This is a thousand-year-old drawing of the brain. It's a diagram of the visual system. And some things look very familiar today. Two eyes at the bottom, optic nerve flowing out from the back. There's a very large nose that doesn't seem to be connected to anything in particular.
این یک نقشه هزارساله قدیمی از مغز است. این نمودار سیستم بیناییه. وبرخی چیزها امروز بنظر خیلی آشنا میان. دوتا چشم در پایین و عصب بینایی که از پشتشون دراومده. اینجا یک بینی بزرگه که بنظرنمیرسه به چیز خاصی متصل شده باشه.
And if we compare this to more recent representations of the visual system, you'll see that things have gotten substantially more complicated over the intervening thousand years. And that's because today we can see what's inside of the brain, rather than just looking at its overall shape.
واگه اینو با تصویرهای امروزی سیستم بینایی مقایسه کنیم، واگه اینو با تصویرهای امروزی سیستم بینایی مقایسه کنیم، شما میبینید که در طی بیش از هزار سال همه چیز بطور قابل ملاحظه ای پیچیده شده. شما میبینید که در طی بیش از هزار سال همه چیز بطور قابل ملاحظه ای پیچیده شده. زیرا که امروز ما میتوانیم داخل مغز را ببینیم، به جای اینکه به شکل کلی آن را از بیرون ببینیم. زیرا که امروز ما میتوانیم داخل مغز را ببینیم، به جای اینکه به شکل کلی آن را از بیرون ببینیم.
Imagine you wanted to understand how a computer works and all you could see was a keyboard, a mouse, a screen. You really would be kind of out of luck. You want to be able to open it up, crack it open, look at the wiring inside. And up until a little more than a century ago, nobody was able to do that with the brain. Nobody had had a glimpse of the brain's wiring.
تصور کنید که شما میخواهید بدانید که کامپیوتر چکونه کار میکنه ولی فقط میتونستید یه صفحه کلید، یه ماوس و یه صفحه نمایش را ببینید. شما یه جورایی هیچ شانسی برای اینکار نداشتید. میخواهید قادر باشید که این را باز کنید، اون رو بشکنید و به مداربندی داخل اون نگاه کنید. میخواهید قادر باشید که این را باز کنید، اون رو بشکنید و به مداربندی داخل اون نگاه کنید. تاکمی بیشتر از یک قرن پیش، هیچ کسی قادر نبود که اینکار را با مغز انجام دهد. تاکمی بیشتر از یک قرن پیش، هیچ کسی قادر نبود که اینکار را با مغز انجام دهد. کسی قادر نبود که حتی نگاه سطحی و اجمالی به مداربندی مغز بکند.
And that's because if you take a brain out of the skull and you cut a thin slice of it, put it under even a very powerful microscope, there's nothing there. It's gray, formless. There's no structure. It won't tell you anything.
به دلیل اینکه اگر شما مغز را از جمجمعه خارج کنید یه برش کوچک از مغز را ببرید، به دلیل اینکه اگر شما مغز را از جمجمعه خارج کنید یه برش کوچک از مغز را ببرید، و زیر میکروسکوپ خیلی قوی بگذارید، چیزی اونجا وجود نداره. و زیر میکروسکوپ خیلی قوی بگذارید، چیزی اونجا وجود نداره. این یه چیز خاکستری و بی شکل است. هیچ بدنه ای نداره. این چیزی به شما نمیگه.
And this all changed in the late 19th century. Suddenly, new chemical stains for brain tissue were developed and they gave us our first glimpses at brain wiring. The computer was cracked open.
در اواخر قرن نوزدهم همه اینها تغییر کرد. ناگهان، رنگ آمیزی شیمیایی جدید برای بافت مغز توسعه یافت و اونها اولین نگاه اجمالی از مداربندی داخل مغز را به ما دادند. پوسته کامپیوتر شکسته و داخل آن باز شد.
