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

Tradutor: Margarida Ferreira Revisora: Mafalda Ferreira

In the late 1860s, scientists believed they were on the verge

No final da década de 1860, os cientistas achavam que estavam à beira

of uncovering the brain’s biggest secret.

de descobrir o maior segredo do cérebro.

They already knew the brain controlled the body through electrical impulses.

Já sabiam que o cérebro controlava o corpo através de impulsos elétricos.

The question was, how did these signals travel through the body

A questão era, como é que esses sinais viajavam pelo corpo

without changing or degrading?

sem se alterarem nem degradarem?

It seemed that perfectly transmitting these impulses

Parecia que a transmissão perfeita desses impulsos

would require them to travel uninterrupted along some kind of tissue.

necessitaria que eles viajassem sem interrupções

por um qualquer tipo de tecido.

This idea, called reticular theory,

Esta ideia, chamada teoria reticular,

imagined the nervous system as a massive web of tissue

imaginava o sistema nervoso como uma enorme rede de tecido

that physically connected every nerve cell in the body.

que ligava fisicamente todas as células nervosas no corpo.

Reticular theory captivated the field with its elegant simplicity.

A teoria reticular era cativante com a sua simplicidade elegante.

But soon, a young artist would cut through this conjecture,

Mas em breve, um jovem artista interromperia esta conjetura,

and sketch a bold new vision of how our brains work.

e esboçava uma ousada nova visão de como funciona o cérebro.

60 years before reticular theory was born,

60 anos antes de ter nascido a teoria reticular,

developments in microscope technology

os desenvolvimentos na tecnologia microscópica

revealed cells to be the building blocks of organic tissue.

revelavam que as células eram os blocos de construção do tecido orgânico.

This finding was revolutionary,

Esta descoberta foi revolucionária,

but early microscopes struggled to provide additional details.

mas os primeiros microscópicos

tinham dificuldade em fornecer mais pormenores.

The technology was especially challenging for researchers studying the brain.

A tecnologia era especialmente problemática

para os investigadores estudarem o cérebro.

Soft nervous tissue was delicate and difficult to work with.

O tecido nervoso mole era delicado e difícil de trabalhar.

And even when researchers were able to get it under the microscope,

Mesmo quando os investigadores conseguiam pô-lo no microscópio,

the tissue was so densely packed it was impossible to see much.

o tecido estava tão compactado que era impossível ver grande coisa.

To improve their view,

Para melhorar a observação,

scientists began experimenting with special staining techniques

os cientistas começaram a experimentar com técnicas de tintura especiais

designed to provide clarity through contrast.

destinadas a proporcionar clareza através do contraste.

The most effective came courtesy of Camillo Golgi in 1873.

A mais eficaz apareceu graças a Camillo Golgi em 1873.

First, Golgi hardened the brain tissue with potassium bichromate

Primeiro Golgi endureceu o tecido cerebral com bicromato de potássio

to prevent cells from deforming during handling.

para impedir que as células se deformassem durante a manipulação.

Then he doused the tissue in silver nitrate,

Depois, ensopou o tecido em nitrato de prata,

which visibly accumulated in nerve cells.

que se acumulou visivelmente nas células nervosas.

Known as the “black reaction,”

Conhecido por “reação negra”,

Golgi’s Method finally allowed researchers to see the entire cell body

o método de Golgi permitia

que os investigadores vissem todo o corpo da célula

of what would later be named the neuron.

que viria a ter o nome de neurónio.

The stain even highlighted the fibrous branches

O corante até destacava as ramificações fibrosas

that shot off from the cell in different directions.

que partiam da célula em diferentes direções.

Images of these branches became hazy at the ends,

As imagens destas ramificações ficavam turvas nas pontas,

making it difficult to determine exactly how they fit into the larger network.

tornando difícil determinar exatamente como elas se encaixavam na rede maior.

But Golgi concluded that these branches connected,

Mas Golgi concluiu que essas ramificações se interligavam,

forming a web of tissue comprising the entire nervous system.

formando uma teia de tecido englobando todo o sistema nervoso.

