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.
Bu beynin bin yıllık bir çizimi. Görsel sistemin bir diyagramı. Bazı şeyler bugün çok tanıdık görünüyor. Altta iki tane göz, arkadan çıkan optik sinir. Belirli bir şeye bağlı olduğu görülmeyen büyük bir burun var.
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.
Ve eğer bunu görsel sistemin daha yeni sunumlarıyla kıyaslarsak, aradan geçen bin yıl içerisinde bazı şeylerin esasında daha karmaşık bir hal aldığını görebilirsiniz. Bunun sebebi bugün beynin içini görebilmemiz, tüm şekline bakmak yerine.
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.
Bir bilgisayarın nasıl çalıştığını anlamaya çalıştığınızı bir hayal edin, tek görebildiğiniz şey bir klavye, bir fare ve bir de ekran olurdu. Gerçekten şanssız olurdunuz. Onu açabilmek, onu kırıp açabilmek, içerideki kablolara bakmak istersiniz. Yaklaşık son yüz yıla kadar, kimse bunu beyin ile yapamıyordu. Kimse beynin kablolarına göz atamamıştı.
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.
Bunun sebebi de, bir beyni kafatasının içinden çıkarırsanız ve ince bir dilimini keserseniz, en güçlü mikroskobun altına koysanız bile, orada bir şey yoktur. Gridir, şekilsizdir. Yapısı yoktur. Size hiçbir şey söylemez.
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.
Ve tüm bunlar 19. yüzyılın sonlarında değişti. Birden, beyin dokusu için yeni kimyasal lekeler gelişti ve bizim beynin kablolarına ilk kez göz atmamızı sağladı. Bilgisayar kırılıp açılmıştı.
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.
Modern nörobilimi tetikleyen şey Golgi lekesi denen lekeydi. Bu, belirli bir şekilde çalışır. Bir dokudaki tüm hücreleri lekelemek yerine, bir şekilde sadece bir yüzdesini lekeliyor. Ormanı açıyor, içindeki ağaçları açığa çıkarıyor. Eğer her şey etiketli olsaydı, hiçbir şey görünür olmazdı. Bir şekilde orada nelerin olduğunu gösteriyor.
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.
İspanyol nöroanatomist Santiago Ramon y Cajal, geniş çapta modern nörobilimin babası olarak da kabul edilir, buna benzer bilgileri veren Golgi lekesini uyguladı ve bize sınır hücresinin, yani nöronun modern kavramınını verdi. Eğer beyni bir bilgisayar olarak düşünürseniz, bu da transistörü. Ve Cajal hemen nöronların tek başına çalışmadıklarını, onun yerine tıpkı bir birgisayardaki gibi birbiriyle devreler kurarak bağlantı sağladıklarını fark etti. Bugün, bir yüz yıl sonra, araştırmacılar nöronları görselleştirmek isterken, onları karartmak yerine içeriden aydınlatıyorlar. Bunu yapmanın bir sürü yolu var. Ama en popüler olanlardan biri yeşil floresan proteini içerir. Tuhaf bir şekilde biyoparlak bir deniz anasından elde edilen yeşil floresan proteini çok kullanışlı bir madde. Çünkü yeşil floresan protein'in genini elde edip bir hücreye verirseniz, o hücre yeşil olarak parlar-- ya da şimdiki yeşil floresan protein'in birçok versiyonlarından, bir hücrenin birçok farklı renkte parlamasını sağlayabilirsiniz.
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.
Şimdi beyne geri dönersek, bu genetiği değiştirilmiş bir fareden ve adı ''Beyinkuşağı''. Öyle deniyor çünkü tüm bu nöronlar farklı renklerde parlıyor.
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.
Şimdi bazen nörobilimciler nöronların tüm hücre yerine bireysel moleküler bileşenleri, molekülleri tanımlaması gerekir. Bunu yapmanın bir sürü yolu var ama en popüler olanı antikorları içerir. Bağışıklık sisteminin yardımcıları olan antikorlar sizlere tanıdık geliyor elbette. Ama bağışıklık sistemi için o kadar yararlılar çünkü belirli molekülleri tanıyabiliyorlar, mesela vücuda istila eden bir virüsün protein kodu. Araştırmacılar bu gerçeği beynin içindeki belirli molekülleri tanıyabilmek için, hücrenin belirli altyapılarını tanıyabilmek için ve onları tek tek belireyebilmek için kullandılar.
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.
Burada sizlere gösterdiğim resimlerin çoğu gerçekten çok güzel, ama aynı zamanda çok güçlüler. Onların muazzam bir açıklayıcı gücü var. Bu, örnek olarak, dilimlenmiş bir fare beynini serotonin taşıyıcılarına karşı lekeleyen bir antikor.
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.
Ve serotonini elbette depresyon ve endişe durumlarında duymuşsunuzdur. SSRI'ı duymuşsunuzdur, bu hastalıkları iyileştiren ilaçlar. Ve serotoninin nasıl çalıştığını anlayabilmek için, serontonin mekanizmasının nerede olduğunu anlamak gerekir. Ve bunun gibi antikor lekelemeleri böylesine bir soruyu anlayabilmek için kullanılabilir.
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)
Sizi şu düşünceyle bırakmak istiyorum: Yeşil floresan protein ve antikorların ikisi de başlangıçta tümüyle doğal ürünler. Doğa tarafından herhangi bir sebep için denizanaların yeşil parlaması için, ya da örnek olarak, istila eden bir virüsün protein kodunu fark edebilmek için evrildiler. Ve daha sonra bilim insanları sahneye çıkıp ve ''Hey, bunlar güzel araçlar, bunlar araştırma paletimizde kullanabileceğimiz fonksiyonlar" derler. Bu araçları sıfırdan tasarlamak için zayıf insan zihinlerini kullanmak yerine, doğadaki en iyi mühendis tarafından milyonlarca yıldır geliştirilmiş ve işlenmiş hazır halde çözümleri bulunuyor. Teşekkürler. (Alkış)