TED2012
Carl Schoonover: How to look inside the brain
Carl Schoonover: Cum privim în interiorul creierului.
Filmed:
Readability: 4.8
962,022 views
S-au făcut remarcabile descoperiri în înțelegerea creierului, dar cum cercetezi efectiv neuronii din interior? Folosind imagini superbe, neurocercetătorul Carl Schoonover ne arată metodele care ne permit să privim în interiorul creierului.
Carl Schoonover - Neuroscience PhD student + writer
Carl Schoonover is a neuroscientist and one of the founders of NeuWrite, a collaboration between writers and neuroscientist. Full bio
Carl Schoonover is a neuroscientist and one of the founders of NeuWrite, a collaboration between writers and neuroscientist. Full bio
Double-click the English transcript below to play the video.
00:16
This is a thousand-year-old drawing of the brain.
0
359
3996
Iată un desen al creierului vechi de 1000 de ani.
00:20
It's a diagram of the visual system.
1
4355
1912
E o diagramă a sistemului vizual.
00:22
And some things look very familiar today.
2
6267
2750
Unele detalii ne sunt familiare în prezent.
00:24
Two eyes at the bottom, optic nerve flowing out from the back.
3
9017
4367
Doi ochi la bază, nervul optic continuând în spate.
00:29
There's a very large nose
4
13384
2120
Un nas foarte mare
00:31
that doesn't seem to be connected to anything in particular.
5
15504
3317
care nu pare a fi conectat cu nimic.
00:34
And if we compare this
6
18821
1700
Dacă am compara
00:36
to more recent representations of the visual system,
7
20521
2074
cu reprezentări mai recente ale sistemului vizual
00:38
you'll see that things have gotten substantially more complicated
8
22595
2957
veți vedea că lucrurile s-au complicat substanțial
00:41
over the intervening thousand years.
9
25552
1573
în timpul celor 1000 de ani care s-au scurs.
00:43
And that's because today we can see what's inside of the brain,
10
27125
2965
Azi putem vedea în interiorul creierului
00:45
rather than just looking at its overall shape.
11
30090
2481
nu doar privi forma exterioară.
00:48
Imagine you wanted to understand how a computer works
12
32571
3979
Imaginați-vă că ați încerca să înțelegeți cum lucrează un computer
00:52
and all you could see was a keyboard, a mouse, a screen.
13
36550
3179
și tot ce puteți vedea ar fi tastatura, mouse-ul, un ecran.
00:55
You really would be kind of out of luck.
14
39729
2396
Ați cam fi fără noroc.
00:58
You want to be able to open it up, crack it open,
15
42125
2042
Ați vrea să-l deschideți, să-l despicați,
01:00
look at the wiring inside.
16
44167
1844
să vă uitați la circuitele interioare.
01:01
And up until a little more than a century ago,
17
46011
1864
Până acum un secol
01:03
nobody was able to do that with the brain.
18
47875
2000
nimeni n-a reușit asta cu creierul.
01:05
Nobody had had a glimpse of the brain's wiring.
19
49875
1880
Nimeni n-a putut arunca o privire la circuitele creierului.
01:07
And that's because if you take a brain out of the skull
20
51755
2952
Asta pentru că dacă scoți creierul din craniu,
01:10
and you cut a thin slice of it,
21
54707
1689
secționezi o felie subțire
01:12
put it under even a very powerful microscope,
22
56396
2498
și o pui sub cel mai puternic microscop
01:14
there's nothing there.
23
58894
1181
nu e nimic acolo.
01:15
It's gray, formless.
24
60075
1613
E gri, e fără formă.
01:17
There's no structure. It won't tell you anything.
25
61688
2604
N-are structură. Nu-ți spune nimic.
01:20
And this all changed in the late 19th century.
26
64292
2854
Asta s-a schimbat radical în secolul XIX.
01:23
Suddenly, new chemical stains for brain tissue were developed
27
67146
3875
Noi substanțe de colorare a țesutului din creier s-au descoperit
01:26
and they gave us our first glimpses at brain wiring.
28
71021
2812
și ne-au oferit primele imagini ale circuitelor.
01:29
The computer was cracked open.
29
73833
2013
Computerul a fost despicat.
01:31
So what really launched modern neuroscience
30
75846
2856
Ceea ce a lansat neuroștiința modernă
01:34
was a stain called the Golgi stain.
31
78702
1965
a fost un pigment numit pigment Golgi.
01:36
And it works in a very particular way.
32
80667
1881
Acționează într-un mod foarte aparte.
01:38
Instead of staining all of the cells inside of a tissue,
33
82548
3110
În loc să coloreze toate celulele dintr-un țesut,
01:41
it somehow only stains about one percent of them.
