Joseph Erlanger wurde am 5. Januar 1874 in San Francisco geboren und starb am 5. Dezember 1965 in St. Louis im US-Bundesstaat Missouri. Der amerikanische Physiologe erhielt 1944 gemeinsam mit seinem früheren Schüler Herbert Spencer Gasser den Nobelpreis für Physiologie oder Medizin. Ausgezeichnet wurden die beiden für ihre Entdeckungen über die hochgradig unterschiedlichen Funktionen einzelner Nervenfasern. Mit einer damals neuartigen elektronischen Messtechnik zeigten sie, dass Nervenfasern je nach Dicke Signale unterschiedlich schnell leiten – eine Erkenntnis, die bis heute zum Grundwissen der Neurophysiologie gehört.
Herkunft und Ausbildung
Erlanger war das Kind jüdischer Einwanderer aus Deutschland, die sich im Zuge des Goldrauschs in Kalifornien niedergelassen hatten. Er wuchs in San Francisco als eines von mehreren Geschwistern auf. Schon früh interessierte er sich für Biologie; als Jugendlicher fasste er den Entschluss, Medizin zu studieren.
Er studierte zunächst Chemie an der University of California in Berkeley und schloss dieses Studium 1895 ab. Danach ging er an die Johns Hopkins University in Baltimore, die damals als modernste medizinische Hochschule der USA galt, weil sie Forschung und klinische Ausbildung nach europäischem Vorbild eng verband. 1899 erwarb er dort den medizinischen Doktorgrad. Bereits im Studium fiel er durch eigene Forschungsarbeiten auf, etwa zur Entwicklung von Nervenzellen und zur Verwertung von Eiweiß im Stoffwechsel.
Frühe Forschung: Blutdruck und Herz
Nach einem Jahr als Assistenzarzt wandte sich Erlanger ganz der Physiologie zu und lehrte an der Johns Hopkins University. In dieser Zeit beschäftigte er sich vor allem mit dem Herz-Kreislauf-System. Er entwickelte ein Gerät zur Blutdruckmessung, das als Erlanger-Sphygmomanometer bekannt wurde und die Druckschwankungen in den Arterien aufzeichnen konnte.
Besonders bekannt wurden seine Untersuchungen zur Erregungsleitung im Herzen. Erlanger erforschte, wie der elektrische Impuls von den Vorhöfen auf die Herzkammern übergeht und was geschieht, wenn diese Übertragung gestört ist. Mit einer selbst konstruierten Klemme konnte er im Tierversuch das sogenannte His-Bündel, ein spezielles Leitungsgewebe zwischen Vorhöfen und Kammern, schrittweise abdrücken und so verschiedene Grade eines Herzblocks erzeugen. Diese Arbeiten trugen wesentlich dazu bei, Herzrhythmusstörungen zu verstehen.
Wisconsin und St. Louis
1906 wurde Erlanger der erste Professor für Physiologie an der neu gegründeten medizinischen Fakultät der University of Wisconsin in Madison. Dort lernte er den jungen Herbert Gasser kennen, der bei ihm studierte und später sein wichtigster Mitarbeiter wurde. 1910 folgte Erlanger einem Ruf an die Washington University in St. Louis, deren medizinische Fakultät damals neu aufgebaut wurde. Er leitete dort über Jahrzehnte das Institut für Physiologie, bis er 1946 emeritiert wurde.
Während des Ersten Weltkriegs befassten sich Erlanger und Gasser mit dem Kreislaufschock, einem lebensbedrohlichen Zustand nach schweren Verletzungen. Nach dem Krieg kam Gasser nach St. Louis, und die beiden wandten sich einem neuen Thema zu: der elektrischen Aktivität von Nerven.
Ein neues Messinstrument
Nervensignale sind elektrische Impulse, die in Bruchteilen von Millisekunden ablaufen und äußerst schwach sind. Die Messgeräte des frühen 20. Jahrhunderts, etwa Saitengalvanometer, waren zu träge, um den genauen Verlauf solcher Impulse wiederzugeben. Erlanger und Gasser erkannten, dass eine damals neue Technik Abhilfe schaffen konnte: die Kathodenstrahlröhre, wie sie später in Fernsehgeräten und Oszilloskopen verwendet wurde. Ein Elektronenstrahl hat praktisch keine Trägheit und kann selbst sehr schnelle Spannungsänderungen aufzeichnen.
Gemeinsam mit George H. Bishop bauten sie Anfang der 1920er-Jahre eine Messanordnung, bei der die Signale eines Nervs zunächst mit Elektronenröhren verstärkt und dann auf einem Kathodenstrahl-Oszillographen sichtbar gemacht wurden. Da die Leuchtspur nur kurz sichtbar war, wiederholten sie die Reizung viele Male und fotografierten das Bild. 1922 veröffentlichten sie erste Ergebnisse.
Die preisgekrönte Entdeckung verständlich erklärt
Ein Nerv, etwa der Ischiasnerv im Bein, ist kein einzelnes Kabel, sondern ein Bündel aus Tausenden einzelner Nervenfasern. Reizt man einen solchen Nerv an einer Stelle und misst die elektrische Antwort einige Zentimeter weiter, erhält man ein zusammengesetztes Signal, das sogenannte Summenaktionspotenzial. Erlanger und Gasser stellten fest, dass dieses Signal nicht aus einem einzigen Gipfel besteht, sondern aus mehreren Wellen, die nacheinander eintreffen. Je weiter die Messstelle vom Reizort entfernt war, desto deutlicher trennten sich die einzelnen Wellen voneinander.
