article sur l’irritabilité hallérienne à l’Istituto delle Scienze, et en 1773, il a discuté du mouvement musculaire des grenouilles devant le même corps. En 1774, il lit un article sur l’effet des opiacés sur les nerfs des grenouilles. Ces recherches se sont fusionnées dans son esprit avec des études légèrement antérieures du XVIIIe siècle, dont plusieurs d’Italiens, sur la stimulation électrique des nerfs et des muscles. Reprenant là où Beccaria, Leopoldo Caldani, Felice Fontana et Tommaso Laghi s’étaient récemment arrêtés, Galvani a commencé à la fin de 1780 une série d’enquêtes approfondies et méticuleuses sur les réponses irritables provoquées par l’électricité statique chez des grenouilles correctement préparées.

Les préparations de grenouille de Galvani consistaient en la moelle épinière, les nerfs cruraux et les membres inférieurs disséqués en une seule unité. À l’aide de ces préparations, il a d’abord touché le conducteur d’une machine électrique statique directement à la moelle épinière (maintenue sur une vitre) et a observé les contractions convulsives des muscles des membres inférieurs, qui reposaient sur un soi-disant « carré de magin », un condenseur à plaque plate réalisé en attachant une feuille de métal des deux côtés d’une seule vitre. Galvani essayait apparemment d’arriver à des lois générales reliant la force de la contraction musculaire directement à la quantité de liquide électrique appliquée et inversement à la distance du nerf et du muscle par rapport au conducteur. Après de nombreuses répétitions et variations parfois complexes de cette procédure de base, Galvani a été confronté à un résultat assez imprévu: les membres inférieurs se sont contractés même lorsque la grenouille était complètement isolée de la machine et éloignée de celle-ci. Tant que les nerfs cruraux étaient touchés par un conducteur mis à la terre, les muscles se contractaient chaque fois qu’une étincelle était tirée d’une machine électrique, même si l’étincelle ne frappait pas directement la préparation de la grenouille.

Au cours de l’enquête sur ce résultat étrange, Galvani, au milieu des années 1780, en a découvert un encore plus étrange. Lui et ses associés de recherche avaient commencé à explorer les effets de l’électricité atmosphérique sur les préparations de grenouilles, en supposant qu’il existait une analogie entre les convulsions induites par des machines électriques éloignées et celles parfois induites par des décharges statiques dans l’atmosphère. Les résultats analogues attendus ont été obtenus. Mais Galvani a ensuite fait l’observation imprévue que des contractions musculaires se produisaient même sans décharge d’électricité atmosphérique. Comme il l’expliqua plus tard dans son De viribus electrictricitatis in motu musculari commentarius (1791), Galvani fixa à un moment donné des grenouilles préparées par « des crochets en laiton dans leur moelle épinière à une balustrade en fer qui entourait un certain jardin suspendu de ma maison. »Il a remarqué que ces grenouilles se contractaient « non seulement lorsque la foudre éclatait, mais même à des moments où le ciel était calme et serein », et il a pu intensifier ces effets en appuyant délibérément les crochets en laiton de la moelle épinière sur la balustrade en fer. Il a obtenu des résultats similaires à l’intérieur en plaçant la grenouille sur une plaque de fer et en poussant le crochet en laiton contre elle. Les contractions n’ont eu lieu à l’intérieur que lorsque des métaux, plutôt que du verre ou de la résine, ont été utilisés; et ces contractions semblaient plus fortes avec certains métaux qu’avec d’autres. Dans une série d’enquêtes de suivi, Galvani a expérimenté des arcs métalliques. Il a essayé divers conducteurs métalliques pliés, touchant une extrémité aux crochets de la moelle épinière et l’autre aux muscles de la jambe de la grenouille. Il en résulte des contractions, leur résistance dépendant des métaux utilisés pour le crochet et l’arc. Les contractions n’ont pas eu lieu lorsqu’un non conducteur a remplacé le métal dans l’arc.

Galvani avait ici abordé le phénomène central du galvanisme: la production de courant électrique à partir du contact de deux métaux différents dans un environnement humide. Il n’a cependant pas interprété sa propre découverte de cette façon. Au lieu de cela, Galvani pensait qu’il avait finalement obtenu la confirmation du soupçon, entretenu de temps en temps au XVIIIe siècle, que les animaux possédaient dans leurs nerfs et leurs muscles un fluide subtil tout à fait analogue à l’électricité ordinaire. Lui-même avait parfois flirté avec cette idée mais n’en avait jamais fait beaucoup auparavant. Mais ses expériences avec les arcs métalliques semblaient fournir une preuve claire et indubitable d’une « électricité animale » spéciale, et il a consacré des efforts considérables à préciser et à élaborer sa théorie.

