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.
Ini adalah gambar otak yang berusia ribuan tahun. Ini diagram sistem penglihatan. Beberapa hal terlihat familier. Dua mata di bawah, saraf optik mengalir dari belakang. Ada hidung yang sangat besar yang sepertinya tidak terhubung dengan apa pun.
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.
Jika kita bandingkan ini dengan gambaran yang lebih baru, terlihat bahwa beberapa hal menjadi semakin rumit selama ribuan tahun. Dan hal itu karena sekarang kita bisa melihat isi otak, dibandingkan hanya melihat bentuknya secara umum.
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.
Bayangkan kalian ingin mengerti cara kerja komputer dan hanya bisa melihat keyboard, mouse, layar. Kalian akan kurang beruntung. Kalian ingin bisa membukanya, membongkarnya, melihat kabel di dalamnya. Sampai lebih dari seabad yang lalu, tak ada yang bisa melakukannya dengan otak. Tak ada yang pernah melihat kabel otak.
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.
Jika kalian mengambil otak dari tengkorak lalu memotong satu irisan tips, meletakkannya di bawah mikroskop yang canggih, tak ada apa-apa di situ. Warnanya abu-abu, tanpa bentuk. Tidak ada strukturnya. Kalian tidak dapat apa pun.
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.
Segalanya berubah pada abad ke-19. Tiba-tiba, pewarna kimia untuk jaringan otak dikembangkan dan menunjukkan kita secercah jaringan otak. Komputer pun terbongkar.
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.
Jadi, hal yang meluncurkan neurosains modern adalah pewarna yang disebut pewarna Golgi. Itu bekerja dengan cara yang khas. Bukannya mewarnai semua sel yang ada di dalam jaringan, itu malah hanya mewarnai 1% darinya saja. Hutan dibersihkan, menunjukkan pohon-pohon di dalamnya. Jika segalanya ditandai, tidak ada yang terlihat. Pewarna menunjukkan apa yang ada.
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.
Ahli neuroanatomi Spanyol, Santiago Ramon y Cajal, yang dianggap Bapak Neurosains Modern, membubuhkan pewarna Golgi ini, menciptakan data seperti ini, dan memberikan ide modern tentang sel saraf, neuron. Anggaplah otak sebagai komputer, ini adalah transistor. Cajal langsung menyadari neuron tidak bekerja sendiri, tetapi berhubungan satu sama lain membentuk sirkuit seperti pada komputer. Sekarang, setelah seabad, saat ingin memvisualisasikan neuron, peneliti menyinarinya dari dalam daripada menggelapkannya. Ada beberapa cara mengerjakannya. Namun, yang paling populer memerlukan protein fluoresens hijau. Sekarang, protein fluoresens hijau, yang berasal dari ubur-ubur bioluminesens, adalah sangat bermanfaat. Jika kalian mendapatkan gen protein fluoresens hijau dan mengantarkannya ke sebuah sel, sel tersebut akan bercahaya hijau atau salah satu dari berbagai varian protein fluoresens hijau, memancarkan berbagai jenis warna.
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.
Kembali lagi ke otak, ini dari tikus rekayasa genetika bernama “Brainbow”. Tentunya dinamakan seperti itu, karena semua neuronnya memancarkan warna yang berbeda.
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.
Sekarang, kadang para ahli neurosains perlu mengidentifikasi komponen molekular dari neuron, molekul, daripada keseluruhan sel. Ada beberapa cara melakukan ini, tapi yang paling populer melibatkan penggunaan antibodi. Kalian tentu sudah familier dengan antibodi sebagai anak buah dari sistem imun. Ternyata, itu sangat berguna bagi sistem imun karena bisa mengenali molekul spesifik, contohnya selubung protein dari sebuah virus yang menyerang tubuh. Para peneliti memakai informasi ini untuk mengenali molekul spesifik dalam otak, mengenali substruktur spesifik pada sel, dan mengidentifikasinya secara individual.
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.
Gambar yang saya tunjukkan ini tak hanya sangat indah, tetapi juga sangat kuat. Mereka punya kekuatan yang hebat. Sebagai contoh, ini adalah pewarna antibodi terhadap pengangkut serotonin pada irisan otak tikus.
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.
Kalian tentu mengenal serotonin, dalam konteks penyakit seperti depresi dan kegelisahan. Kalian pernah dengar SSRI, yaitu obat yang digunakan untuk mengobati penyakit tersebut. Untuk memahami cara kerja serotonin, penting sekali memahami di mana mesin serotonin. Pewarna antibodi seperti ini dapat digunakan untuk memahami pertanyaan semacam itu.
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)
Saya ingin meninggalkan pemikiran ini: Protein fluoresens hijau dan antibodi merupakan produk alami dari awal. Mereka berubah secara alami untuk membuat ubur-ubur menyala hijau, atau misalnya mendeteksi kulit protein dari virus yang menyerang. Kemudian, para ilmuwan hadir dan berkata, “Hei, ini adalah alat-alat yang fungsinya dapat kita gunakan pada peralatan penelitian kita.” Bukannya menerapkan akal manusia yang lemah dalam merancang peralatan ini dari awal, ada solusi siap pakai tersedia di alam dikembangkan dan diperbaiki terus menerus selama jutaan tahun oleh Perancang Terhebat. Terima kasih. (Tepuk Tangan)