ABOUT THE SPEAKER
Carl Schoonover - Neuroscience PhD student + writer
Carl Schoonover is a neuroscientist and one of the founders of NeuWrite, a collaboration between writers and neuroscientist.

Why you should listen

Carl is a neuroscience PhD candidate at Columbia University, where he works on microanatomy and electrophysiology of rodent somatosensory cortex. He the author of Portraits of the Mind: Visualizing the Brain from Antiquity to the 21st Century, and has written for the New York Times, Le Figaro, the Huffington Post, Science, Scientific American, Design Observer, and Boing Boing. In 2008 he cofounded NeuWrite, a collaborative working group for scientists, writers, and those in between. He hosts a radio show on WkCR 89.9FM, which focuses on opera and classical music, and their relationship to the brain.

More profile about the speaker
Carl Schoonover | Speaker | TED.com
TED2012

Carl Schoonover: How to look inside the brain

Carl Schoonover: Hoe kijk je in het brein?

Filmed:
962,022 views

Er is een opmerkelijke vooruitgang in het begrijpen van de hersenen, maar hoe kan je eigenlijk de neuronen in de hersenen bestuderen? Met behulp van prachtige beelden toont neurowetenschapper en TED Fellow Carl Schoonover de middelen die ons toelaten in onze hersenen te kijken.
- Neuroscience PhD student + writer
Carl Schoonover is a neuroscientist and one of the founders of NeuWrite, a collaboration between writers and neuroscientist. Full bio

Double-click the English transcript below to play the video.

