Golgi „juodosios reakcijos“ atradimas ir jo įtaka nervinio audinio stebėjimui turėjo didžiulę mokslinę reikšmę. Nuo jo tobulumo prasidėjo šiuolaikiniai nervų sistemos ir jos sudedamųjų dalių histologinės struktūros tyrimai.



Eliana Berra - OPEN SCHOOL kognityvinės studijos Milanas

Koks netikėtas vaizdas! Išsibarsčiusios, lygios ir plonos juodos gijos arba spygliuotos, storos, trikampės, žvaigždės ar verpstės formos juodos ląstelės gali būti matomos visiškai permatomame geltoname fone! Beveik būtų galima palyginti vaizdus su kinų rašalo piešiniais ant skaidraus japoniško popieriaus […] tai Golgi metodas.(Cajal)



Skelbimas Štai kaip ispanų gydytojas savo raštuose prisiminė primindamas savo pirmąjį pastebėjimą, vykusį kolegos namuose įrengtoje pradinėje laboratorijoje, nervų audinį, gydytą italų Camillo Golgi keleriais metais anksčiau „juodąja reakcija“.

Ispanų gydytojas buvo Santaigo Ramon y Cajal. Tas, kuris būtų pasidalijęs su Camillo Golgi, 1906 m. Nobelio medicinos premija. Tas, kuris būtų identifikavęs neuroną kaip esminį nervinio audinio pagrindą, išryškindamas ląstelių nervų sistemos teoriją.



„Ląstelių teorija“, pagal kurią ląstelės yra pagrindiniai gyvų organizmų komponentai, buvo pasiūlyta 1600 m., Tačiau botanikas Matthiasas Schleidenas ir zoologas Theodoras Schwannas ją įformino tik 1800 m. Ir dar labiau patvirtino organų atžvilgiu. sudaro žmogaus kūnas, vokiečių patologo Rudolfo Virchovo. Tačiau iki 1900-ųjų pradžios buvo diskutuojama, ar ši teorija pritaikoma ir nervų sistemai; iš tikrųjų nervinis audinys atrodė struktūriškai sudėtingesnis nei kitų organų ir to meto tyrimo metodai neleido atskirti ląstelių nuo nervinių skaidulų. Vyravo teorija, kad nervų sistema yra tankių plonų gijų tinklo rinkinys, sujungtas, kad būtų sudarytos nervinės skaidulos, sujungtos viena su kita. Ši teorija, kurią 1871 m. Aprašė vokietis Josefas von Gerlachas, pasivadino „tinklinės teorijos“ pavadinimu ir ją priėmė dauguma to meto mokslininkų. Tarp jų buvo ir Camillo Golgi.

Camillo Golgi 1865 m. Pavijos universitete baigė medicinos studijas, vadovaujamas profesoriaus, kurio šlovė žinoma iki šiol: Cesare Lombroso. Vis dėlto histologiniai nervinio audinio tyrimai prasidėjo neseniai absolventui Golgi, kai jis prisijungė prie Giulio Bizzozero vadovaujamos laboratorijos „Pavia“, ir po kelerių metų būtų buvęs nutrauktas, jei jo apsisprendimas nebūtų nugalėjęs ir apėjęs sunkumų, su kuriais jis susidūrė. Tiesą sakant, jis buvo paskirtas vyriausiuoju gydytoju provincijos ligoninėje „Pie Case degli Incurabili“ Abbiategrasso mieste, kur nebuvo planuojama atlikti mokslinių tyrimų, nebuvo laboratorijos, o turimos priemonės buvo elementarios. Nereikšminga informacija mokslininkui, kuris ligoninės virtuvę pavertė laboratorija ir tęsė studijas, palaikomas kolegų iš Pavijos.

Golgi norėjo ištirti nervinį audinį ir tai padaryti norėjo stebėti smegenų audinius taip, kaip iki tol nebuvo įmanoma. Optiniai mikroskopai, naudojami moksliniams tyrimams nuo 1600 m., Buvo toliau tobulinami 1800 m., Tačiau vis tiek buvo sugadinti kai kurių optinių ir chromatinių artefaktų. Be to, norint stebėti nervinius audinius mikroskopu, juos reikėjo išpjauti į labai plonas „skilteles“ ir apdoroti fiksatoriais, kurie tuo metu daugiausia buvo alkoholis ir chromo rūgštis, ir dažais, tokiais kaip karminas. Tačiau šie metodai neleido pasiekti optimalių rezultatų. Golgi „juoda reakcija“ būtų sukėlusi revoliuciją stebint nervinį audinį - „receptas“ sukurtas po daugybės bandymų, atliktų Abbiategrasso virtuvėje / laboratorijoje.