Die Erklärung: Die Fasern im Nerv leiten unterschiedlich schnell. Wie Läufer bei einem Wettrennen kommen die schnellen zuerst an, die langsamen später; mit zunehmender Strecke wird der Abstand größer. Erlanger und Gasser konnten zeigen, dass die Leitungsgeschwindigkeit eng mit dem Durchmesser der Faser zusammenhängt: Dicke Fasern leiten schnell, dünne langsam. Sie teilten die Fasern in Gruppen ein, die man noch heute mit den Buchstaben A, B und C bezeichnet. Dicke, von einer Myelinscheide umhüllte A-Fasern leiten Signale mit hoher Geschwindigkeit, während dünne C-Fasern ohne Myelinhülle sehr viel langsamer sind.
Darüber hinaus zeigten sie, dass verschiedene Fasergruppen unterschiedliche Aufgaben erfüllen. Schnelle Fasern übertragen etwa Befehle an die Muskeln oder Informationen über Berührung und Körperhaltung, während langsame Fasern unter anderem an der Weiterleitung von Schmerz- und Temperaturreizen beteiligt sind. Auch bei Eigenschaften wie der Reizschwelle oder der Dauer der Erholungsphase nach einem Impuls fanden sie systematische Unterschiede zwischen den Fasertypen.
Wirkung auf Medizin und Forschung
Die Einteilung der Nervenfasern nach Durchmesser und Leitungsgeschwindigkeit ist bis heute Lehrbuchwissen. Sie hilft zum Beispiel zu verstehen, warum man bei einer Verletzung zuerst einen scharfen, gut lokalisierbaren Schmerz spürt und kurz danach einen dumpfen, länger anhaltenden: Die beiden Schmerzarten werden über unterschiedlich schnelle Fasern geleitet. Auch die Wirkung örtlicher Betäubungsmittel, die dünne Fasern oft früher blockieren als dicke, lässt sich auf diese Weise besser einordnen.
In der klinischen Medizin bildet die Messung von Nervenleitgeschwindigkeiten eine wichtige Grundlage der Neurodiagnostik. Bei Erkrankungen, die die Myelinscheiden oder die Nervenfasern selbst schädigen, etwa bei bestimmten Polyneuropathien, verändern sich die gemessenen Werte charakteristisch. Die heute in Kliniken eingesetzten Verfahren beruhen auf Prinzipien, die Erlanger und Gasser erstmals systematisch beschrieben haben.
Methodisch war die Einführung der Kathodenstrahlröhre in die Physiologie ein Wendepunkt. Elektronische Verstärker und Oszilloskope wurden in den folgenden Jahrzehnten zu Standardwerkzeugen der Neurophysiologie und ermöglichten zahlreiche weitere Entdeckungen über die Arbeitsweise von Nerven und Gehirn.
Späte Jahre und Würdigung
Erlanger und Gasser fassten ihre Ergebnisse 1937 in dem Buch „Electrical Signs of Nervous Activity“ zusammen. Gasser war zu diesem Zeitpunkt bereits nach New York gewechselt, wo er das Rockefeller Institute leitete. Erlanger blieb in St. Louis und forschte weiter über Nervenfasern. Nach seiner Emeritierung 1946 setzte er seine wissenschaftliche Arbeit noch einige Jahre fort.
Er war Mitglied der National Academy of Sciences und erhielt zahlreiche Ehrendoktorwürden. Die Washington University in St. Louis, an der er mehr als drei Jahrzehnte gewirkt hatte, entwickelte sich unter anderem durch seine Arbeit zu einem bedeutenden Zentrum der physiologischen Forschung. Joseph Erlanger starb im Dezember 1965 im Alter von 91 Jahren in St. Louis.
Sein Werk steht exemplarisch für eine Epoche, in der die Physiologie begann, Methoden aus Physik und Elektrotechnik systematisch zu nutzen. Die Kombination aus präzisem Experiment, technischem Erfindungsreichtum und geduldiger Auswertung machte es möglich, die Sprache der Nerven Schritt für Schritt zu entschlüsseln. Die offizielle Würdigung des Preises von 1944 finden Sie auf der Seite der Nobelstiftung.
Der Nobelpreis in Zahlen
Nach den Angaben der Nobelstiftung erhielt Joseph Erlanger den Nobelpreis für Physiologie oder Medizin 1944 zur Hälfte. Ausgezeichnet wurden in diesem Jahr außerdem Herbert S. Gasser. Die offizielle Begründung lautet im englischen Original: „for their discoveries relating to the highly differentiated functions of single nerve fibres“. Als Wirkungsstätte zum Zeitpunkt der Auszeichnung führt die Stiftung die Einrichtung Washington University in St. Louis, MO, USA. Als Datum der Zuerkennung nennt sie den 26. Oktober 1944. Das gesamte Preisgeld der Kategorie betrug in diesem Jahr 121.841 schwedische Kronen, was nach Berechnung der Stiftung heute etwa 3.174.561 Kronen entspricht. Als Geburtsort verzeichnet die Nobelstiftung San Francisco, CA, USA. Er starb am 5. Dezember 1965 in St. Louis, MO, USA. Wenn Sie die Hintergründe der Entscheidung genauer nachvollziehen möchten, lohnt sich ein Blick in die Unterlagen der Nobelstiftung, die neben der Begründung auch Vorträge und biografische Angaben bereithält.
Stand: 29.10.2026