Carl Schoonover: How to look inside the brain

Tłumaczenie: Pawel Szczepkowski Korekta: Kinga Skorupska

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

Oto rysunek mózgu sprzed tysiąca lat.

It's a diagram of the visual system.

Jest to diagram układu wzrokowego.

And some things look very familiar today.

Pewne rzeczy wyglądają znajomo.

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

Oczy na dole, nerw wzrokowy wysuwa się od tyłu.

There's a very large nose

Jest też bardzo duży nos,

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

który wydaje się nie łączyć z niczym konkretnym.

And if we compare this

Jeżeli porównamy to

to more recent representations of the visual system,

z nowszymi obrazami układu wzrokowego,

you'll see that things have gotten substantially more complicated

zobaczymy, że sprawy się mocno skomplikowały

over the intervening thousand years.

przez ten tysiąc lat,

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

bo możemy zajrzeć w głąb mózgu,

rather than just looking at its overall shape.

a nie tylko oglądać jego ogólny zarys.

Imagine you wanted to understand how a computer works

To jak chcieć zrozumieć działanie komputera

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

oglądając klawiaturę, myszkę i monitor.

You really would be kind of out of luck.

Nie lada problem.

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

Przydałoby się go otworzyć

look at the wiring inside.

i spojrzeć na okablowanie w środku.

And up until a little more than a century ago,

Nie dało się tego zrobić z mózgiem

nobody was able to do that with the brain.

jeszcze sto lat temu.

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

Nikt nie potrafił zajrzeć w przewody mózgu,

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

bo jeżeli wyciągniesz mózg z czaszki,

and you cut a thin slice of it,

wytniesz cienki plasterek

put it under even a very powerful microscope,

i położysz go pod najlepszym mikroskopem,

there's nothing there.

to nic tam nie będzie.

It's gray, formless.

Widać tylko szarą, bezkształtną masę,

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

bez jakiejkolwiek struktury. Nic ci nie powie.

And this all changed in the late 19th century.

Wszystko się zmieniło pod koniec XIX wieku.

Suddenly, new chemical stains for brain tissue were developed

Wynaleziono chemiczne znaczniki dla tkanki mózgowej,

and they gave us our first glimpses at brain wiring.

które umożliwiły spojrzenie w głąb przewodów mózgu.

The computer was cracked open.

Komputer został w końcu otwarty.

So what really launched modern neuroscience

Początek współczesnej neurobiologii

was a stain called the Golgi stain.

dał znacznik Golgiego.

And it works in a very particular way.

Działa on w bardzo specyficzny sposób.

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

Zamiast znakować wszystkie komórki wewnątrz tkanki,

it somehow only stains about one percent of them.

znakuje tylko jeden procent.

It clears the forest, reveals the trees inside.

Przerzedza last i pokazuje drzewa.

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

Gdyby wszystko było znakowane, nic byśmy nie widzieli.

So somehow it shows what's there.

Pokazuje co tam jest.

Spanish neuroanatomist Santiago Ramon y Cajal,

Hiszpański neuro-anatom, Santiago Ramon y Cajal,

who's widely considered the father of modern neuroscience,

uznawany za ojca współczesnej neurobiologii,

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

dzięki znacznikowi Golgiego uzyskał powyższe rezultaty,

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

dając nam współczesne pojęcie komórki nerwowej, neuronu.

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

Jeśli mózg to komputer,

this is the transistor.

to będzie jego tranzystor.

And very quickly Cajal realized

Cajal szybko zrozumiał,

that neurons don't operate alone,

że neurony nie działają samodzielnie,

but rather make connections with others

tylko tworzą połączenia i obwody, dokładnie jak w komputerze.

that form circuits just like in a computer.

tylko tworzą połączenia i obwody, dokładnie jak w komputerze.

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

Kiedy badacze chcą zobaczyć neurony,

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

podświetlają je od środka, a nie zaciemniają.

And there's several ways of doing this.

Mają wiele sposobów.

But one of the most popular ones

Jednym z najpopularniejszych

involves green fluorescent protein.

jest użycie zielonego białka fluorescencyjnego.

