Carl Schoonover: How to look inside the brain

Carl Schoonover: Beynin içine nasıl bakılır

Çeviri: Arsel Acar Gözden geçirme: Meric Aydonat

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

Bu beynin bin yıllık bir çizimi.

It's a diagram of the visual system.

Görsel sistemin bir diyagramı.

And some things look very familiar today.

Bazı şeyler bugün çok tanıdık görünüyor.

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

Altta iki tane göz, arkadan çıkan optik sinir.

There's a very large nose

Belirli bir şeye bağlı olduğu görülmeyen

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

büyük bir burun var.

And if we compare this

Ve eğer bunu görsel sistemin

to more recent representations of the visual system,

daha yeni sunumlarıyla kıyaslarsak,

you'll see that things have gotten substantially more complicated

aradan geçen bin yıl içerisinde bazı şeylerin

over the intervening thousand years.

esasında daha karmaşık bir hal aldığını görebilirsiniz.

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

Bunun sebebi bugün beynin içini görebilmemiz,

rather than just looking at its overall shape.

tüm şekline bakmak yerine.

Imagine you wanted to understand how a computer works

Bir bilgisayarın nasıl çalıştığını anlamaya çalıştığınızı bir hayal edin,

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

tek görebildiğiniz şey bir klavye, bir fare ve bir de ekran olurdu.

You really would be kind of out of luck.

Gerçekten şanssız olurdunuz.

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

Onu açabilmek, onu kırıp açabilmek,

look at the wiring inside.

içerideki kablolara bakmak istersiniz.

And up until a little more than a century ago,

Yaklaşık son yüz yıla kadar,

nobody was able to do that with the brain.

kimse bunu beyin ile yapamıyordu.

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

Kimse beynin kablolarına göz atamamıştı.

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

Bunun sebebi de, bir beyni kafatasının içinden çıkarırsanız

and you cut a thin slice of it,

ve ince bir dilimini keserseniz,

put it under even a very powerful microscope,

en güçlü mikroskobun altına koysanız bile,

there's nothing there.

orada bir şey yoktur.

It's gray, formless.

Gridir, şekilsizdir.

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

Yapısı yoktur. Size hiçbir şey söylemez.

And this all changed in the late 19th century.

Ve tüm bunlar 19. yüzyılın sonlarında değişti.

Suddenly, new chemical stains for brain tissue were developed

Birden, beyin dokusu için yeni kimyasal lekeler gelişti

and they gave us our first glimpses at brain wiring.

ve bizim beynin kablolarına ilk kez göz atmamızı sağladı.

The computer was cracked open.

Bilgisayar kırılıp açılmıştı.

So what really launched modern neuroscience

Modern nörobilimi tetikleyen şey

was a stain called the Golgi stain.

Golgi lekesi denen lekeydi.

And it works in a very particular way.

Bu, belirli bir şekilde çalışır.

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

Bir dokudaki tüm hücreleri lekelemek yerine,

it somehow only stains about one percent of them.

bir şekilde sadece bir yüzdesini lekeliyor.

It clears the forest, reveals the trees inside.

Ormanı açıyor, içindeki ağaçları açığa çıkarıyor.

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

Eğer her şey etiketli olsaydı, hiçbir şey görünür olmazdı.

So somehow it shows what's there.

Bir şekilde orada nelerin olduğunu gösteriyor.

Spanish neuroanatomist Santiago Ramon y Cajal,

İspanyol nöroanatomist Santiago Ramon y Cajal,

who's widely considered the father of modern neuroscience,

geniş çapta modern nörobilimin babası olarak da kabul edilir,

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

buna benzer bilgileri veren Golgi lekesini uyguladı

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

ve bize sınır hücresinin, yani nöronun modern kavramınını verdi.

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

Eğer beyni bir bilgisayar olarak düşünürseniz,

this is the transistor.

bu da transistörü.

And very quickly Cajal realized

Ve Cajal hemen nöronların tek başına

that neurons don't operate alone,

çalışmadıklarını, onun yerine

but rather make connections with others

tıpkı bir birgisayardaki gibi

that form circuits just like in a computer.

birbiriyle devreler kurarak bağlantı sağladıklarını fark etti.

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

Bugün, bir yüz yıl sonra, araştırmacılar nöronları görselleştirmek isterken,

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

onları karartmak yerine içeriden aydınlatıyorlar.

And there's several ways of doing this.

Bunu yapmanın bir sürü yolu var.

But one of the most popular ones

Ama en popüler olanlardan biri

involves green fluorescent protein.

yeşil floresan proteini içerir.

