Uncovering the brain's biggest secret - Melanie E. Peffer

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TED-Ed


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Traduttore: Elisa Ghezzi Revisore: Silvia Monti
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In the late 1860s, scientists believed they were on the verge
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Nel tardo 1860, gli scienziati credevano di essere sul punto di scoprire
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of uncovering the brain’s biggest secret.
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il più grande segreto del cervello.
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They already knew the brain controlled the body through electrical impulses.
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Sapevano già che il cervello controllava il corpo attraverso impulsi elettrici,
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The question was, how did these signals travel through the body
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ma la domanda era:
“Come fanno questi segnali a viaggiare attraverso il corpo
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without changing or degrading?
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senza cambiare o degradarsi?”
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It seemed that perfectly transmitting these impulses
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Sembrava che la perfetta trasmissione di questi impulsi
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would require them to travel uninterrupted along some kind of tissue.
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implicasse l’esistenza di un tessuto lungo il quale viaggiavano ininterrottamente.
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This idea, called reticular theory,
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L’idea, chiamata “teoria reticolare”,
immaginava il sistema nervoso come un’enorme rete di tessuti
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imagined the nervous system as a massive web of tissue
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that physically connected every nerve cell in the body.
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che connetteva fisicamente ogni cellula nervosa nel corpo.
La teoria reticolare affascinò gli esperti grazie alla sua elegante semplicità.
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Reticular theory captivated the field with its elegant simplicity.
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But soon, a young artist would cut through this conjecture,
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Ma ben presto, un giovane artista avrebbe scongiurato questa ipotesi
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and sketch a bold new vision of how our brains work.
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e abbozzato una nuova e audace visione di come funziona il nostro cervello.
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60 years before reticular theory was born,
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60 anni prima della nascita della teoria reticolare,
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developments in microscope technology
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gli sviluppi nella tecnologia del microscopio avevano rivelato
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revealed cells to be the building blocks of organic tissue.
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che le cellule sono gli elementi costitutivi dei tessuti organici.
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This finding was revolutionary,
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Questa scoperta fu rivoluzionaria,
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but early microscopes struggled to provide additional details.
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ma i primi microscopi non riuscivano a fornire ulteriori dettagli.
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The technology was especially challenging for researchers studying the brain.
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La tecnologia era complessa, soprattutto per gli studiosi del cervello.
Il tessuto nervoso molle era delicato e lavorarci era difficile.
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Soft nervous tissue was delicate and difficult to work with.
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And even when researchers were able to get it under the microscope,
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E anche quando i ricercatori riuscivano a portarlo sotto il microscopio,
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the tissue was so densely packed it was impossible to see much.
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il tessuto era così compatto che risultava difficile vedere qualcosa.
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To improve their view,
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Per migliorare la visione,
gli scienziati iniziarono a sperimentare con speciali tecniche di colorazione
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scientists began experimenting with special staining techniques
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designed to provide clarity through contrast.
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progettate per fornire chiarezza attraverso il contrasto.
La più efficace fu quella di Camillo Golgi nel 1873.
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The most effective came courtesy of Camillo Golgi in 1873.
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First, Golgi hardened the brain tissue with potassium bichromate
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Prima, Golgi indurì il tessuto cerebrale con il bicromato di potassio
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to prevent cells from deforming during handling.
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per prevenire la deformazione delle cellule durante il trattamento.
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Then he doused the tissue in silver nitrate,
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Poi, bagnò i tessuti con il nitrato d’argento,
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which visibly accumulated in nerve cells.
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che si accumulò visibilmente nelle cellule nervose.
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Known as the “black reaction,”
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Noto come la “reazione nera”,
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Golgi’s Method finally allowed researchers to see the entire cell body
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il metodo di Golgi permise finalmente ai ricercatori
di vedere l’intero corpo cellulare
di quello che successivamente sarebbe stato chiamato “neurone”.
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of what would later be named the neuron.
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La macchia evidenziò anche i rami fibrosi
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The stain even highlighted the fibrous branches
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that shot off from the cell in different directions.
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che dalla cellula si diramavano in varie direzioni.
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Images of these branches became hazy at the ends,
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Le immagini di questi rami erano sfocate alle estremità,
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making it difficult to determine exactly how they fit into the larger network.
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il che rendeva difficile stabilire esattamente come si inserissero
nella rete più ampia.