00:16
This is a thousand-year-oldduizend-jarige drawingtekening of the brainhersenen.
0
359
3996
Dit is een 1000 jaar oude tekening van het brein.
00:20
It's a diagramdiagram of the visualzichtbaar systemsysteem.
1
4355
1912
Het is een doorsnede van het visuele systeem.
00:22
And some things look very familiarvertrouwd todayvandaag.
2
6267
2750
Sommige dingen zien er nog hetzelfde uit als vandaag.
00:24
Two eyesogen at the bottombodem, opticoptisch nervezenuw flowingvloeiende out from the back.
3
9017
4367
Twee ogen onderaan, optische zenuw komende van achteraan.
00:29
There's a very largegroot noseneus-
4
13384
2120
Een zeer grote neus
00:31
that doesn't seemlijken to be connectedaangesloten to anything in particularbijzonder.
5
15504
3317
die schijnbaar niet verbonden is met iets in het bijzonder.
00:34
And if we comparevergelijken this
6
18821
1700
Als we dit vergelijken met
00:36
to more recentrecent representationsvertegenwoordigingen of the visualzichtbaar systemsysteem,
7
20521
2074
meer recente voorstellingen van het visuele systeem,
00:38
you'llje zult see that things have gottengekregen substantiallywezenlijk more complicatedingewikkeld
8
22595
2957
zie je dingen die substantieel gecompliceerder zijn geworden
00:41
over the interveninginterventie thousandduizend yearsjaar.
9
25552
1573
over de voorbije duizend jaren.
00:43
And that's because todayvandaag we can see what's insidebinnen of the brainhersenen,
10
27125
2965
Dat is omdat we vandaag in het brein kunnen kijken
00:45
ratherliever than just looking at its overallglobaal shapevorm.
11
30090
2481
in plaats van enkel naar de vorm.
00:48
ImagineStel je voor you wanted to understandbegrijpen how a computercomputer workswerken
12
32571
3979
Stel je voor dat je wil weten hoe een computer werkt
00:52
and all you could see was a keyboardtoetsenbord, a mousemuis, a screenscherm.
13
36550
3179
en alles wat je kon zien was een toetsenbord, een muis en een scherm.
00:55
You really would be kindsoort of out of luckgeluk.
14
39729
2396
Je zou geen geluk hebben.
00:58
You want to be ablein staat to openOpen it up, crackbarst it openOpen,
15
42125
2042
Je wil het open doen, ontleden,
01:00
look at the wiringbedrading insidebinnen.
16
44167
1844
vanbinnen naar de bedrading kijken.
01:01
And up untiltot a little more than a centuryeeuw agogeleden,
17
46011
1864
Tot een eeuw geleden was
01:03
nobodyniemand was ablein staat to do that with the brainhersenen.
18
47875
2000
niemand in staat om dat met het brein te doen.
01:05
NobodyNiemand had had a glimpseglimp of the brain'shersenen wiringbedrading.
19
49875
1880
Niemand had nog een glimp opgevangen van de bedrading van het brein.
01:07
And that's because if you take a brainhersenen out of the skullschedel
20
51755
2952
Want als je een brein uit een schedel neemt
01:10
and you cutbesnoeiing a thindun slicesegment of it,
21
54707
1689
en er dunne sneetjes afsnijdt
01:12
put it underonder even a very powerfulkrachtig microscopeMicroscoop,
22
56396
2498
en onder een krachtige microscoop steekt,
01:14
there's nothing there.
23
58894
1181
zie je niets.
01:15
It's graygrijs, formlessvormloze.
24
60075
1613
Het is grijs en vormeloos.
01:17
There's no structurestructuur. It won'tzal niet tell you anything.
25
61688
2604
Er is geen structuur. Het zegt je niets.
01:20
And this all changedveranderd in the latelaat 19thth centuryeeuw.
26
64292
2854
Dit veranderde allemaal einde 19e eeuw.
01:23
SuddenlyPlotseling, newnieuwe chemicalchemisch stainsvlekken for brainhersenen tissuezakdoek were developedontwikkelde
27
67146
3875
Plots werden nieuwe chemische stoffen voor breinweefsel ontwikkeld
01:26
and they gavegaf us our first glimpsesglimp at brainhersenen wiringbedrading.
28
71021
2812
Ze gaven ons de eerste beelden van de bedrading van een brein.
01:29
The computercomputer was crackedgebarsten openOpen.
29
73833
2013
De computer was opengebroken.
01:31
So what really launchedgelanceerd modernmodern neuroscienceneurowetenschappen