14 years later, a young scientist and aspiring artist

14 anos depois, um jovem cientista e aspirante a artista,

named Santiago Ramón y Cajal began to build on Golgi’s work.

chamado Santiago Ramón y Cajal começou a trabalhar na obra de Golgi.

While writing a book about microscopic imaging,

Quando estava a escrever um livro sobre as imagens microscópicas,

he came across a picture of a cell treated with Golgi’s stain.

encontrou uma imagem duma célula tratada com o corante de Golgi.

Cajal was in awe of its exquisite detail— both as a scientist and an artist.

Cajal ficou admirado com o pormenor requintado

- tanto enquanto cientista como enquanto artista.

He soon set out to improve Golgi’s stain even further

Depressa decidiu melhorar ainda mais o corante de Golgi

and create more detailed references for his artwork.

e criar referências mais detalhadas para a sua obra artística.

By staining the tissue twice in a specific time frame,

Ao corar o tecido duas vezes num determinado espaço de tempo,

Cajal found he could stain a greater number of neurons with better resolution.

Cajal descobriu que podia corar um maior número de neurónios

com uma melhor resolução.

And what these new slides revealed would upend reticular theory—

O que essas novas imagens revelaram iria pôr em causa a teoria reticular

the branches reaching out from each nerve cell

- as ramificações que saíam de cada célula nervosa

were not physically connected to any other tissue.

não se interligavam fisicamente com qualquer outro tecido.

So how were these individual cells transmitting electrical signals?

Mas, como é que essas células individuais transmitiam os sinais elétricos?

By studying and sketching them countless times,

Estudando-as e desenhando-as vezes sem conta,

Cajal developed a bold, new hypothesis.

Cajal desenvolveu uma nova e ousada hipótese.

Instead of electrical signals traveling uninterrupted across a network of fibers,

Em vez de sinais elétricos a viajar ininterruptamente por uma rede de fibras,

he proposed that signals were somehow jumping from cell to cell

propôs que os sinais, de certa forma, saltavam de célula para célula

in a linear chain of activation.

numa cadeia linear de ativação.

The idea that electrical signals could travel this way was completely unheard of

A ideia de que os sinais elétricos podiam viajar desse modo

era totalmente inaudita

when Cajal proposed it in 1889.

quando Cajal a propôs em 1889.

However his massive collection of drawings supported his hypothesis from every angle.

Contudo, a sua enorme coleção de desenhos

sustentava esta hipótese fosse por que ângulo fosse.

And in the mid-1900s, electron microscopy further supported this idea

Em meados da década de 1900, o microscópio eletrónico apoiou esta ideia

by revealing a membrane around each nerve cell

revelando uma membrana em volta de cada célula nervosa

keeping it separate from its neighbors.

que a mantinha separada das células vizinhas.

This formed the basis of the “neuron doctrine,”

Isto formou a base da “doutrina do neurónio”

which proposed the brain’s tissue was made up of many discrete cells,

que propunha que o tecido do cérebro era formado por muitas células distintas,

instead of one connected tissue.

em vez de um tecido interligado.

The neuron doctrine laid the foundation for modern neuroscience,

A doutrina do neurónio estabeleceu o fundamento para a neurociência moderna

and allowed later researchers to discover that electrical impulses

e permitiu que os cientistas posteriores descobrissem

que os impulsos elétricos

are constantly converted between chemical and electrical signals

são permanentemente convertidos entre sinais químicos e elétricos

as they travel from neuron to neuron.

à medida que viajam de neurónio para neurónio.

Both Golgi and Cajal received the Nobel Prize

Tanto Golgi como Cajal receberam o Prémio Nobel

for their separate, but shared discoveries,

pelas suas descobertas separadas, mas partilhadas,

and researchers still apply their theories and methods today.

e os investigadores ainda hoje aplicam as teorias e os métodos deles.

In this way, their legacies remain connected as discrete elements

Deste modo, mantêm-se os seus legados interligados enquanto elementos separados

in a vast network of knowledge.

numa vasta rede de conhecimento.