Now green fluorescent protein,

To zielone białko fluorescencyjne,

which oddly enough comes from a bioluminescent jellyfish,

które pochodzi od meduzy świecącej,

is very useful.

jest bardzo przydatne.

Because if you can get the gene for green fluorescent protein

Można pobrać gen tego białka

and deliver it to a cell,

i dostarczyć go do komórki,

that cell will glow green --

a ta komórka zaświeci się na zielono.

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

Albo inne białko fluorescencyjne.

you get a cell to glow many different colors.

Wtedy komórka zaświeci na rożne kolory.

And so coming back to the brain,

Wracając do mózgu,

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

Ten obraz pochodzi z genetycznie wyhodowanej myszy.

And it's so called, of course,

Nazywa się "Tęcza mózgu"

because all of these neurons are glowing different colors.

od różnokolorowych neuronów.

Now sometimes neuroscientists need to identify

Neurobiolodzy chcą czasami zidentyfikować

individual molecular components of neurons, molecules,

poszczególne części molekularne neuronów,

rather than the entire cell.

a nie cale komórki.

And there's several ways of doing this,

Jest na to wiele sposobów,

but one of the most popular ones

ale jeden z najpopularniejszych

involves using antibodies.

polega na użyciu przeciwciał.

And you're familiar, of course,

Przeciwciała to siepacze

with antibodies as the henchmen of the immune system.

systemu immunologicznego.

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

Są dla przydatne dlatego,

because they can recognize specific molecules,

że potrafią rozpoznawać poszczególne molekuły,

like, for example, the coat protein

jak chociażby kod białka wirusa

of a virus that's invading the body.

który atakuje organizm.

And researchers have used this fact

Badacze wykorzystują to

in order to recognize specific molecules inside of the brain,

do rozpoznawania molekuł w mózgu,

recognize specific substructures of the cell

konkretnych struktur komórkowych,

and identify them individually.

i indywidualnej identyfikacji.

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

Obrazy, które wam pokazuję są przepiękne,

but they're also very powerful.

ale są też istotne dla nauki.

They have great explanatory power.

Pomagają lepiej zrozumieć wiele rzeczy.

This, for example, is an antibody staining

To są oznakowane w przeciwciałach

against serotonin transporters in a slice of mouse brain.

przenośniki serotoniny w mózgu myszy.

And you've heard of serotonin, of course,

Słyszeliście zapewne o serotoninie

in the context of diseases like depression and anxiety.

w związku z depresją i zaburzeniami lękowymi.

You've heard of SSRIs,

Słyszeliście też o SSRI.

which are drugs that are used to treat these diseases.

To leki, którymi leczy się te choroby.

And in order to understand how serotonin works,

Aby zrozumieć, jak działa serotonina,

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

należy zrozumieć gdzie jest przetwarzana.

And antibody stainings like this one

Znakowanie przeciwciał

can be used to understand that sort of question.

może pomóc w zrozumieniu tych kwestii.

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

Chciałbym zakończyć następującą myślą:

Green fluorescent protein and antibodies

Zielone białko fluorescencyjne i przeciwciała

are both totally natural products at the get-go.

to całkowicie naturalne produkty.

They were evolved by nature

To dzięki naturalnej ewolucji

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

meduza świeci na zielono

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

albo organizm wykrywa kod białka atakującego go wirusa.

And only much later did scientists come onto the scene

Dopiero później wkroczyli naukowcy stwierdzając,

and say, "Hey, these are tools,

że te narzędzia i właściwości

these are functions that we could use

mogą wykorzystać

in our own research tool palette."

we własnych badaniach.

And instead of applying feeble human minds

Nie trzeba posługiwać się zawodnym ludzkim umysłem

to designing these tools from scratch,

do projektowania tych narzędzi od podstaw,

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

bo natura dała nam gotowe do użycia rozwiązania,

developed and refined steadily for millions of years

które były udoskonalane przez miliony lat

by the greatest engineer of all.

przez najlepszego inżyniera świata.

Thank you.

Dziękuję.

(Applause)

(Brawa)