30
75846
2856
De moderne neurowetenschappen werden eigenlijk
01:34
was a stainvlek calledriep the GolgiGolgi stainvlek.
31
78702
1965
gelanceerd door de golgikleuring.
01:36
And it workswerken in a very particularbijzonder way.
32
80667
1881
Het werkt op een heel gelijkaardige manier.
01:38
InsteadIn plaats daarvan of stainingkleuring all of the cellscellen insidebinnen of a tissuezakdoek,
33
82548
3110
In plaats van alle cellen in het weefsel te kleuren,
01:41
it somehowhoe dan ook only stainsvlekken about one percentprocent of them.
34
85658
3032
kleurt het maar ongeveer één procent ervan.
01:44
It clearswordt gewist the forestBos, revealsonthult the treesbomen insidebinnen.
35
88690
3342
Het verheldert het bos, je ziet de bomen erin.
01:47
If everything had been labeledLabel, nothing would have been visiblezichtbaar.
36
92032
2672
Mocht alles gelabeld zijn, zou je niets meer zien.
01:50
So somehowhoe dan ook it showsshows what's there.
37
94704
2046
Op de een op andere manier toont het wat er is.
01:52
SpanishSpaans neuroanatomistneuroloog SantiagoSantiago RamonRamon y CajalCajal,
38
96750
2667
De Spaanse neuro-anatomist Santiage Ramon y Cajal,
01:55
who'swie is widelywijd consideredbeschouwd the fathervader of modernmodern neuroscienceneurowetenschappen,
39
99417
2845
die als de vader van de moderne neurowetenschap wordt beschouwd,
01:58
appliedtoegepast this GolgiGolgi stainvlek, whichwelke yieldsopbrengsten datagegevens whichwelke lookslooks like this,
40
102262
3897
paste deze golgikleuring toe, en bekwam data die er zo uitzagen.
02:02
and really gavegaf us the modernmodern notionbegrip of the nervezenuw cellcel, the neuronneuron.
41
106159
3758
Ze gaven ons de moderne visie op zenuwcellen, het neuron.
02:05
And if you're thinkinghet denken of the brainhersenen as a computercomputer,
42
109917
2614
Als je denkt aan een brein zoals aan een computer,
02:08
this is the transistortransistor.
43
112531
2011
dan is dit de transistor.
02:10
And very quicklysnel CajalCajal realizedrealiseerde
44
114542
2075
Zeer snel realiseerde Cajal zich
02:12
that neuronsneuronen don't operatebedienen alonealleen,
45
116617
2337
dat neuronen niet op zichzelf werken,
02:14
but ratherliever make connectionsverbindingen with othersanderen
46
118954
1838
maar verbinding maken met anderen
02:16
that formformulier circuitscircuits just like in a computercomputer.
47
120792
2506
die circuits vormen net zoals in een computer.
02:19
TodayVandaag, a centuryeeuw laterlater, when researchersonderzoekers want to visualizevisualiseren neuronsneuronen,
48
123298
3391
Vandaag, een eeuw later, als onderzoekers neuronen willen voorstellen,
02:22
they lightlicht them up from the insidebinnen ratherliever than darkeningdonkerder maken them.
49
126689
2767
verlichten ze deze in plaats van ze te verdonkeren.
02:25
And there's severalverscheidene waysmanieren of doing this.
50
129456
1150
Er zijn verschillende manieren om dat te doen.
02:26
But one of the mostmeest popularpopulair onesdegenen
51
130606
1727
Eén van de meest populaire
02:28
involvesimpliceert greengroen fluorescentfluorescerende proteineiwit.
52
132333
2092
gebeurt met groen fluorescerend eiwit.
02:30
Now greengroen fluorescentfluorescerende proteineiwit,
53
134425
1659
Groen fluorescerend eiwit,
02:31
whichwelke oddlyvreemd enoughgenoeg comeskomt from a bioluminescentbioluminescente jellyfishkwallen,
54
136084
3145
dat eigenaardig genoeg afkomstig is van een lichtgevende kwal,
02:35
is very usefulnuttig.
55
139229
1238
is zeer bruikbaar.
02:36
Because if you can get the genegen for greengroen fluorescentfluorescerende proteineiwit
56
140467
2638
Omdat als je het gen voor groen fluorescerend eiwit kan vinden,
02:39
and deliverleveren it to a cellcel,
57
143105
1675
het afleveren aan een cel,
02:40
that cellcel will glowgloed greengroen --
58
144780
1747
zal die cel groen oplichten --
02:42
or any of the manyveel variantsvarianten now of greengroen fluorescentfluorescerende proteineiwit,