Aš vis dar naudojau osmo rūgštį, kuri, visų pirma nervų sistemai, yra vienas iš brangiausių reagentų, nes nesukeldamas elementų formos ir santykio pokyčių, jis per kelias valandas sukietina audinius, taip pat nuspalvina riebalus ir nervų skaidulos ir daugiau ar mažiau sunkiai rudos spalvos, kiti elementai, išskyrus alkoholį, kuris iš ilgos patirties pasirodė gana netinkamas nervinių audinių tyrimams.

lengva depresija ka daryti

raštuose primena „Pavia“ tyrinėtojas. Nepakako. Tik atlikęs daugybę bandymų, Golgi suprato, kad norimą rezultatą gali pasiekti panardindamas nervinį audinį į kalio dichromato ir paeiliui sidabro nitrato tirpalą. Pagal mikroskopą pagaliau buvo galima stebėti ląsteles ir nervines skaidulas, kurios išsiskyrė juodu profiliu šviesiame fone.

Apie šį atradimą pasklido įvairios legendos, pagal kurias „juoda reakcija“ įvyko dėl nepaprastos sėkmės. Kai kurie šaltiniai teigia, kad tyrėjas alkūne netyčia išsiliejo sidabro tirpalu ant smegenų audinio mėginių; kiti, kad palydovas netyčia išmetė smegenų audinio mėginį į šiukšles, kur prieš kelias valandas buvo įmestas sidabro nitrato mėginys. Abiem atvejais Golgi vis tiek būtų nusprendęs pakartotinai panaudoti mėginius, su didele nuostaba stebėdamas reginį, kuris buvo atskleistas jo stebėjimui mikroskopu. Neįmanoma būti tikriems dėl tokių incidentų, kurie, nors ir įtaigūs, yra mažai tikėtini, tikrumo. Aišku yra tai, kad, nepaisant to, kaip šis atradimas iš tikrųjų įvyko, jo mokslinis pasiekiamumas buvo didžiulis: joks kitas to meto metodas neleido taip stebėti nervinio audinio. Nuo jo tobulumo prasidėjo šiuolaikiniai nervų sistemos ir jos sudedamųjų dalių histologinės struktūros tyrimai.

Pirmą kartą paskelbta 1873 m., „Juodosios reakcijos“ atradimas buvo išsamiau aprašytas kitais metais Italijos medicinos žurnale.

Nors Golgi pirmasis turėjo galimybę aiškiai pastebėti juodai nudažytas nervines ląsteles ir jų pasekmes, kurios tik po kelių dešimtmečių bus pakrikštytos aksonų ir dendritų pavadinimais, jis padarė keletą neteisingų išvadų. Atsižvelgiant į metodo apribojimus, dendritai ir aksonai buvo aiškiai matomi, tačiau atrodė, kad jie formuojasi nenutrūkstamai persipynę, be jokio tarpusavio sprendimo. Tyrėjui iš Pavijos tai buvo nervų sistemos retikulinės teorijos patvirtinimas.

Ispanų tyrinėtojas Cajalas, kuris daugelį metų taps priešininku, nors ir gerbiamu, Europos mokslinėje Golgi panoramoje, patvirtindamas nervinių ląstelių, kaip sudedamųjų smegenų audinio elementų, individualumą.

Cajal, gydytojas, grįžęs iš karinės patirties Kubos kare, 1875 m. Grįžo į Ispaniją ir tik tada pradėjo atsiduoti moksliniams tyrimams. Nuo mažens būdingas kūrybišku, impulsyviu ir aistringu pobūdžiu, jis nusprendė už karinį atlyginimą nusipirkti reikiamą įrangą laboratorinei veiklai, kitais metais pasidalindamas tarp Madrido ir Barselonos universitetų.