So what really launched modern neuroscience was a stain called the Golgi stain. And it works in a very particular way. Instead of staining all of the cells inside of a tissue, it somehow only stains about one percent of them. It clears the forest, reveals the trees inside. If everything had been labeled, nothing would have been visible. So somehow it shows what's there.
خُب چیزی که علم عصب شناسی مدرن را راه اندازی کرد چیزی به نام لکه و یا رنگ "گلجی" بود. خُب چیزی که علم عصب شناسی مدرن را راه اندازی کرد چیزی به نام لکه و یا رنگ "گلجی" بود. و این به شیوه بسیار خاصی کار میکند. به جای اینکه همه سلول را در یک بافت رنگ آمیزی کند، به طریقی فقط یک درصد از آنها را لکه دار میکند. به جای اینکه همه سلول را در یک بافت رنگ آمیزی کند، به طریقی فقط یک درصد از آنها را لکه دار میکند. و این جنگل (انبوه عصبها) را به کنار میزند و درختان (عصبهای) داخل را نشان میدهد. اگر همه آنها علامت گذاری میشدند هیچ چیزی قابل دیدن نمیشد. خُب این یه جوری نشون میده که اونجا چی هست.
Spanish neuroanatomist Santiago Ramon y Cajal, who's widely considered the father of modern neuroscience, applied this Golgi stain, which yields data which looks like this, and really gave us the modern notion of the nerve cell, the neuron. And if you're thinking of the brain as a computer, this is the transistor. And very quickly Cajal realized that neurons don't operate alone, but rather make connections with others that form circuits just like in a computer. Today, a century later, when researchers want to visualize neurons, they light them up from the inside rather than darkening them. And there's several ways of doing this. But one of the most popular ones involves green fluorescent protein. Now green fluorescent protein, which oddly enough comes from a bioluminescent jellyfish, is very useful. Because if you can get the gene for green fluorescent protein and deliver it to a cell, that cell will glow green -- or any of the many variants now of green fluorescent protein, you get a cell to glow many different colors.
عصب شناس اسپانیایی سانتیگو رامونی کیهل، کسی که بطور گسترده ای به عنوان پدر علم عصب شناسی مورد توجه است، عصب شناس اسپانیایی سانتیگو رامونی کیهل، کسی که بطور گسترده ای به عنوان پدر علم عصب شناسی مورد توجه است، از این رنگهای "گلجی" استفاده کرد که باعث بدست آمدن اطلاعاتی نظیر این شد، و در واقع مفهوم جدید و مدرنی از سلول های عصبی، نورون را به ما داد. اگر شما مغز را مثل یک کامپیوتر فرض کنید، این ترانزیستوه. اگر شما مغز را مثل یک کامپیوتر فرض کنید، این ترانزیستوره. خیلی زود کیهل متوجه شد که اعصاب به تنهایی عمل نمیکنند، خیلی زود کیهل متوجه شد که اعصاب به تنهایی عمل نمیکنند، بلکه با ارتباط با دیگر اعصاب مدارهایی را شکل میدهند، درست مثل یک کامپیوتر. بلکه با ارتباط با دیگر اعصاب مدارهایی را شکل میدهند، درست مثل یک کامپیوتر. امروزه ، یک قرن بعد از آن، هنگامی که محققین میخواهند نورون ها را ببینند، آنها را از درون روشن میکنند به جای اینکه آنها را تیره کنند. چندین شیوه برای انجام این کار وجود دارد. اما یکی از روشهای بسیار رایج شامل پروتئین فلورسنت سبزاست. اما یکی از روشهای بسیار رایج شامل پروتئین فلورسنت سبزاست. پروتئین فلورسنت سبز که بمقدار کافی از عروس دریایی درخشان بدست میاید، بسیار مفیده . پروتئین فلورسنت سبز که بمقدار کافی از عروس دریایی درخشان بدست میاید، بسیار مفیده . پروتئین فلورسنت سبز که بمقدار کافی از عروس دریایی درخشان بدست میاید، بسیار مفیده . اگربتوانید ژن پروتئين سبز فلورسنت بدست بیاورید و آن را به یک سلول انتقال دهید، این سلول درخشش سبزخواهد داشت - اگربتوانید ژن پروتئين سبز فلورسنت بدست بیاورید و آن را به یک سلول انتقال دهید، این سلول درخشش سبزخواهد داشت - اگربتوانید ژن پروتئين سبز فلورسنت بدست بیاورید و آن را به یک سلول انتقال دهید، این سلول درخشش سبزخواهد داشت - و یا هر یک از انواع بسیار پروتئین فلورسنت سبز، یک سلول را به رنگ های مختلف درخشان خواهد کرد. و یا هر یک از انواع بسیار پروتئین فلورسنت سبز، یک سلول را به رنگ های مختلف درخشان خواهد کرد.
