神経科学の父によるこれらの不思議な絵を楽しむ| 芸術と文化| スミソニアン - 記事、芸術と文化、芸術と芸術家、科学、心と体

画像は、神経科学の広大で謎めいたプールに足を浸した人にとって象徴的です。繊細な分岐パターンが小さな黒い斑点から発散し、それを囲んでいます。さまざまな線の太さは、図面が記述する3次元構造を暗示しており、冬の枝のない木を連想させます。これらはスペインの神経解剖学者サンティアゴ・ラモン・イ・カハールのニューロンの絵です。

美しい脳：サンティアゴラモンとカハールの素描

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本とショーが示すように、カハールは熟練した芸術家であり、彼の観察力は彼を科学史の巨人に導いた。

カハールの素描の素晴らしさは、神経生物学の複雑な指示とカハールが完成させたダークゴルジ染色法から生じますが、彼の作品にはさらに何かが含まれています。画像の多くは非常に有益であるため、今日でも神経生物学のクラスで使用されています。「彼の絵は今でも最高の絵です」とニューマンは言います。「それらは非常に多くの重要なポイントを示しています。」現代の画像技術でさえ、カハールが形と機能を結び付けた優雅さを超えることはできません。

本は4つの主要なセクションに分かれています。 1つ目は、体を直立させバランスのとれた活発な分岐プルキンエニューロンから、食物を腸内で移動させる筋肉収縮を調節する疎ニューロンに至るまで、脳内のさまざまな細胞タイプの動物園を紹介します。

2番目のセクションでは、これらの多くの細胞がどのように統合されて感覚システムが作成されるかを示します。ここで、カハールの画像は、脳と感覚器官がどのように匂い、視覚、音を受け取り、処理するかを探ります。 3番目のセクションには、回路内で一緒に動作するニューロンの図面が含まれており、脳のさまざまな部分を接続したり、特定の動作を引き起こす経路を構築したりします。最後のセクションでは、細胞の成長、分裂、死のイメージを探ります。

ニューマンは画像のキャプションを書きました。「ある絵から次の絵まで、読みながら神経科学について人々が学べるように物語を伝えようとしています」と彼は言います。しかし、彼の説明は教訓的とはほど遠い。代わりに、神経系の物語は説得力をもって展開し、カハールの作品の視覚的な扱いによって少なからず緩和されました。

「私たちが選んだドローイングのいくつかは、主にその美しさのために」とニューマンは言います。次に、チームは各図面の背景と重要性をよりよく理解するために、カハールのジャーナルとオリジナルの科学論文に飛び込む必要がありました。

この本には、南カリフォルニア大学の神経生物学者であるラリー・W・スワンソンによるエッセイと、ワイズマン美術館のディレクター兼チーフキュレーターであるリンデル・キング、エイブラムス・ブックス編集長のエリック・ヒメルによる共著もあります。、出版社。

スワンソンはカハールの生涯と科学的業績を掘り下げ、「魅力的で多次元的で、人生よりも大きなキャラクター」と呼んでいます。キングとヒンメルは彼の芸術と方法を探ります。どちらのエッセイも、男の自伝「 私の人生の記憶」から引用しています。

1852年にスペイン北東部の小さな町で生まれたカハールは、自分が貧しい学生で、内気で社交的ではない、とスワンソンは書いています。若い頃、彼は強引に描き、アーティストになりたかった。地元の医師である彼の父親は、彼が医師になりたいと思っていました。二人は、カハールが人間の体がどれほど彼を魅了したかを発見し、彼の父が解剖学を教えるのにどれほど優れているかを見たときに和解した。カハールは地元の医学部に通った。

陸軍医療サービス中にマラリアに感染したため、カハールは弱すぎて開業医にはなれなかったため、彼は組織学、身体組織の顕微鏡研究に目を向けました。彼は詩的な説明にも才能がありました：カハールは、組織学が彼に「私たち全員が持っている落ち着きのない蜂の巣のハム」を明らかにしたと書いた。彼の家の自作の研究室で、彼は彼の工芸を磨いた。イタリアのゴルジへの訪問は、彼の図面の基礎を提供するいくつかのランダムなニューロンを真っ黒に染色する銀ベースの方法を彼に紹介しました。

カハールはしばしば何百ものニューロンの観察結果を抽出して、彼の最終画像に特異なエレガントな構造を描きました。キングとヒンメルは、自分のポートレートの1つを使用して、彼の典型的な一日を想像します。カハールは、いくつかの顕微鏡を保持するテーブルに座って、頭を手に置き、視聴者を注視します。ガラス瓶の中の化学薬品の棚とテーブルの染色布は、ウサギ、カエル、ハトなどの動物組織や人間の死体組織で行われた組織染色を証明しています。

エッセイストは、カハールが目の前の顕微鏡を覗き込み、小さな描画面で横にスケッチできると説明しています。彼らは書きます：

彼は鉛筆で絵を描き始め、その後インドのインクでそれを調べ、色調の領域にインク洗浄または水彩を加えます。多くの場合、彼は午前中はまったくスケッチせずに顕微鏡で過ごし、午後は記憶から引き出し、顕微鏡に戻って観察を確認および修正しました。彼が満足していなかった白抜きの領域でプロセスの痕跡を見ることができます。

その面倒なプロセスがカハールの発見の鍵でした。「彼は、はるかに優れた観察者であり、顕微鏡下で見ているものを解釈できると主張することができました」とニューマンは言います。

ニューマンにとって、カハールの作品には特別な共鳴があります。ニューマン自身の研究は、グリアと呼ばれる脳内の非神経細胞に焦点を当てています。伝統的に、これらの細胞は受動的な支持細胞、ニューロンの2番目のフィドルと考えられてきました。近年になってようやくこの考えが覆されました。グリア細胞は、ニューロン間の接続を促進および除去し、ニューロンのシグナル伝達を調節し、脳内の血流を調節する主要なプレーヤーです。彼の洞察のさらに別の例で、カハールは1世紀以上前にグリア細胞の重要性を認識しました。

「彼は実際、私たちが現在発見しているグリア細胞の機能の多くが真実であることを提案しました」とニューマンは言います。

この本は、現代の技術で作成され、今日の科学雑誌に発表された脳とその構造の画像を提供し説明するDubinskyによる最終エッセイで終わります。これらには、約100の異なる色で蛍光を発するニューロンを持つBrainbowマウス、および電子走査顕微鏡とタンパク質同定実験に基づく軸索の末端のデジタル再構成があり、溢れ出て送信するのを待っている化学メッセンジャーでいっぱいです。次のセルへの情報。彼らの多色の素晴らしさは、カハールが正しかったことと、科学者の理解が彼の時代からどれだけ進歩したかを強調しています。

科学的でさえ、カハールの絵の視覚的な素晴らしさと、それが脳の謎をいかに徹底的に照らしたかを理解することができます。「今日、彼の絵を見ると、キングとヒンメルはエッセイで、「図や議論ではなく、果てしない範囲に最も遠い旅人によって描かれた、その辺境の最初の明確な絵を見る」と書いている。

The Beautiful Brain は1月17日に発行され、購入できます。 カハールのオリジナルのドローイングを伴うコンパニオン展は、ミネアポリスのワイズマン美術館で1月28日から5月21日まで開催されます。今年から2019年の春まで、カナダのバンクーバーに移動します。 ニューヨーク市; マサチューセッツ州ケンブリッジ; そして最後に、ノースカロライナ州チャペルヒル。