Carl Schoonover: How to look inside the brain

Carl Schoonover: ¿Cómo ver el interior del cerebro?

Traductor: Sebastian Betti Revisor: Ciro Gomez

This is a thousand-year-old drawing of the brain.

Este dibujo del cerebro tiene mil años.

It's a diagram of the visual system.

Es un diagrama del sistema de la vista.

And some things look very familiar today.

Algunas cosas hoy resultan muy familiares.

Two eyes at the bottom, optic nerve flowing out from the back.

Dos ojos abajo, nervios ópticos que salen desde atrás.

There's a very large nose

Hay una nariz muy grande

that doesn't seem to be connected to anything in particular.

que no parece estar conectada a nada en particular.

And if we compare this

Y si lo comparamos con

to more recent representations of the visual system,

representaciones más recientes de la visión,

you'll see that things have gotten substantially more complicated

verán que las cosas se han complicado considerablemente

over the intervening thousand years.

en estos mil años.

And that's because today we can see what's inside of the brain,

Y esto se debe a que hoy podemos ver el interior del cerebro

rather than just looking at its overall shape.

en lugar de ver solo su aspecto general.

Imagine you wanted to understand how a computer works

Imaginen que quisieran entender el funcionamiento de una computadora

and all you could see was a keyboard, a mouse, a screen.

y todo lo que vieran fuese un teclado, un ratón, una pantalla.

You really would be kind of out of luck.

Sería muy desafortunado.

You want to be able to open it up, crack it open,

Querrían verla abierta, totalmente abierta,

look at the wiring inside.

ver el cableado interior.

And up until a little more than a century ago,

Y hasta hace poco más de un siglo

nobody was able to do that with the brain.

nadie había podido ver así el cerebro.

Nobody had had a glimpse of the brain's wiring.

Nadie había podido ver las conexiones del cerebro,

And that's because if you take a brain out of the skull

porque si uno saca al cerebro del cráneo

and you cut a thin slice of it,

y corta una delgada rebanada,

put it under even a very powerful microscope,

aunque la ponga bajo un microscopio potente,

there's nothing there.

no verá nada.

It's gray, formless.

Es gris, sin forma.

There's no structure. It won't tell you anything.

No tiene estructura. No aportará información.

And this all changed in the late 19th century.

Pero todo cambió a fines del siglo XIX.

Suddenly, new chemical stains for brain tissue were developed

De repente se crearon marcadores químicos para el tejido cerebral

and they gave us our first glimpses at brain wiring.

que nos permitieron ver las conexiones cerebrales.

The computer was cracked open.

Se descifró el enigma.

So what really launched modern neuroscience

Lo que dio origen a la neurociencia moderna

was a stain called the Golgi stain.

fue una tinción llamada tinción de Golgi.

And it works in a very particular way.

Y funciona de un modo muy particular.

Instead of staining all of the cells inside of a tissue,

En vez de marcar todas las células del tejido,

it somehow only stains about one percent of them.

de algún modo, marca solo el uno por ciento.

It clears the forest, reveals the trees inside.

Despeja el bosque, revela los árboles del interior.

If everything had been labeled, nothing would have been visible.

De haberse etiquetado todo, no se habría visto nada.

So somehow it shows what's there.

De algún modo muestra lo que hay.

Spanish neuroanatomist Santiago Ramon y Cajal,

El neuroanatomista español Santiago Ramón y Cajal,

who's widely considered the father of modern neuroscience,

ampliamente considerado como el padre de la neurociencia moderna,

applied this Golgi stain, which yields data which looks like this,

aplicó la tintura de Golgi y consiguió algo parecido a esto;

and really gave us the modern notion of the nerve cell, the neuron.

realmente acuñó la noción moderna de célula nerviosa, de neurona.

And if you're thinking of the brain as a computer,

Y si piensan en el cerebro como una computadora,

this is the transistor.

este es “el” transistor.

And very quickly Cajal realized

Cajal muy pronto se dio cuenta

that neurons don't operate alone,

de que las neuronas no funcionan solas,

but rather make connections with others

sino que mas bien se conectan con otras

that form circuits just like in a computer.

y forman circuitos como los de las computadoras.

Today, a century later, when researchers want to visualize neurons,

Hoy, un siglo después, cuando los investigadores quieren ver neuronas

they light them up from the inside rather than darkening them.

las iluminan desde el interior en vez de oscurecerlas.

And there's several ways of doing this.

Y hay varias maneras de hacerlo.

But one of the most popular ones

Pero una de las más populares

involves green fluorescent protein.

es mediante una proteína verde fluo.