And so coming back to the brain, this is from a genetically engineered mouse called "Brainbow." And it's so called, of course, because all of these neurons are glowing different colors.
خُب به مبحث مغز برگردیم، این عکس مربوط به یک موش به نام "برین بو" است که ژنهای آن مورد تغییر قرار گرفته. البته اون به این اسم معروفه، به دلیل اینکه همه این نورون ها در رنگهای مختلفی میدرخشند.
Now sometimes neuroscientists need to identify individual molecular components of neurons, molecules, rather than the entire cell. And there's several ways of doing this, but one of the most popular ones involves using antibodies. And you're familiar, of course, with antibodies as the henchmen of the immune system. But it turns out that they're so useful to the immune system because they can recognize specific molecules, like, for example, the coat protein of a virus that's invading the body. And researchers have used this fact in order to recognize specific molecules inside of the brain, recognize specific substructures of the cell and identify them individually.
گاهی دانشمندان علوم اعصاب نیاز دارند که هریک از اجزای تشکیل دهنده مولکولی اعصاب را به جای کل یک سلول شناسایی کنند. گاهی دانشمندان علوم اعصاب نیاز دارند که هریک از اجزای تشکیل دهنده مولکولی اعصاب را به جای کل یک سلول شناسایی کنند. گاهی دانشمندان علوم اعصاب نیاز دارند که هریک از اجزای تشکیل دهنده مولکولی اعصاب را به جای کل یک سلول شناسایی کنند. چندین روش برای انجام این کار وجود دارد، اما یکی از رایج ترین استفاده از آنتی بادیها است. چندین روش برای انجام این کار وجود دارد، اما یکی از رایج ترین استفاده از آنتی بادیها است. چندین روش برای انجام این کار وجود دارد، اما یکی از رایج ترین استفاده از آنتی بادیها است. و البته شما با آنتی بادی به عنوان سرآمد سیستم ایمنی بدن آشنا هستید. و البته شما با آنتی بادی به عنوان سرآمد سیستم ایمنی بدن آشنا هستید. اما معلوم شده که دلیل اینکه آنها برای سیستم ایمنی بدن بسیار مفید هستند اینه که اونها میتونن مولکول معینی را تشخیص دهند، برای مثال کُد پروتئینی یک ویروس را که به بدن حمله کرده. برای مثال کُد پروتئینی یک ویروس را که به بدن حمله کرده. و محققین از این قابلیت برای شناسایی یک مولکول معین در مغز، و محققین از این قابلیت برای شناسایی یک مولکول معین در مغز، شناسایی یک زیر ساختار مشخص از یک سلول و شناسایی آنها به طور جداگانه، استفاده میکنند. شناسایی یک زیر ساختار مشخص از یک سلول و شناسایی آنها به طور جداگانه، استفاده میکنند.
And a lot of the images I've been showing you here are very beautiful, but they're also very powerful. They have great explanatory power. This, for example, is an antibody staining against serotonin transporters in a slice of mouse brain.