34
85658
3032
selecționează un procent din total.
01:44
It clears the forest, reveals the trees inside.
35
88690
3342
Luminează pădurea, revelează copacii dinăuntru.
01:47
If everything had been labeled, nothing would have been visible.
36
92032
2672
Dacă toul s-ar colora, nu s-ar vedea nimic.
01:50
So somehow it shows what's there.
37
94704
2046
Arată, într-un fel, ce e în interior.
01:52
Spanish neuroanatomist Santiago Ramon y Cajal,
38
96750
2667
Neuroanatomistul spaniol Santiago Ramon y Cajal,
01:55
who's widely considered the father of modern neuroscience,
39
99417
2845
considerat părintele neuroștiinței moderne,
01:58
applied this Golgi stain, which yields data which looks like this,
40
102262
3897
a aplicat acest pigment Golgi și a obținut această imagine
02:02
and really gave us the modern notion of the nerve cell, the neuron.
41
106159
3758
și ne-a dat perspectiva modernă asupra celulii nervoase, neuronul.
02:05
And if you're thinking of the brain as a computer,
42
109917
2614
Dacă te gândești la creier ca la un computer,
02:08
this is the transistor.
43
112531
2011
acesta e tranzistorul.
02:10
And very quickly Cajal realized
44
114542
2075
Foarte curând Cajal a realizat
02:12
that neurons don't operate alone,
45
116617
2337
că neuronii nu operează singuri,
02:14
but rather make connections with others
46
118954
1838
ci fac conexiuni cu alții
02:16
that form circuits just like in a computer.
47
120792
2506
formând circuite exact ca într-un computer.
02:19
Today, a century later, when researchers want to visualize neurons,
48
123298
3391
Azi, după un secol, când cercetătorii vor să vizualizeze neuronii
02:22
they light them up from the inside rather than darkening them.
49
126689
2767
îi luminează din interior în loc să-i coloreze.
02:25
And there's several ways of doing this.
50
129456
1150
Există mai multe căi de-a face asta.
02:26
But one of the most popular ones
51
130606
1727
Una dintre cele mai populare
02:28
involves green fluorescent protein.
52
132333
2092
folosește proteina verde fluorescentă.
02:30
Now green fluorescent protein,
53
134425
1659
Proteina verde fluorescentă, care, nu-i de mirare,
02:31
which oddly enough comes from a bioluminescent jellyfish,
54
136084
3145
vine de la o meduză bioluminiscentă,
02:35
is very useful.
55
139229
1238
e foarte utilă.
02:36
Because if you can get the gene for green fluorescent protein
56
140467
2638
Dacă poți extrage gena pentru proteina verde fluorescentă
02:39
and deliver it to a cell,
57
143105
1675
și o inserezi într-o celulă,
02:40
that cell will glow green --
58
144780
1747
celula va străluci verde.
02:42
or any of the many variants now of green fluorescent protein,
59
146527
3746
Sunt și alte variante de proteine fluorescente care luminează
02:46
you get a cell to glow many different colors.
60
150273
1664
celula în multe culori diferite.
02:47
And so coming back to the brain,
61
151937
1521
Întorcându-ne la creier,
02:49
this is from a genetically engineered mouse called "Brainbow."
62
153458
3800
asta e de la un cobai numit "Brainbow."
02:53
And it's so called, of course,
63
157258
1550
Se numește astfel, bineînțeles,
02:54
because all of these neurons are glowing different colors.
64
158808
3612
pentru că neuronii strălucesc în diferite culori.
02:58
Now sometimes neuroscientists need to identify
65
162420
3451
Câteodată neurocercetătorii trebuie să identifice
03:01
individual molecular components of neurons, molecules,
66
165871
3044
componente moleculare individuale ale neuronilor, anumite molecule,
03:04
rather than the entire cell.
67
168915
1798
în loc de întreaga celulă.
03:06
And there's several ways of doing this,
68
170713
1706
Există mai multe căi de a face asta,
03:08
but one of the most popular ones
69
172419
1469
dar una dintre cele populare
03:09
involves using antibodies.
70
173888
2195
folosește anticorpi.
03:11
And you're familiar, of course,
71
176083
1337
Sunteți familiari, desigur,
03:13
with antibodies as the henchmen of the immune system.
72
177420
2951
cu anticorpii pe post de aghiotanți ai sistemului imunitar.
03:16
But it turns out that they're so useful to the immune system
73
180371
2418
Sunt atât de utili sistemului imunitar
03:18
because they can recognize specific molecules,
74
182789
2550
pentru că pot recunoaște molecule specifice,
03:21
like, for example, the code protein
75
185339
2119
de ex. molecula cod a unui virus
03:23
of a virus that's invading the body.