La déclaration la plus complète de Galvani se trouve dans la partie IV de son Commentaire. Il explique que le muscle peut être comparé à un petit pot de Leyden chargé d’une double charge électrique, et le nerf au conducteur du pot. Le liquide électrique animal est généré à partir du sang dans le cerveau et passe par les nerfs dans le noyau des muscles, qui deviennent ainsi chargés positivement tandis que l’extérieur devient négatif. L’équilibre électrique dans le muscle, comme dans un pot de Leyden, peut être perturbé en appliquant un arc entre le conducteur et le noyau ou en tirant une étincelle d’une machine électrique. Lorsque le muscle se décharge de l’une ou l’autre de ces manières, ses fibres sont stimulées à une contraction violente et irritable. L’anomalie initiale de contraction convulsive lors d’étincelles lointaines et l’observation ultérieure de contractions provoquées par l’arc métallique ont ainsi été expliquées en termes d' »électricité animale » et de ses voies de décharge particulières.

La réaction aux réflexions publiées par Galvani a été vigoureuse bien que quelque peu confuse. Alessandro Volta, le célèbre électricien italien, fut parmi les premiers à adopter la nouvelle théorie de l’électricité animale, mais en 1792/1793, son soutien initial se tourna vers une réserve sceptique. Dans des articles publiés dans les Transactions philosophiques de la Royal Society, Volta professait sa croyance en la théorie de Galvani mais avançait simultanément la thèse selon laquelle les « métaux utilisés dans les expériences, appliqués aux corps humides des animaux, peuvent par eux-mêmes…exciter et déloger le fluide électrique de son état de repos; de sorte que les organes de l’animal n’agissent que passivement. »À la fin de 1793, Volta avait abandonné l’électricité animale de Galvani pour sa propre théorie du « contact », selon laquelle des corps conducteurs de certaines sortes, en particulier des métaux, peuvent par leur simple contact exciter un fluide électrique, qui peut à son tour stimuler diverses réponses irritables. Galvani n’était pas prêt à concéder la défaite, et lui et son neveu Giovanni Aldini ont monté une campagne au milieu des années 1790 pour établir sans aucun doute l’existence d’une électricité animale spéciale. En 1794 et 1797, il annonça des expériences utilisant uniquement des préparations de muscles nerveux de grenouille (sans métaux) et montra que des contractions convulsives pouvaient être produites simplement en touchant les nerfs aux muscles.

Au même moment, Galvani a examiné de manière approfondie les propriétés électriques des torpilles marines. Il a constaté que la forte décharge électrique est générée chez ces animaux dans des structures analogues aux nerfs et aux muscles ordinaires, ce qui semblait fournir un soutien supplémentaire à la théorie de l’électricité animale. La contre-attaque de Volta a conduit en 1799 à son invention de la pile, un empilement d’éléments conducteurs métalliques-métalliques-humides qui était, en fait, la première batterie primitive à cellules humides. À la mort de Galvani, les perspectives de survie de sa théorie étaient très incertaines. Néanmoins, le soutien au concept d’électricité animale a survécu jusqu’au XIXe siècle et a finalement conduit dans les années 1840 aux travaux de base d’Emil du Bois-Reymond.

BIBLIOGRAPHIE

I. Ouvrages originaux. L’œuvre la plus célèbre de Galvani est De viribus electricitatis in motu musulari commentraius (Bologne, 1791). Il a été publié plusieurs fois depuis, reproduit en fac-similé et publié en plusieurs traductions. Un fac-similé de l’original latin ed., avec un trans anglais., a été publié par la bibliothèque Burndy (Norwalk, Conn., 1953). Fuller eds. parmi les écrits de Galvani, citons Opere edite ed inedite (Bologne, 1841), qui contient plusieurs de ses premiers articles anatomiques et un rapport sur le MSS alors connu; Memorie ed esperimenti inediti (Bologne, 1937), qui comprend une transcription des notes de Galvani pour ses expériences au début des années 1780 et quelques projets d’articles sur l’électricité animale de la même période; et un fac-similé de Taccuino (Bologne, 1937), un cahier des enquêtes de Galvani sur les torpilles au milieu des années 1790.

II. Liteature secondaire. Il n’existe pas de biographie moderne complète de Galvani, mais plusieurs éloges plus anciens, par exemple par J. L. Alibert (Paris, 1806), sont toujours utiles et sont complétés par un travail monographique extrêmement utile. Hebbel E. Hoff, « Galvani and the Pre-Galvanian Electrophysiologists », dans Annals of Science, 1 (1936), 157-172, est une source de base, tout comme l' »Introduction » d’I. B. Cohen à la Burndy Library ed. du commentaire. L' » Introduction  » de Giulio C. Pupilli à l’ed revêt également une importance fondamentale. du commentaire publié par Richard Montraville Green (Cambridge, Mass., 1953); et John F. Fulton et Harvey Cushing, « A Bibliographic Study of the Galvani and Aldini Writings on Animal Electricity », dans Annals of Science, 1 (1936). 239-268. Marc Sirol, Galvani et le galvanisme (Paris, 1939) mérite également d’être consulté.

Théodore M. Brown.

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