Now green fluorescent protein,

La proteína verde fluo,

which oddly enough comes from a bioluminescent jellyfish,

que por extraño que parezca viene de una medusa bioluminiscente,

is very useful.

es muy útil.

Because if you can get the gene for green fluorescent protein

Si obtenemos la proteína verde fluo

and deliver it to a cell,

y la colocamos en la célula,

that cell will glow green --

esa célula se iluminará de verde...

or any of the many variants now of green fluorescent protein,

o cualquiera de las variantes actuales de proteínas verde fluo,

you get a cell to glow many different colors.

la célula se iluminará de varios colores.

And so coming back to the brain,

Y volviendo al cerebro,

this is from a genetically engineered mouse called "Brainbow."

este es de un ratón genéticamente modificado llamado “Brainbow” (cerebro arco iris).

And it's so called, of course,

Se llama así, por supuesto,

because all of these neurons are glowing different colors.

por las neuronas de distintos colores.

Now sometimes neuroscientists need to identify

Pero a veces los neurocientíficos tenemos que identificar

individual molecular components of neurons, molecules,

los distintos componentes moleculares de las neuronas, las moléculas,

rather than the entire cell.

en vez de toda la célula.

And there's several ways of doing this,

Y hay varias maneras de hacerlo

but one of the most popular ones

pero una de las más populares

involves using antibodies.

es con anticuerpos.

And you're familiar, of course,

Claro, uno tiende a pensar

with antibodies as the henchmen of the immune system.

en los anticuerpos como aliados del sistema inmunológico.

But it turns out that they're so useful to the immune system

Pero resulta que son tan útiles para el sistema inmunológico

because they can recognize specific molecules,

porque pueden reconocer moléculas específicas

like, for example, the coat protein

como, por ejemplo, el código genético

of a virus that's invading the body.

de un virus que está invadiendo el cuerpo.

And researchers have used this fact

Y los investigadores han usado esto

in order to recognize specific molecules inside of the brain,

para reconocer moléculas específicas en el interior del cerebro;

recognize specific substructures of the cell

para reconocer estructuras específicas de la célula

and identify them individually.

e identificarlas en forma individual.

And a lot of the images I've been showing you here are very beautiful,

Y muchas de las imágenes que les he mostrado aquí son muy hermosas,

but they're also very powerful.

pero también son muy potentes.

They have great explanatory power.

Tienen un gran poder explicativo.

This, for example, is an antibody staining

Por ejemplo, esta es la coloración de un anticuerpo

against serotonin transporters in a slice of mouse brain.

contra los transportadores de serotonina en un corte de cerebro de ratón.

And you've heard of serotonin, of course,

Han oído hablar de la serotonina, por supuesto,

in the context of diseases like depression and anxiety.

en el marco de enfermedades como la depresión y la ansiedad.

You've heard of SSRIs,

Han oído hablar de los ISRS,

which are drugs that are used to treat these diseases.

medicamentos usados para tratar estas enfermedades.

And in order to understand how serotonin works,

Y entender el funcionamiento de la serotonina

it's critical to understand where the serontonin machinery is.

es fundamental para entender dónde está su maquinaria.

And antibody stainings like this one

Y los marcadores de anticuerpos como este

can be used to understand that sort of question.

pueden usarse para entender estas preguntas.

I'd like to leave you with the following thought:

Quiero despedirme dejándoles este pensamiento:

Green fluorescent protein and antibodies

las proteínas verde fluo y los anticuerpos

are both totally natural products at the get-go.

son productos de origen totalmente natural.

They were evolved by nature

Evolucionaron en la naturaleza

in order to get a jellyfish to glow green for whatever reason,

para que las medusas brillaran por la razón que sea

or in order to detect the coat protein of an invading virus, for example.

o para detectar el código genético de un virus invasor, por ejemplo.

And only much later did scientists come onto the scene

Y solo mucho después, los científicos aparecieron

and say, "Hey, these are tools,

y dijeron, “Oye, estas son herramientas,

these are functions that we could use

estas son funciones que podríamos usar

in our own research tool palette."

en nuestra propia caja de herramientas”.

And instead of applying feeble human minds

Y en vez de emplear nuestras mentes débiles

to designing these tools from scratch,

para diseñar estas herramientas desde cero,

there were these ready-made solutions right out there in nature

allí en la naturaleza estaban estas soluciones predefinidas

developed and refined steadily for millions of years

desarrolladas y refinadas de manera constante durante millones de años

by the greatest engineer of all.

por la mayor ingeniera de todas.

Thank you.

Gracias.

(Applause)

(Aplausos)