Interiorul creierului ascunde o lume fascinanta. Din nefericire, nu avem asa usor acces la el.
Creierul face parte din sistemului nervos central (SNC) si se gaseste in interiorul craniului.
El controleaza numeroase functii ale organismului cum ar fi: bataile inimii, mersul si alergarea, generarea de ganduri si emotii.
In medie, creierul uman are cca 86 de miliarde de neuroni, care pot face, la un loc, 10 milioane de miliarde de calcule pe secunda.
Cum sunt studiati neuronii din interiorul creierului?
Astazi putem vedea in interiorul creierului, nu doar privi forma exterioara. :)
Aceasta este posibil datorita evolutiei tehnicii in ultima 100 de ani care ne-a oferit diverse modalitati de a explora retelele neuronale ascunse in interiorul creierului nostru.
Astfel, s-a nascut o serie de stiinte care se ocupa de studiul si cercetarea creierului. Au fost inregistrate progrese remarcabile in intelegerea creierului.
Deoarece toate incep cu neuro, au fost grupate si denumite neuro-stiinte.
Folosind imagini superbe, neuro-cercetatorul Carl Schoonover ne arata instrumentele care ne permit sa vedem in interiorul creierul nostru.
Carl Schoonover ne spune ce se gaseste in interiorul creierului
Iata un desen al creierului vechi de 1000 de ani. E o diagrama a sistemului vizual. Unele detalii ne sunt familiare in prezent.
Doi ochi la baza, nervul optic continuand in spate. Un nas foarte mare care nu pare a fi conectat cu nimic.
Daca am compara cu reprezentari mai recente ale sistemului vizual veti vedea ca lucrurile s-au complicat substantial in timpul celor 1000 de ani care s-au scurs.
[ct_message type=”info” ]Azi putem vedea in interiorul creierului, nu doar privi forma exterioara.[/ct_message]Imaginati-va ca vreti sa intelegeti cum lucreaza un computer si tot ceea ce puteti vedea ar fi tastatura, mouse-ul, un ecran. Ati cam fi fara noroc.
- Ati vrea sa-l deschideti, sa-l despicati, sa va uitati la circuitele interioare.
Pana acum un secol nimeni n-a reusit sa faca asta cu creierul. Nimeni n-a putut arunca o privire la circuitele creierului.
Asta pentru ca daca scoti creierul din craniu, sectionezi o felie subtire si o pui sub cel mai puternic microscop nu e nimic acolo. E gri, e fara forma. N-are structura. Nu-ti spune nimic.
- Acest lucru s-a schimbat radical in secolul XIX.
Noi substante de colorare a tesutului din creier s-au descoperit si ne-au oferit primele imagini ale circuitelor. Computerul a fost deschis.
Ceea ce a lansat neurostiinta moderna a fost un pigment, numit pigmentul Golgi.
- Acesta actioneaza intr-un mod foarte aparte: in loc sa coloreze toate celulele dintr-un tesut, selectioneaza un procent din total.
- Lumineaza padurea, reveleaza copacii dinauntru. Daca totul s-ar colora, nu s-ar vedea nimic. Arata, intr-un fel, ce se gaseste in interior.
Neuro-anatomistul spaniol Santiago Ramon y Cajal, considerat parintele neurostiintei moderne, a folosit acest pigment Golgi si a obtinut aceasta imagine care ne-a dat perspectiva moderna asupra celulei nervoase, neuronul.
Creierul uman este cel mai fabulos computer.
Daca te gandesti la creier ca la un computer, acesta e tranzistorul.
Foarte curand Cajal a realizat ca neuronii nu opereaza singuri, ci fac conexiuni cu alti neuroni, formand circuite exact ca intr-un computer.
Astazi, dupa un secol, cand cercetatorii vor sa vizualizeze neuronii, ii lumineaza din interior, in loc sa-i coloreze.
Exista mai multe cai de-a face asta.
- Una dintre cele mai populare foloseste proteina verde fluorescenta. Proteina verde fluorescenta, care, nu-i de mirare, vine de la o meduza bioluminiscenta, e foarte utila.
Daca poti extrage gena pentru proteina verde fluorescenta si o inserezi intr-o celula, celula va straluci verde. Sunt si alte variante de proteine fluorescente care lumineaza celula in multe culori diferite.
Revenind la creier, acesta esta de la un cobai numit „Brainbow”. Se numeste astfel, bineinteles, pentru ca neuronii stralucesc in diferite culori.
Cateodata neuro-cercetatorii trebuie sa identifice componente moleculare individuale ale neuronilor, anumite molecule, in loc de intreaga celula.
Exista mai multe metode de a face asta, dar una dintre cele populare foloseste anticorpii.
Sunteti familiari, desigur, cu anticorpii pe post de aghiotanti ai sistemului imunitar.
Sunt extrem de utili sistemului imunitar deoarece pot recunoaste molecule specifice, de ex. molecula cod a unui virus care invadeaza corpul.
Cercetatorii au folosit acest aspect pentru a recunoaste molecule specifice din creier, substructuri specifice ale celulei si sa le identifice individual.
Multe dintre imaginile aratate aici sunt frumoase, dar sunt si foarte profunde. Au putere de explicatie profunda.
Aceasta, de exemplu, este o pigmentare /colorare a anticorpilor care actioneaza impotriva transmitatorilor de serotonina dintr-o zona a creierului la un cobai.
- Ati auzit de serotonina, desigur, in contextul unor boli, precum depresia si anxietatea.
- Ati auzit de ISRS – inhibitori selectivi ai recaptarii serotoninei, medicamente folosite sa trateze aceste boli.
Ca sa intelegem cum functioneaza serotonina, este important sa intelegem unde actioneaza serotonina.
Procedeul de pigmentare a anticorpilor poate fi folosit pentru a raspunde la acest gen de intrebare.
[ct_leading]Natura, cel mai mare inginer al tuturor timpurilor[/ct_leading]
[ct_definition title=”Doresc sa va ganditi la un lucru: ” ]Proteina fluorescenta verde si anticorpii sunt ambele produse naturale din start.
Au evoluat natural cu scopul ca meduza sa lumineze pentru cine stie ce motiv, ori anticorpii pentru a detecta proteina cod a unui virus. [/ct_definition]
Mult mai tarziu au aparut pe scena cercetatorii si au spus:
„Hei, astea sunt modalitati, functii pe care le putem folosi in paleta noastra de metode de cercetare.”
Si, in loc sa consacre minti umane la designul acestor metode, de la bun inceput s-au folosit de aceste solutii gata existente, dezvoltate si perfectionate constant de milioane de ani de cel mai grozav inginer: Natura. Multumesc. :)
Surse de referinta si recomandari:
- How to look inside the brain, ted.com
- cartea Portraits of the Mind (Portrete ale mintii), Carl Edward Schoonover – Vizualizarea creierului din Antichitate pana in secolul 21.
- Inside the Brain – galerie cu imagini din interiorul creierului prezentata de site-ul lifescience.com.
