Carl Schoonover: How to look inside the brain

Traducător: Ariana Bleau Lugo Corector: Ruxandra Taleanu

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

Iată un desen al creierului vechi de o mie de ani.

It's a diagram of the visual system.

E o diagramă a sistemului vizual.

And some things look very familiar today.

Unele detalii ne sunt familiare în prezent.

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

Doi ochi la bază, nervul optic continuând în spate.

There's a very large nose

Un nas foarte mare

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

care nu pare a fi conectat cu nimic.

And if we compare this

Dacă am compara

to more recent representations of the visual system,

cu reprezentări mai recente ale sistemului vizual

you'll see that things have gotten substantially more complicated

veți vedea că lucrurile s-au complicat substanțial

over the intervening thousand years.

în timpul celor o mie de ani care s-au scurs.

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

Asta pentru că acum putem vedea în interiorul creierului,

rather than just looking at its overall shape.

nu doar să îi privim exteriorul.

Imagine you wanted to understand how a computer works

Imaginați-vă că încercați să înțelegeți cum funcționează un computer

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

și tot ce puteți vedea e tastatura, mouse-ul și un ecran.

You really would be kind of out of luck.

Ați cam fi neajutorați.

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

Ați vrea să-l deschideți, să-l despicați,

look at the wiring inside.

să vă uitați la circuitele interioare.

And up until a little more than a century ago,

Până acum un secol

nobody was able to do that with the brain.

nimeni n-a reușit asta cu creierul.

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

Nimeni nu a putut vedea circuitele creierului.

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

Asta pentru că dacă scoți creierul din craniu,

and you cut a thin slice of it,

secționezi o felie subțire

put it under even a very powerful microscope,

și o pui sub cel mai puternic microscop

there's nothing there.

nu e nimic acolo.

It's gray, formless.

E gri, e fără formă.

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

N-are structură. Nu-ți spune nimic.

And this all changed in the late 19th century.

Asta s-a schimbat radical în secolul XIX.

Suddenly, new chemical stains for brain tissue were developed

Noi substanțe de colorare a țesutului din creier s-au descoperit

and they gave us our first glimpses at brain wiring.

și ne-au oferit primele imagini ale circuitelor.

The computer was cracked open.

Computerul a fost despicat.

So what really launched modern neuroscience

Ceea ce a lansat neuroștiința modernă

was a stain called the Golgi stain.

a fost un pigment numit pigment Golgi.

And it works in a very particular way.

Acționează într-un mod foarte aparte.

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

În loc să coloreze toate celulele dintr-un țesut,

it somehow only stains about one percent of them.

selecționează un procent din total.

It clears the forest, reveals the trees inside.

Luminează pădurea, descoperă copacii dinăuntru.

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

Dacă totul s-ar colora, nu s-ar vedea nimic.

So somehow it shows what's there.

Arată, într-un fel, ce e în interior.

Spanish neuroanatomist Santiago Ramon y Cajal,

Neuroanatomistul spaniol Santiago Ramon y Cajal,

who's widely considered the father of modern neuroscience,

considerat părintele neuroștiinței moderne,

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

a aplicat acest pigment Golgi și a obținut această imagine

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

și ne-a dat o perspectiva modernă asupra celulei nervoase, neuronul.

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

Dacă te gândești la creier ca la un computer,

this is the transistor.

acesta e tranzistorul.

And very quickly Cajal realized

Foarte curând Cajal a realizat

that neurons don't operate alone,

că neuronii nu operează singuri,

but rather make connections with others

ci fac conexiuni cu alții

that form circuits just like in a computer.

formând circuite exact ca într-un computer.

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

Azi, după un secol, când cercetătorii vor să vizualizeze neuronii

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

îi luminează din interior în loc să-i coloreze.

And there's several ways of doing this.

Există mai multe căi de a face asta.

But one of the most popular ones

Una dintre cele mai populare

involves green fluorescent protein.

folosește proteina verde fluorescentă.

Now green fluorescent protein,

Proteina verde fluorescentă, care, nu-i de mirare,

which oddly enough comes from a bioluminescent jellyfish,

provine de la o meduză cu bioluminiscență,

is very useful.

e foarte utilă.