Now green fluorescent protein,

Tuhaf bir şekilde biyoparlak bir deniz anasından elde edilen

which oddly enough comes from a bioluminescent jellyfish,

yeşil floresan proteini

is very useful.

çok kullanışlı bir madde.

Because if you can get the gene for green fluorescent protein

Çünkü yeşil floresan protein'in genini elde edip

and deliver it to a cell,

bir hücreye verirseniz,

that cell will glow green --

o hücre yeşil olarak parlar--

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

ya da şimdiki yeşil floresan protein'in birçok versiyonlarından,

you get a cell to glow many different colors.

bir hücrenin birçok farklı renkte parlamasını sağlayabilirsiniz.

And so coming back to the brain,

Şimdi beyne geri dönersek,

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

bu genetiği değiştirilmiş bir fareden ve adı ''Beyinkuşağı''.

And it's so called, of course,

Öyle deniyor

because all of these neurons are glowing different colors.

çünkü tüm bu nöronlar farklı renklerde parlıyor.

Now sometimes neuroscientists need to identify

Şimdi bazen nörobilimciler nöronların

individual molecular components of neurons, molecules,

tüm hücre yerine

rather than the entire cell.

bireysel moleküler bileşenleri, molekülleri tanımlaması gerekir.

And there's several ways of doing this,

Bunu yapmanın bir sürü yolu var

but one of the most popular ones

ama en popüler olanı

involves using antibodies.

antikorları içerir.

And you're familiar, of course,

Bağışıklık sisteminin

with antibodies as the henchmen of the immune system.

yardımcıları olan antikorlar sizlere tanıdık geliyor elbette.

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

Ama bağışıklık sistemi için o kadar yararlılar

because they can recognize specific molecules,

çünkü belirli molekülleri tanıyabiliyorlar,

like, for example, the coat protein

mesela vücuda istila eden

of a virus that's invading the body.

bir virüsün protein kodu.

And researchers have used this fact

Araştırmacılar bu gerçeği

in order to recognize specific molecules inside of the brain,

beynin içindeki belirli molekülleri tanıyabilmek için,

recognize specific substructures of the cell

hücrenin belirli altyapılarını tanıyabilmek için

and identify them individually.

ve onları tek tek belireyebilmek için kullandılar.

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

Burada sizlere gösterdiğim resimlerin çoğu gerçekten çok güzel,

but they're also very powerful.

ama aynı zamanda çok güçlüler.

They have great explanatory power.

Onların muazzam bir açıklayıcı gücü var.

This, for example, is an antibody staining

Bu, örnek olarak, dilimlenmiş bir fare beynini

against serotonin transporters in a slice of mouse brain.

serotonin taşıyıcılarına karşı lekeleyen bir antikor.

And you've heard of serotonin, of course,

Ve serotonini elbette

in the context of diseases like depression and anxiety.

depresyon ve endişe durumlarında duymuşsunuzdur.

You've heard of SSRIs,

SSRI'ı duymuşsunuzdur,

which are drugs that are used to treat these diseases.

bu hastalıkları iyileştiren ilaçlar.

And in order to understand how serotonin works,

Ve serotoninin nasıl çalıştığını anlayabilmek için,

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

serontonin mekanizmasının nerede olduğunu anlamak gerekir.

And antibody stainings like this one

Ve bunun gibi antikor lekelemeleri

can be used to understand that sort of question.

böylesine bir soruyu anlayabilmek için kullanılabilir.

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

Sizi şu düşünceyle bırakmak istiyorum:

Green fluorescent protein and antibodies

Yeşil floresan protein ve antikorların

are both totally natural products at the get-go.

ikisi de başlangıçta tümüyle doğal ürünler.

They were evolved by nature

Doğa tarafından herhangi bir sebep için

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

denizanaların yeşil parlaması için,

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

ya da örnek olarak, istila eden bir virüsün protein kodunu fark edebilmek için evrildiler.

And only much later did scientists come onto the scene

Ve daha sonra bilim insanları sahneye çıkıp

and say, "Hey, these are tools,

ve ''Hey, bunlar güzel araçlar,

these are functions that we could use

bunlar araştırma paletimizde

in our own research tool palette."

kullanabileceğimiz fonksiyonlar" derler.

And instead of applying feeble human minds

Bu araçları sıfırdan tasarlamak için

to designing these tools from scratch,

zayıf insan zihinlerini kullanmak yerine,

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

doğadaki en iyi mühendis tarafından

developed and refined steadily for millions of years

milyonlarca yıldır geliştirilmiş ve işlenmiş

by the greatest engineer of all.

hazır halde çözümleri bulunuyor.

Thank you.

Teşekkürler.

(Applause)

(Alkış)