76
187458
2388
care invadează corpul.
03:25
And researchers have used this fact
77
189846
2045
Cercetătorii au folosit acest aspect
03:27
in order to recognize specific molecules inside of the brain,
78
191891
4325
ca să recunoască molecule specifice din creier,
03:32
recognize specific substructures of the cell
79
196216
2640
substructuri specifice din celulă
03:34
and identify them individually.
80
198856
2244
și să le identifice individual.
03:37
And a lot of the images I've been showing you here are very beautiful,
81
201100
3025
Multe dintre imaginile arătate aici sunt frumoase
03:40
but they're also very powerful.
82
204125
1906
dar sunt și foarte profunde.
03:41
They have great explanatory power.
83
206031
1636
Au putere de explicație profundă.
03:43
This, for example, is an antibody staining
84
207667
2090
Acesta, de ex., e un pigment de anticorp
03:45
against serotonin transporters in a slice of mouse brain.
85
209757
3520
pe fundalul transmițătorilor de serotonină într-o felie de creier de cobai.
03:49
And you've heard of serotonin, of course,
86
213277
1681
Ați auzit de serotonină, desigur,
03:50
in the context of diseases like depression and anxiety.
87
214958
2827
în contextul bolilor ca depresia și anxietatea.
03:53
You've heard of SSRIs,
88
217785
1408
Ați auzit de ISRS - inhibitori selectivi ai recaptării serotoninei,
03:55
which are drugs that are used to treat these diseases.
89
219193
2897
medicamente folosite să trateze aceste boli.
03:57
And in order to understand how serotonin works,
90
222090
2890
Ca să înțelegem cum funcționează serotonina,
04:00
it's critical to understand where the serontonin machinery is.
91
224980
3076
e important de înțeles unde e mașinăria serotoninei.
04:03
And antibody stainings like this one
92
228056
1596
Procedeul cu pigment de anticorpi
04:05
can be used to understand that sort of question.
93
229652
3546
poate fi folosit pentru a răspunde la acest gen de întrebare.
04:09
I'd like to leave you with the following thought:
94
233198
2558
Doresc să vă gândiți la un lucru:
04:11
Green fluorescent protein and antibodies
95
235756
2610
Proteina fluorescentă verde și anticorpii
04:14
are both totally natural products at the get-go.
96
238366
3007
sunt ambele produse naturale din start.
04:17
They were evolved by nature
97
241373
2779
Au fost evoluate de natură
04:20
in order to get a jellyfish to glow green for whatever reason,
98
244152
2567
cu scopul ca meduza să lumineze pentru cine știe ce motiv,
04:22
or in order to detect the code protein of an invading virus, for example.
99
246719
4383
ori anticorpii pentru a detecta proteina cod a unui virus.
04:27
And only much later did scientists come onto the scene
100
251102
3017
Mult mai târziu au apărut pe scenă cercetătorii
04:30
and say, "Hey, these are tools,
101
254119
2023
și-au spus, "Hei, astea sunt modalități,
04:32
these are functions that we could use
102
256142
2113
funcții pe care le putem folosi
04:34
in our own research tool palette."
103
258255
2008
în paleta noastră de metode de cercetare."
04:36
And instead of applying feeble human minds
104
260263
3628
Și în loc să consacre minți umane
04:39
to designing these tools from scratch,
105
263891
1884
la designul acestor metode de la bun început
04:41
there were these ready-made solutions right out there in nature
106
265775
2904
s-au folosit de aceste soluții gata existente
04:44
developed and refined steadily for millions of years
107
268679
3236
dezvoltate și perfecționate constant de milioane de ani
04:47
by the greatest engineer of all.
108
271915
1700
de cel mai grozav inginer, natura.
04:49
Thank you.
109
273615
1262
Mulțumesc.
04:50
(Applause)
110
274877
2538
(Aplauze)
ABOUT THE SPEAKER
Carl Schoonover - Neuroscience PhD student + writerCarl Schoonover is a neuroscientist and one of the founders of NeuWrite, a collaboration between writers and neuroscientist.
Why you should listen
Carl is a neuroscience PhD candidate at Columbia University, where he works on microanatomy and electrophysiology of rodent somatosensory cortex. He the author of Portraits of the Mind: Visualizing the Brain from Antiquity to the 21st Century, and has written for the New York Times, Le Figaro, the Huffington Post, Science, Scientific American, Design Observer, and Boing Boing. In 2008 he cofounded NeuWrite, a collaborative working group for scientists, writers, and those in between. He hosts a radio show on WkCR 89.9FM, which focuses on opera and classical music, and their relationship to the brain.
Carl Schoonover | Speaker | TED.com