Because if you can get the gene for green fluorescent protein

Dacă poți extrage gena pentru proteina verde fluorescentă

and deliver it to a cell,

și o inserezi într-o celulă,

that cell will glow green --

celula va străluci verde.

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

Sunt și alte variante de proteine fluorescente care luminează

you get a cell to glow many different colors.

celula în multe culori diferite.

And so coming back to the brain,

Întorcându-ne la creier,

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

asta e de la un cobai numit „Brainbow”.

And it's so called, of course,

Se numește astfel, bineînțeles,

because all of these neurons are glowing different colors.

pentru că neuronii strălucesc în diferite culori.

Now sometimes neuroscientists need to identify

Câteodată neurocercetătorii trebuie să identifice

individual molecular components of neurons, molecules,

componente moleculare individuale ale neuronilor, anumite molecule,

rather than the entire cell.

în loc de întreaga celulă.

And there's several ways of doing this,

Există mai multe căi de a face asta,

but one of the most popular ones

dar una dintre cele populare

involves using antibodies.

folosește anticorpi.

And you're familiar, of course,

Sunteți familiari, desigur,

with antibodies as the henchmen of the immune system.

cu anticorpii pe post de aghiotanți ai sistemului imunitar.

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

Sunt atât de utili sistemului imunitar

because they can recognize specific molecules,

pentru că pot recunoaște molecule specifice,

like, for example, the coat protein

de exemplu molecula cod a unui virus

of a virus that's invading the body.

care invadează corpul.

And researchers have used this fact

Cercetătorii au folosit asta

in order to recognize specific molecules inside of the brain,

ca să recunoască molecule specifice din creier,

recognize specific substructures of the cell

substructuri specifice din celulă

and identify them individually.

și să le identifice individual.

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

Multe dintre imaginile prezentate sunt frumoase,

but they're also very powerful.

dar sunt și foarte puternice.

They have great explanatory power.

Au o putere de explicație profundă.

This, for example, is an antibody staining

Acesta, de exemplu, e un pigment de anticorp

against serotonin transporters in a slice of mouse brain.

pentru transportatorii de serotonină dintr-o felie de creier de cobai.

And you've heard of serotonin, of course,

Ați auzit de serotonină, desigur,

in the context of diseases like depression and anxiety.

în contextul bolilor ca depresia și anxietatea.

You've heard of SSRIs,

Ați auzit de ISRS, inhibitori selectivi ai recaptării serotoninei,

which are drugs that are used to treat these diseases.

medicamente folosite să trateze aceste boli.

And in order to understand how serotonin works,

Ca să înțelegem cum funcționează serotonina,

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

e important de înțeles unde e mașinăria serotoninei.

And antibody stainings like this one

Procedeul cu pigment de anticorpi

can be used to understand that sort of question.

poate fi folosit pentru a răspunde la acest gen de întrebare.

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

Doresc să vă gândiți la un lucru:

Green fluorescent protein and antibodies

proteina fluorescentă verde și anticorpii

are both totally natural products at the get-go.

sunt ambele produse naturale din start.

They were evolved by nature

Au fost evoluate de natură

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

cu scopul ca meduza să lumineze pentru cine știe ce motiv,

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

și anticorpii pentru a detecta proteina cod a unui virus.

And only much later did scientists come onto the scene

Mult mai târziu au apărut pe scenă cercetătorii

and say, "Hey, these are tools,

și-au spus: „Hei, astea sunt modalități,

these are functions that we could use

funcții pe care le putem folosi

in our own research tool palette."

în paleta noastră de metode de cercetare.”

And instead of applying feeble human minds

Și în loc ca oamenii

to designing these tools from scratch,

să construiască acestor metode de la zero,

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

s-au folosit de aceste soluții deja existente,

developed and refined steadily for millions of years

dezvoltate și perfecționate constant de milioane de ani

by the greatest engineer of all.

de cel mai grozav inginer: natura.

Thank you.

Vă mulțumesc!

(Applause)

(Aplauze)