Aš nieko nedariau, bet šniukštinėjau be metodo. Man pasiūlė nuostabiai turtingą atradimų ir tyrinėjimų lauką, kupiną puikių staigmenų. Šia dvasia ištyriau kraujo ląsteles, epitelio ląsteles, raumenų raumenis ir nervus, sustodamas čia ar ten, norėdamas nupiešti ar nufotografuoti patraukliausias scenas be galo mažų žmonių gyvenime.

apsimeta, kad jaučiasi blogai, kad sulauktų dėmesio

savo raštuose prisimena Kajalą. Tai buvo 1887 m., Kai kolegos ir draugo, psichiatro daktaro Simarro namuose įrengtoje pradinėje laboratorijoje jis pirmą kartą pastebėjo kai kuriuos nervinio audinio mėginius, apdorotus juoda Golgi reakcija.

Pradėjęs nuo to pastebėjimo, Cajalas savo laboratorijoje pradėjo naudoti Golgi metodą, palaipsniui keisdamas. Jis įvairavo audinio panardinimo į tirpalą trukmę priklausomai nuo norimos tirti nervų struktūros ir gyvūno, kuriam priklauso audinys, savybių.

Būtent dėl ​​tokių modifikacijų jis galėjo dar labiau apibrėžti nervinį audinį. Dėka savo meninio talento, kurį jaunystėje sutrukdė šeima, siekusi medicininės karjeros, jis sugebėjo ištikimai atkartoti tai, ką pastebėjo mikroskopu, šimtuose nuostabių piešinių, pagamintų rankomis. Patobulinęs Golgi „juodąją reakciją“, Cajal'as pastebėjo, kad kai kurie aksonai, nors ir labai artimi gretimiems, baigiasi laisvai, be tiesioginio ryšio su kitomis nervinėmis skaidulomis. 1889 m. Tyrėjas padarė išvadą, kad nervinės ląstelės, kaip ir kitų audinių, yra nepriklausomos viena nuo kitos. Tai buvo nervų sistemos ląstelių teorijos patvirtinimas.

Skelbimas Tačiau jo studijų rezultatai stengėsi išsiplėsti už Ispanijos sienų. Todėl 1889 m. Cajal nusprendė dalyvauti prestižiniame kongrese Berlyne, sumokėdamas išlaidas iš savo kišenės, nes universitetas atsisakė jį finansuoti. Tarp renginio organizatorių buvo autoritetingas to meto mokslininkas: Wilhelmas von Waldeyeris, Berlyno universiteto anatomijos instituto direktorius. Sužavėtas Cajalo tyrimų, Waldeyeris atsidavė iki šiol atliktų nervų ląstelių tyrimų apžvalgai. Rezultatas buvo tai, kad 1891 m. Buvo išleistas ilgas darbas iš šešių dalių, kuriame pirmą kartą svarbiausios nervų sistemos ląstelės buvo pakrikštytos vardu, kuriuo mes jas žinome: neuronai. Jie buvo apibrėžti kaip elementarūs ir nepriklausomi vienas nuo kito vienetai. Ląstelių teorija, dėka Cajalo tyrimų ir Waldeyerio darbo, tapo „neurono teorija“. Netrukus net nervų skaidulų šakos, kilusios iš neurono kūno, turėjo pavadinimą: Vilhelmas His 1890 m. Vadino skaidulas, kurios nervinį impulsą iš periferijos nukreipia į ląstelės kūną, pavadinimu „dendritai“; 1896 m. Albrecthas von Kollikeris vadino „aksonais“ tuos, kurie veda jį iš ląstelinės somos į periferiją. Nepaisant neuronų teoriją patvirtinančių įrodymų ir plataus mokslo bendruomenės palaikymo, kai kurie nuožmūs oponentai ir toliau jai priešinosi. Golgi, tuo tarpu atlikęs kitus autoritetingus ir daugialypius indėlius į mokslinius tyrimus, apibūdindamas glijos ląsteles, tokias kaip astrocitai, nustatydamas ląstelės viduje esantį „Golgi reticulum“, raumenų ir sausgyslių receptorius, vadinamus „Golgi organais“, ir odos. vadinami „Golgi-Mazzoni korpusais“, išaiškinant kai kuriuos inksto anatominės struktūros ir už maliariją atsakingo plazmodžio replikacijos ciklo aspektus, vienu klausimu jis nepažeidė kompromiso: jo nuomone, aksonai buvo sujungti vienas su kitu ir daugelį metų jis toliau kovoti už retikulinę teoriją.

Diatribė nenusileido net tada, kai buvo paskelbta, kad du antagonistai - Golgi ir Cajal - pasidalins Nobelio premiją už mediciną, vienas už „juodosios reakcijos“ metodo išradimą, kitas - už tai, kad išnaudojo ją sukurdamas neurono sandara ir funkcija.

