Élvezze ezeket a csodálatos rajzokat, amelyeket az Idegtudomány Atya készített

A képek ikonikusak mindenkinek, aki belemerült az ujjbe az idegtudomány hatalmas és rejtélyes medencéjébe: Egy finom elágazási minta kis fekete foltból származik és körülveszi. Változatos vonalsúlyok mutatnak a rajz által bemutatott háromdimenziós szerkezetre, télen a csupasz elágazó fára emlékeztetnek. Ezek a spanyol neuroanatómus Santiago Ramón y Cajal neuronrajzai.

kapcsolodo tartalom

• A tudomány Waldo keresésének mögött

Öt évtizedes munka során Cajal (1852–1935) több mint 2900 rajzot készített az idegrendszer architektúrájáról. Számtalan órányi szoros megfigyelés alapozta meg ezeket a rajzokat, és segített neki megismerni a neuroanatómia két alapvető igazságát. Először arra a következtetésre jutott, hogy az agy sok egyedi sejtből áll, úgynevezett neuronokból, nem pedig az összeolvadt sejtek pókhálószerű szerkezetéből (sok kortársa szerint). Másodszor, ezek a sejtek az elektromos jeleket egy irányba áramolják a neuronokon keresztül: az elágazó dendritek megkapják az impulzust, továbbítják a fő sejttesthez, majd az axonjaik mentén - hosszú vetületek, amelyek az agy távoli részeit összekötik.

Munkájáért Cajal megosztotta az 1906-os élettani vagy orvosi Nobel-díjat Camillo Golgi-val, egy olaszal, aki feltalálta a Cajal szövetfestési módszerét az egyes idegsejtek látására. Hihetetlen, hogy évtizedekkel később más kutatók megerősíthetik véleményét az agy felépítéséről és működéséről. Most őt nevezik a modern idegtudomány atyjának.

"Ő egy zseni és nagy tudós, aki látta, amit mások nem tudnak." - mondja Eric Newman, a Minnesota-i Egyetem idegtudós kutatója, aki egy új könyvet szerkesztett a Cajalról, A gyönyörű agy: Santiago Ramón y rajzai. Cajal, Alfonso Araque és Janet M. Dubinsky kollégáival, valamint az egyetem idegtudományi tudósaival is. Könyveik több mint 80 Cajal rajzát tartalmazzák, és társul egy utazó kiállításhoz, amelyet január 28-án nyitnak meg a Minneapolis-i Weisman Művészeti Múzeumban.

A gyönyörű agy: Santiago Ramon y Cajal rajzai

megvesz

A könyv és a bemutató azt mutatja, hogy Cajal képzett művész volt, és megfigyelési képességei alapján titán volt a tudományos történelemben.

Cajal rajzának szokatlan szépsége a neuronbiológia bonyolult diktációjából és a sötét Golgi festési módszerből fakad, amelyet Cajal tökéletesített, ám munkája tartalmaz még valamit. A képek nagy része annyira informatív, hogy ma is használják a neurobiológiai órákban. "A rajzai továbbra is a legjobb rajzok" - mondja Newman. „Olyan sok kulcsfontosságú pontot illusztrálnak.” Még a modern képalkotó technológiák sem haladhatják meg az eleganciát, amellyel Cajal összekapcsolta a formáját és funkcióját.

A könyv négy fő részre oszlik. Az első az agy különböző sejttípusainak menageriejét mutatja be, a túlzott, elágazó Purkinje idegsejtekből, amelyek a testet egyenesen és kiegyensúlyozottan tartják, a ritka neuronokhoz, amelyek szabályozzák az izmok összehúzódásait, amelyek az élelmet a bélben mozgatják.

A második rész bemutatja, hogy ez a sok sejt hogyan integrálódik szenzoros rendszerek létrehozásához. Cajal képei itt feltárják, hogy az agy és az érzékszervek hogyan fogadják és dolgozzák fel a szagokat, látnivalókat és hangokat. A harmadik rész az áramkörökben együtt működő neuronok rajzaiból áll, amelyek olyan utak építését végzik el, amelyek összekapcsolják az agy különböző részeit, vagy bizonyos viselkedés kialakulásához vezetnek. Az utolsó rész a növekvő, osztódó és elhaló sejtek képeit vizsgálja.

Newman írta a képaláírásokat. "Az egyik rajzról a másikra megpróbálok egy történetet elmondani, hogy az emberek olvasásuk során megismerjék az idegtudományt" - mondja. De magyarázata messze nem didaktikus; ehelyett az idegrendszer története lenyűgözően bontakozik ki, amelyet Cajal munkájának vizuális kezelése egyáltalán nem könnyített meg.

"Néhány rajzot elsősorban szépségük miatt választottunk" - mondja Newman. Ezután a csapatnak el kellett merülnie Cajal folyóiratainak és eredeti tudományos cikkeinek, hogy jobban megértsék az egyes rajzok kontextusát és jelentőségét.

A könyv Larry W. Swanson, a Dél-Kaliforniai Egyetem neurobiológusának esszéjét, valamint Lyndel King, a Weisman Művészeti Múzeum fő kurátora és Eric Himmel, az Abrams Books főszerkesztőjének társszerző cikkeit is tartalmazza., a kiadó.

Swanson belemerül Cajal életébe és tudományos eredményeibe, és "lenyűgöző, többdimenziós, életnél nagyobb karakternek" nevezi őt. King és Himmel feltárja művészetét és módszereit. Mindkét esszé a férfi önéletrajzából, az Emlékek az életemből származik .