و تصاویر زیادی از آنهایی که به شما نشان دادم بسیار زیبا هستند اما آنها خیلی هم قدرتمند هستند. و تصاویر زیادی از آنهایی که به شما نشان دادم بسیار زیبا هستند اما آنها خیلی هم قدرتمند هستند. آنها قدرت تشریح و توضیح زیادی دارند. برای مثال، این منتقل شدن [مولکول] سروتونین در یک برش از مغز موش را به روش رنگ آمیزی آنتی بادی نشان میدهد. برای مثال، این منتقل شدن [مولکول] سروتونین در یک برش از مغز موش را به روش رنگ آمیزی آنتی بادی نشان میدهد.
And you've heard of serotonin, of course, in the context of diseases like depression and anxiety. You've heard of SSRIs, which are drugs that are used to treat these diseases. And in order to understand how serotonin works, it's critical to understand where the serontonin machinery is. And antibody stainings like this one can be used to understand that sort of question.
البته که شما در بحثهای مربوط به بیماری افسردگی و اضطراب درباره سروتونین شنیده اید. البته که شما در بحثهای مربوط به بیماری افسردگی و اضطراب درباره سروتونین شنیده اید. شما درباره SSRIs، که داروییست برای درمان این بیماریها، شنیده اید. شما درباره SSRIs، که داروییست برای درمان این بیماریها، شنیده اید. برای درک اینکه سروتین چگونه کار میکند، این بسیار با اهمیت است که بفهمیم که محل عملکرد سروتین کجاست. از رنگ آمیزی آنتی بادی مثال این یکی می تونه برای درک این سوالات مورد استفاده قرار بگیره. از رنگ آمیزی آنتی بادی مثال این یکی می تونه برای درک این سوالات مورد استفاده قرار بگیره.
I'd like to leave you with the following thought: Green fluorescent protein and antibodies are both totally natural products at the get-go. They were evolved by nature in order to get a jellyfish to glow green for whatever reason, or in order to detect the coat protein of an invading virus, for example. And only much later did scientists come onto the scene and say, "Hey, these are tools, these are functions that we could use in our own research tool palette." And instead of applying feeble human minds to designing these tools from scratch, there were these ready-made solutions right out there in nature developed and refined steadily for millions of years by the greatest engineer of all. Thank you. (Applause)
دوست دارم شما را با افکار زیر ترک کنم : پروتئین فلورسنت سبز و آنتی بادی ها هر دو محصولاتی هستند که ذاتا طبیعی اند. پروتئین فلورسنت سبز و آنتی بادی ها هر دو محصولاتی هستند که ذاتا طبیعی اند. آنها بوسیله طبیعت تکامل یافته اند، بخاطر اینکه یک عروس دریایی به هر دلیلی به رنگ سبز بدرخشد، یا برای مثال به منظور شناسایی پروتئین کد ویروسی که حمله کرده است. و مدتها بعد دانشمندان به آمدند و گفتند، "اینها ابزارهایی هستند، و مدتها بعد دانشمندان به آمدند و گفتند، "اینها ابزارهایی هستند، اینها کاربردهایی هستند که ما میتوانیم برای تحقیقاتمان از آنها استفاده کنیم." اینها کاربردهایی هستند که ما میتوانیم برای تحقیقاتمان از آنها استفاده کنیم." و به جای استفاده از ذهن ضعیف بشر برای طراحی این ابزارها از نو، و به جای استفاده از ذهن ضعیف بشر برای طراحی این ابزارها از نو، این راه حلها بصورت آماده در طبیعت وجود داشتهاند و توسط بزرگترین سیستم مهندسی در طول میلیونها سال به طور پیوسته توسعه و بهبود یافته اند. و توسط بزرگترین سیستم مهندسی در طول میلیونها سال به طور پیوسته توسعه و بهبود یافته اند. سپاسگزارم. ( تشویق تماشاگران)