Kokia žiauri likimo ironija poruotis, pavyzdžiui, Siamo dvyniai susivienijo, mokslo priešininkai su tokiais kontrastingais personažais.

Cajal komentuos savo raštuose. Ceremonija įvyko 1906 m., Tais pačiais metais, kai italas Giosuè Carducci taip pat gavo Nobelio literatūros premiją. Net ir ši proga tapo pretekstu abiem mokslininkams apginti savo teorijas, savo antraštėse padėkos kalbose pradėjus išpuolius prieš antagonistą.

Jei dabar vyrauja ląstelių neurono teorija, kilo didelis klausimas, į kurį dar reikėjo atsakyti. Jei nervų informacija sklinda dendritais ir aksonais ir jie nėra sujungiami, kaip per trumpą laiką signalas gali pereiti iš vieno neurono į kitą, perduodamas informaciją net dideliais atstumais? Retikulinė teorija, skelbianti nervinių skaidulų tęstinumą tarpusavyje, turėjo pranašumą šiuo aspektu. Tačiau abu neatsakė į kitą keblų klausimą: kaip atsiranda ir plinta nervinis signalas?

Atsakant į abu klausimus, tai būtų buvę dar viena mokslininkų pora, kuri, ironiškai, 1932 m. Savo ruožtu pasidalino Nobelio medicinos premija: tai buvo britas Edgaras Douglasas Adrianas ir Charlesas Scottas Sherringtonas. Pirmasis nustatė elektrinio aktyvumo metu neurono nervinio impulso perdavimo mechanizmą, antrasis paaiškino, kaip šis impulsas buvo perduotas tarp dviejų ar daugiau neuronų.

Idėja, kad elektrinis aktyvumas atspindi nervinių signalų perdavimo būdą, egzistavo jau nuo 1700 m. Ir atitiko ilgą Italijos mokslininkų, tokių kaip GianBattista Beccaria, Luigi Galvani, Leopoldo Nobili, tradiciją. Tačiau jų teorijos daugiau nei du šimtmečius buvo kritikuojamos ir ignoruojamos kitų pagrindinių Europos tyrėjų. Reikėjo palaukti iki 1928 m., Kad Adriano dėka elektrinė veikla būtų teisėtai pripažinta nervinio impulso pagrindu. Savo garsiojo eksperimento metu anglų gydytojas išskyrė keletą aksonų nuo triušio kaklo nervo ir padėjo su jais kontaktuojantį elektrodą. Elektrodas kiekvieną kartą, kai triušis skleisdavo kvėpavimą, užfiksuodavo elektrinį aktyvumą, kuris stiprintuvu buvo paverstas garso signalu, panašiu į barškėjimą. Kiekvienas spragsėjimas atitiko elektrinį impulsą, kurį neuronas naudojo signalui perduoti ir „dialogui“ su netoliese esančiais neuronais: veikimo potencialą. Šiandien mes žinome, kad veikimo potencialas yra sukurtas, nes kiekvienas neuronas turi nuolatinį elektros krūvį, „potencialą ramybės būsenoje“. Ramybės potencialą garantuoja neurono struktūra, kuri, kaip ir baterija, iš vienos pusės turi teigiamą elektros krūvį už membranos, kuri ją dengia, ir, kita vertus, neigiamą krūvį ląstelės viduje. Teigiamą arba neigiamą krūvį suteikia elektriniu būdu įkrautų atomų, jonų, paplitimas tarp dviejų membranos pusių. Kai stimulas atkeliauja į neuroną, pasikeičia jonų koncentracija abiejose membranos pusėse ir, atitinkamai, elektrinis krūvis. Visų pirma, jei dirgiklis yra sužadinantis, sumažėja elektrinio krūvio skirtumas: taigi atsiranda reiškinys, vadinamas „depoliarizacija“. Kai viršijama tam tikra depolarizacijos „slenksčio“ vertė, atsiranda „veikimo potencialas“: elektrinis nervinio impulso pasireiškimas, atstovaujantis būdui, kuriuo neuronai skleidžia savo pranešimus.

Vėlesnio rupūžės tyrimo metu Adrianas užfiksavo elektrinius impulsus, juos sustiprino ir pavertė grafiškai, rodydamas kaip smailias „smailes“. Stebėdamas smailes, jis atrado, kad tam tikro neurono veikimo potencialai yra vienodi amplitudės ir trukmės požiūriu, neatsižvelgiant į dirgiklio intensyvumą: skiriasi jų dažnis.