Önarckép, amelyet Cajal készített Valencia laboratóriumában, amikor harmincas évei elején voltak, kb. 1885. (Köszönetnyilvánítás: Instituto Cajal del Consjo Investigaciones Científicas Superior, Madrid, © 2017 CSIC) Önarckép, amelyet Cajal készített a könyvtárában, amikor harmincas éveiben volt. (Üdvözlettel: Instituto Cajal del Consjo Investigaciones Científicas Superior, Madrid, © 2017 CSIC) Négy önarckép, melyet Cajal készített, amikor ő volt 34 éves, 1886-ban. (Udvarias Institut Cajal del Consjo Investigaciones Científicas, Spanyolország, © 2017 CSIC)

1852-ben született egy spanyol északkeleti kisvárosában. Cajal szegény diáknak, félénknek és társulatlannak írta le magát, írja Swanson. Fiatal korban kényszeresen rajzolt és művész akar lenni. Apja, a helyi orvos azt akarta, hogy orvos legyen. A ketten összeegyeztettek, amikor Cajal rájött, hogy az emberi test mennyire lenyűgözte őt, és az apja látta, hogy a rajzai kiválóan képesek voltak az anatómia tanítására. Cajal egy helyi orvosi iskolába járt.

Miután a katonai orvosi szolgálat során elszaporodott malária Cajal-t túl gyenge lett ahhoz, hogy gyakorló orvossá váljon, a szövettani mikroszkópos vizsgálatra fordult. A költői magyarázatot is szenvedett: Cajal azt írta, hogy a szövettan megmutatta neki a „nyugtalan kaptár dübörgését, amely mindannyiunk bennünk van.” A saját otthonában épített laboratóriumban csiszolta kézművesét. Az olaszországi Golgi-i látogatás bevezette őt az ezüst alapú módszerhez, amely néhány véletlenszerű neuront mélyen feketére festett, és amely alapját képezte rajzainak.

Cajal gyakran desztillálta több száz idegsejt megfigyelését, hogy végső képében rajzolja a szinguláris elegáns struktúrát. King és Himmel az egyik önarcképét elképzelve tipikus napjáról: Cajal az asztalnál ül, több mikroszkópot tartva, fejét a kezén pihenve, és a nézőre nézve. Az üvegpalackokban levő vegyi anyagpolcok és az asztalon festett ruhadarabok igazolják az állati szövetekben végzett festést, ideértve a nyulak, békák és galambok, valamint az emberi rétes szöveteket is.

Az esszéisták elmagyarázták, hogy Cajal megnézheti az előtte lévő mikroszkópot, és rajzolhat egy kis rajzfelületre oldalra. Ők írnak:

Lehet, hogy elkezdi a rajzot ceruzával, majd később indiai tintával átvitte rajta, tintamosóval vagy akvarellel adva hozzá a tonális területeket. Gyakran egy reggelt töltött a mikroszkópon, anélkül, hogy egyáltalán felvázolta volna, és délután felhívta a memóriát, visszatért a mikroszkópba, hogy megerősítse és felülvizsgálja megfigyeléseit; láthatjuk a folyamat nyomát olyan fehéren kitüntetett területeken, amelyekben nem volt elégedett.

Ez a fárasztó folyamat kulcsa Cajal felfedezéseinek. "Ön azt állíthatja, hogy csak sokkal jobb megfigyelő volt és képes volt értelmezni, amit mikroszkóp alatt nézett" - mondja Newman.

Newman számára Cajal munkája különleges hangot ad. Newman saját kutatása a nem neuronális agysejtekre, az úgynevezett glia-ra összpontosít. Hagyományosan ezeket a sejteket passzív hordozó sejteknek tekintik, amelyek az idegsejtek második hegedéke. Csak az utóbbi években váltották ki ezt az ötletet. A gliasejtek olyan fő szereplők, amelyek ösztönzik és megrajzolják a neuronok közötti kapcsolatokat, segítenek a neuronok jelátvitelének modulálásában és az agy véráramának szabályozásában. Betekintésének újabb példájában Cajal több mint egy évszázaddal ezelőtt felismerte a gliasejtek fontosságát.

"Valójában a gliasejtek sok olyan funkcióját javasolta, amelyekről most megtudjuk, hogy igazak" - mondja Newman.

A könyv egy Dubinsky záró esszéjével zárul le, amely modern technikákkal létrehozott és a mai tudományos folyóiratokban közzétett agy és annak szerkezeteit mutatja be és magyarázza. Ezek közé tartozik a Brainbow egér, amely körülbelül 100 különböző színben fluoreszkáló neuronokat hordoz, és az axon végének digitális rekonstrukciója - elektronpásztázó mikroszkópok és fehérjeazonosító kísérletek alapján - tele vegyi hírvivőkkel, amelyek várják a kiömlést és az elküldést. információ a következő cellához. Sokszínű pompájuk rámutat arra, amit Cajal helyesen tett, valamint azt, hogy a tudósok megértése mióta fejlődött napja óta.

Még a tudományos félénk is képes felmérni Cajal rajzának látványosságát és azt, hogy mennyire alaposan megvilágították az agy rejtélyeit, amelyek ugyanolyan félelmetesnek tűnhetnek, mint maga az univerzum. "Amikor ma a rajzaira nézünk, " King és Himmel írják esszéikben, "nem ábrákat vagy érveket látunk, hanem annak a távoli határnak az első tiszta képet, amelyet az ember rajzolt, aki a legtávolabbi utat a végtelen szélességébe".

A Beautiful Brain január 17-én jelent meg, és megvásárolható. A társkiállítás Cajal eredeti rajzaival a Weisman Művészeti Múzeumban található a minneapoliszben január 28-tól május 21-ig. Ez év folyamán és 2019 tavaszáig a kanadai Vancouverbe utazik; New York City; Cambridge, Massachusetts; és végül a Chapel Hill, Észak-Karolina.