59
146527
3746
of een of andere variant van groen fluorescerend eiwit,
02:46
you get a cellcel to glowgloed manyveel differentverschillend colorskleuren.
60
150273
1664
krijg je een cel die in verschillende kleuren oplicht.
02:47
And so comingkomt eraan back to the brainhersenen,
61
151937
1521
Ik keer terug naar het brein.
02:49
this is from a geneticallygenetisch engineeredgemanipuleerde mousemuis calledriep "BrainbowZwHANSje."
62
153458
3800
Dit is een genetisch veranderde muis met de naam 'Brainbow'.
02:53
And it's so calledriep, of courseCursus,
63
157258
1550
Zo wordt ze genoemd, natuurlijk,
02:54
because all of these neuronsneuronen are glowinggloeien differentverschillend colorskleuren.
64
158808
3612
omdat alle neuronen in een verschillende kleur oplichten.
02:58
Now sometimessoms neuroscientistsneurowetenschappers need to identifyidentificeren
65
162420
3451
Soms moeten neurowetenschappers
03:01
individualindividu molecularmoleculair componentscomponenten of neuronsneuronen, moleculesmoleculen,
66
165871
3044
individuele moleculaire componenten van neuronen, moleculen, identificeren
03:04
ratherliever than the entiregeheel cellcel.
67
168915
1798
in plaats van een volledige cel.
03:06
And there's severalverscheidene waysmanieren of doing this,
68
170713
1706
Er zijn verschillende manieren om dat te doen,
03:08
but one of the mostmeest popularpopulair onesdegenen
69
172419
1469
maar in een van de meest populaire
03:09
involvesimpliceert usinggebruik makend van antibodiesantilichamen.
70
173888
2195
gebruiken ze antilichamen.
03:11
And you're familiarvertrouwd, of courseCursus,
71
176083
1337
Je bent natuurlijk wel bekend met
03:13
with antibodiesantilichamen as the henchmenhandlangers of the immuneimmuun systemsysteem.
72
177420
2951
antilichamen zoals de handlangers van het immuunsysteem.
03:16
But it turnsbochten out that they're so usefulnuttig to the immuneimmuun systemsysteem
73
180371
2418
Het blijkt dat ze zo bruikbaar zijn voor het immuunsysteem
03:18
because they can recognizeherken specificspecifiek moleculesmoleculen,
74
182789
2550
omdat ze specifieke moleculen kunnen herkennen,
03:21
like, for examplevoorbeeld, the codecode proteineiwit
75
185339
2119
zoals, bijvoorbeeld, de eiwitcode
03:23
of a virusvirus that's invadinginvasie the bodylichaam.
76
187458
2388
van een virus dat het lichaam binnendringt.
03:25
And researchersonderzoekers have used this factfeit
77
189846
2045
Onderzoekers hebben dit feit gebruikt
03:27
in orderbestellen to recognizeherken specificspecifiek moleculesmoleculen insidebinnen of the brainhersenen,
78
191891
4325
om specifieke moleculen in het brein te herkennen,
03:32
recognizeherken specificspecifiek substructuressubstructuren of the cellcel
79
196216
2640
specifieke substructuren van de cel te herkennen
03:34
and identifyidentificeren them individuallyindividueel.
80
198856
2244
en ze individueel te identificeren.
03:37
And a lot of the imagesafbeeldingen I've been showingtonen you here are very beautifulmooi,
81
201100
3025
Een hoop van deze beelden die ik jullie getoond heb, zijn heel mooi
03:40
but they're alsoook very powerfulkrachtig.
82
204125
1906
maar ze zijn ook zeer krachtig.
03:41
They have great explanatoryverklarend powermacht.
83
206031
1636
Ze hebben een grote verklarende kracht.
03:43
This, for examplevoorbeeld, is an antibodyantilichaam stainingkleuring
84
207667
2090
Dit, bijvoorbeeld, is een antilichaamkleuring
03:45
againsttegen serotoninserotonine transportersvervoerders in a slicesegment of mousemuis brainhersenen.
85
209757
3520
tegen serotonine-overbrengers in een schijfje van een muizenbrein.
03:49
And you've heardgehoord of serotoninserotonine, of courseCursus,
86
213277
1681
Je hebt natuurlijk al gehoord van serotonine
03:50
in the contextcontext of diseasesziekten like depressiondepressie and anxietyangst.
87
214958
2827
in de context van ziektes zoals depressie en angst.
03:53
You've heardgehoord of SSRIsSSRI 's,
88
217785
1408