Todėl Adrianas aprašė, kaip tokiu būdu dideliu ar mažu dažniu generuojami nerviniai impulsai plinta aksonu, pradedant nuo neurono ląstelės kūno iki jo galo, „tarsi liepsna palei uždegtą saugiklį“. „Saugiklis“ eina per visą ašį visą ilgį ir gali nuvažiuoti gana didelius atstumus. Tačiau jei, kaip teigiama neuronų teorijoje, aksonai nėra sujungiami vienas su kitu, kaip įmanoma jų sklidimas tarp skirtingų neuronų?

Atsakymą pateiks tai, kas daugeliui yra pripažintas „nervų sistemos filosofu“ Charlesu Scottu Sherringtonu, ir turi tikslų pavadinimą: sinapsės.

Sinapsė - terminas, kurį pirmą kartą vartojo anglų gydytojas, reiškia „jungtis“, „sąjunga“ ir reiškia funkcinį ryšį tarp dviejų neuronų, kuriais perduodamas nervinis signalas. Šeringtono laikais buvo kalbama apie „funkcinę“ struktūrą, nes sinapsinės erdvės egzistavimas buvo patvirtintas ir struktūriškai pastebimas tik vėlesniais dešimtmečiais, atsiradus elektroniniam mikroskopui.

Sinapsės lygiu neuronai bendrauja tarpusavyje per nuostabią pranešimo transformaciją, kuri iš elektrinio impulso tampa cheminiu signalu.

Kaip nutiko ląstelių teorijoje ir retikulinėje teorijoje, taip pat ilgą laiką buvo diskutuojama apie elektrinę ir cheminę nervo signalo teoriją, kuri daugumai mokslininkų atrodė nesuderinama.

Kad šios teorijos būtų suderintos, 1936 m. Mokslinis indėlis buvo trečiajai mokslininkų porai ir Nobelio medicinos premijos laureatams: Otto Loewi ir Henry Dale'ui. Loewi eksperimentai su varlės širdimi parodė, kad elektrinis dirgiklis, perduodamas palei aksoną, išleido cheminę medžiagą, galinčią perduoti „pranešimą“ tarp dviejų neuronų ir tarp neurono ir raumenų, turėdamas apčiuopiamų pasekmių: širdis varlė, priklausomai nuo elektrinio dirgiklio ir dėl to išsiskiriančios cheminės medžiagos, pagreitino arba sulėtino jos širdies plakimą. Henry Dale'as nustatė dvi sąveikaujančias medžiagas: norepinefriną ir acetilcholiną. Jie buvo vadinami neurotransmiteriais dėl savo vaidmens perduodant informaciją nerviniuose audiniuose. Vėliau, 1930–1950 m., Buvo nustatyti kiti neuromediatoriai ir paaiškintos jų funkcijos: glutamatas ir glicinas, turintys sužadinantį poveikį; serotoninas, susijęs su nuotaika; gama-amino sviesto rūgštis (GABA), slopinanti; dopaminas, dalyvaujantis malonumų ir judesių grandinėje. Signalai, keliaujantys skirtingomis smegenų grandinėmis, apimančiomis daugybę neuronų ir skirtingų sinapsių, perduodami per elektros impulsų ir neuromediatorių seką, kurie, kaip ir kaskados algebrinėje sumoje, susumuoja arba atima vienas kitą, nesuskaičiuojamai daugybės skirtingų konfigūracijų.

Per dešimtmečius, kurie sekė po šių atradimų, nauji tyrimai dar labiau išaiškino mechanizmus, reguliuojančius neuronų ir jų grandinių bendravimą nervų sistemos lygmeniu, kita vertus, išryškindami netikėtą sudėtingumą, kuris vis dar nebuvo iki galo iššifruotas. .

Pajutęs šio kompleksiškumo žavesį ir didybę, pats Sherringtonas poetiškai rašė:

Kaip ir Paukščių Takas, įžengiantis į savotišką kosminį šokį, smegenys yra tarsi užburtos staklės, kuriose milijonai mirksinčių degalų pina vis prasmingą, tačiau nuolat kintančią, tirpstančią konfigūraciją, judrią subkonfigūracijų harmoniją.

kaip suprasti, ar esate stresas