Ma Golgi concluse che questi rami si connettessero,
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But Golgi concluded that these branches connected,
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forming a web of tissue comprising the entire nervous system.
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formando una rete di tessuti che comprendeva l’intero sistema nervoso.
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14 years later, a young scientist and aspiring artist
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14 anni dopo,
un giovane scienziato e aspirante artista di nome Santiago Ramón y Cajal
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named Santiago Ramón y Cajal began to build on Golgi’s work.
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ampliò il lavoro di Golgi.
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While writing a book about microscopic imaging,
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Mentre scriveva un libro sull’imaging al microscopio,
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he came across a picture of a cell treated with Golgi’s stain.
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si imbatté nella fotografia di una cellula trattata con la macchia di Golgi.
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Cajal was in awe of its exquisite detail— both as a scientist and an artist.
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Cajal rimase incantato da quel prezioso dettaglio,
come scienziato e come artista.
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He soon set out to improve Golgi’s stain even further
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Decise subito di migliorare la macchia di Golgi
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and create more detailed references for his artwork.
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e creare riferimenti più dettagliati per le sue opere d’arte.
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By staining the tissue twice in a specific time frame,
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Colorando il tessuto due volte in un determinato lasso di tempo,
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Cajal found he could stain a greater number of neurons with better resolution.
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Cajal scoprì che poteva macchiare più neuroni con una migliore risoluzione.
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And what these new slides revealed would upend reticular theory—
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Queste nuove rivelazioni avrebbero rovesciato la teoria reticolare,
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the branches reaching out from each nerve cell
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perché i rami che si protendevano da ogni cellula nervosa
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were not physically connected to any other tissue.
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non erano fisicamente collegati a nessun altro tessuto.
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So how were these individual cells transmitting electrical signals?
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Come facevano, allora, queste singole cellule a trasmettere segnali elettrici?
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By studying and sketching them countless times,
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Studiandole e disegnandole innumerevoli volte,
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Cajal developed a bold, new hypothesis.
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Cajal sviluppò una nuova ipotesi audace.
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Instead of electrical signals traveling uninterrupted across a network of fibers,
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Anziché viaggiare ininterrottamente lungo una rete di fibre,
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he proposed that signals were somehow jumping from cell to cell
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suggerì che i segnali elettrici saltassero in qualche modo di cellula in cellula
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in a linear chain of activation.
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in una catena lineare di attivazione.
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The idea that electrical signals could travel this way was completely unheard of
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L’idea che i segnali elettrici potessero viaggiare così era del tutto impensabile
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when Cajal proposed it in 1889.
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quando Cajal la propose nel 1889.
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However his massive collection of drawings supported his hypothesis from every angle.
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Tuttavia, la sua vasta collezione di disegni sosteneva la sua ipotesi
da ogni punto di vista.
E a metà del 1900,
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And in the mid-1900s, electron microscopy further supported this idea
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la microscopia elettronica supportò ulteriormente questa idea,
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by revealing a membrane around each nerve cell
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rivelando l’esistenza di una membrana intorno a ogni cellula nervosa
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keeping it separate from its neighbors.
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che la separava da quelle vicine.
Questo gettò le basi della “dottrina del neurone”,
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This formed the basis of the “neuron doctrine,”
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which proposed the brain’s tissue was made up of many discrete cells,
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che suggeriva che il tessuto cerebrale fosse costituito da cellule separate,
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instead of one connected tissue.
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invece che da un unico tessuto connesso.
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The neuron doctrine laid the foundation for modern neuroscience,
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La dottrina del neurone ha posto le basi per le neuroscienze moderne,
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and allowed later researchers to discover that electrical impulses
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permettendo successivamente ai ricercatori di scoprire che gli impulsi elettrici
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are constantly converted between chemical and electrical signals
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si convertono costantemente in segnali chimici ed elettrici
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as they travel from neuron to neuron.
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mentre viaggiano da neurone a neurone.
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Both Golgi and Cajal received the Nobel Prize
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Sia Golgi che Cajal hanno ricevuto il premio Nobel
per le loro scoperte separate ma condivise
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for their separate, but shared discoveries,
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and researchers still apply their theories and methods today.
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e i ricercatori continuano ad applicare le loro teorie e i loro metodi
ancora oggi.
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In this way, their legacies remain connected as discrete elements
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In questo modo, le loro eredità rimangono collegate come elementi separati
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in a vast network of knowledge.
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in una vasta rete di conoscenze.
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