Je heb gehoord van SSRI's,
03:55
whichwelke are drugsdrugs that are used to treattraktatie these diseasesziekten.
89
219193
2897
die medicijnen zijn die gebruikt worden om deze ziektes te genezen.
03:57
And in orderbestellen to understandbegrijpen how serotoninserotonine workswerken,
90
222090
2890
Om te begrijpen hoe serotonine werkt,
04:00
it's criticalkritisch to understandbegrijpen where the serontoninserontonin machinerymachinerie is.
91
224980
3076
is het belangrijk om te verstaan waar deze serotonine-machinerie zit.
04:03
And antibodyantilichaam stainingstechnieken like this one
92
228056
1596
Antilichaamkleuring zoals deze
04:05
can be used to understandbegrijpen that sortsoort of questionvraag.
93
229652
3546
kan gebruikt worden om dat soort vragen te begrijpen.
04:09
I'd like to leavehet verlof you with the followingvolgend thought:
94
233198
2558
Ik wil jullie nog de volgende gedachte voorleggen:
04:11
GreenGroen fluorescentfluorescerende proteineiwit and antibodiesantilichamen
95
235756
2610
groen fluorescerend eiwit en antilichamen
04:14
are bothbeide totallyhelemaal naturalnatuurlijk productsproducten at the get-goget-go.
96
238366
3007
zijn beide van in het begin totaal natuurlijke producten.
04:17
They were evolvedgeëvolueerd by naturenatuur
97
241373
2779
Ze zijn ontwikkeld door de natuur
04:20
in orderbestellen to get a jellyfishkwallen to glowgloed greengroen for whateverwat dan ook reasonreden,
98
244152
2567
om een kwal groen te doen oplichten, om welke reden dan ook,
04:22
or in orderbestellen to detectopsporen the codecode proteineiwit of an invadinginvasie virusvirus, for examplevoorbeeld.
99
246719
4383
of om bijvoorbeeld de eiwitcode van een binnendringend virus te detecteren.
04:27
And only much laterlater did scientistswetenschappers come ontonaar the scenetafereel
100
251102
3017
Pas later verschenen wetenschappers op het toneel
04:30
and say, "Hey, these are toolsgereedschap,
101
254119
2023
en zeiden: 'Hé, dit zijn middelen,
04:32
these are functionsfuncties that we could use
102
256142
2113
functies die we kunnen gebruiken
04:34
in our owneigen researchOnderzoek toolgereedschap palettepalet."
103
258255
2008
als aanvulling op onze eigen onderzoeksmiddelen.'
04:36
And insteadin plaats daarvan of applyingtoepassen feeblezwak humanmenselijk mindsgeesten
104
260263
3628
In plaats dat zwakke menselijke breinen
04:39
to designingontwerpen these toolsgereedschap from scratchkrassen,
105
263891
1884
dit moesten ontwerpen uit het niets,
04:41
there were these ready-madekant en klare solutionsoplossingen right out there in naturenatuur
106
265775
2904
waren dit pasklare oplossingen recht uit de natuur,
04:44
developedontwikkelde and refinedverfijnd steadilygestaag for millionsmiljoenen of yearsjaar
107
268679
3236
ontwikkeld en verfijnd over miljoenen jaren
04:47
by the greatestbeste engineeringenieur of all.
108
271915
1700
door de grootste ingenieur van allemaal.
04:49
Thank you.
109
273615
1262
Dank je
04:50
(ApplauseApplaus)
110
274877
2538
(Applaus)
Translated by Christel Foncke
Reviewed by Els De Keyser

▲Back to top

ABOUT THE SPEAKER
Carl Schoonover - Neuroscience PhD student + writer
Carl Schoonover is a neuroscientist and one of the founders of NeuWrite, a collaboration between writers and neuroscientist.

Why you should listen

Carl is a neuroscience PhD candidate at Columbia University, where he works on microanatomy and electrophysiology of rodent somatosensory cortex. He the author of Portraits of the Mind: Visualizing the Brain from Antiquity to the 21st Century, and has written for the New York Times, Le Figaro, the Huffington Post, Science, Scientific American, Design Observer, and Boing Boing. In 2008 he cofounded NeuWrite, a collaborative working group for scientists, writers, and those in between. He hosts a radio show on WkCR 89.9FM, which focuses on opera and classical music, and their relationship to the brain.

More profile about the speaker
Carl Schoonover | Speaker | TED.com