從源頭開始:神經元的發現
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分享一個很老的視頻,具體來說是一個已經四年左右的視頻,這是斯坦福的一個組2013年左右的一個工作,內容也相當的簡單,就是做了一個透明的大腦。他們發現大腦中不透明的主要原因是脂肪和蛋白質的存在,他們就使用一種方法去除掉了這些影響透明度的東西,從而可以更好的用三維重建的方法看到這些大腦。當我們認知大腦的時候,最基礎的元素並非腦區,而應該是神經元,是 Santiago Ramón y Cajal這樣的早期神經科學家一點點畫出來的(不了解Ramón y Cajal這個神經科學之父的,可以參考維基百科),我想這個應該是不管是心理學家,神經科學家都應該承認的點(當然作為一個詭異的學科領域,還有數不勝數的腦科學發展出來的玄學的存在,不承認這個觀點的,或者認為大腦有不一樣的神奇的人不在少數)。
(這個是一張自帶柔光效果的自拍)。
Ramón y Cajal的例子就告訴大家一個道理,學美術,除了像能當希特勒之外,還是可以有一些用途的,比如就是畫畫。這是一個多豐富的人呀,十幾歲的時候就自製了一個加農炮毀掉了鄰居家的門。就這樣一個業餘的畫家進入了醫學領域之後,用非常簡陋的顯微鏡設備居然就看到了神經元的樣子,更厲害的是他居然把他們都畫出來了。方法也是很簡單的,他先將神經元染色,具體用什麼染色呢?用的是銀子,真的是銀子,硝酸銀,如果你在電視劇裡面看過用銀針測毒的故事,那麼你就其實就知道是怎麼一回事了,銀遇到硫酸根或者硝酸根就變成了黑色,也就是有毒的,然後這個顏色是很難去掉的。(電視劇裡面銀針測毒是因為當時主要的毒藥是砒霜,而當時的製作工藝不成熟,會混入硫化物,硫化物與銀反應,變黑)。比如這位在維基百科上上傳自己手被硝酸銀染黑的不幸人士。
(Ramón y Cajal的簡陋顯微鏡,帶破洞的工作服,臟髒的地板,還有很好看的帽子)然後 Ramón y Cajal就將調製好的硝酸銀溶液放入腦,腦就被染色了,再切成比肥牛要薄很多的腦切片 (肥牛的厚度一般為1.5-2mm,腦切片為20-100微米,也就是0.02-0.1毫米,也就是說要切成一般肥牛的二十分之一的樣子),然後用一個普普通通的19世紀的光學顯微鏡看著,他就憑著那一些些的方法和他的藝術天分就可以畫出來神經元的樣子。
(肥牛卷)更厲害的是,他是他那個時代第一個提出來神經元是獨立的。這個在我們這個時代來看再正常不過的想法,在他們那個時代卻是跨世紀的,因為以前大家看到腦組織那麼密密麻麻的,就想當然的認為神經元都是連在一起的,也是這個原因,認為最小的腦結構不是神經元。他和那個發明用銀子染色的人,Camillo Golgi,一起拿了1906年的諾貝爾獎,而這個拿諾貝爾獎的配方是這樣的
- 浸入一個塊甲醛固定的腦組織到重鉻酸鉀2%水溶液2天
- 用濾紙濾干。
- 沉浸塊成硝酸銀2%水溶液2天。
- 切成 20-100微米厚。
- 使用乙醇迅速脫水,放到顯微鏡上
是不是覺得拿諾貝爾獎很容易,快來繼續參加科研吧。。。。。。
另外科普一個常見的誤區,這個誤區是很多做了很多年神經科學的專業科研人員都會犯的,那就是我們通常看到的大部分神經元的染色圖並不是代表所有的神經元,我們的神經元並沒有那麼稀疏,甚至Ramón y Cajal畫的稀疏的神經元也並非實際情況。事實上神經元的密度要比圖中看到的大得多,而為啥只能看到那麼一點點黑色的被銀染出來的東西(或者其他方法染出來的)的呢?因為其他的神經元染色沒染上╮(╯▽╰)╭,這個是真事。
附上Santiago Ramón y Cajal的幾幅畫
(Ramón y Cajal的畫更像是藝術品)
最後做一個西班牙人名的小科普。首先告訴你一個違反常識的事,並不是所有的外國人的名字有三個的時候中間那個就是middle name。比如Santiago Ramón y Cajal,按照我們讀外國人名字習慣用姓的方式(比如愛因斯坦),其實並不叫Cajal,因為 Ramón y Cajal是連在一起的,這個是一個複姓(具體看這裡),也就是人家叫慕容復,姓慕容,Santiago Ramón y Cajal姓Ramón y Cajal。
另外開頭的視頻的工作在:這裡
Chung, Kwanghun, et al. "Structural and molecular interrogation of intact biological systems." Nature 497.7449 (2013): 332-337.
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