Leta 1998 je v vesolje poletelo vesoljsko plovilo Kolumbija, na katerem so tekom 16-dnevne odprave raziskovali vpliv manjše sile težnosti na živčni sistem. S to odpravo so v vesolje prvič poleteli tudi predmeti z veliko simbolično vrednostjo – trajni preparati za svetlobno mikroskopijo in risbe Santiaga Ramona y Cajala, znanstvenika, ki je s svojimi odkritji leta 1889 pretresel področje nevroznanosti. To je le eden izmed primerov izkazovanja velikega spoštovanja do španskega raziskovalca, ki ga mnogi poimenujejo kar oče nevroznanosti.

Izlet na pokopališče je zbudil zanimanje za medicino

Santiago Ramon y Cajal je bil v otroških letih uporniškega duha in ni spoštoval avtoritete, zato so ga večkrat premestili iz ene šole v drugo. Ker to ni bistveno izboljšalo njegovega obnašanja, ga je oče že pri šestnajstih izpisal iz šole in želel, da se izuči za brivca ali čevljarja, vendar je Cajal v nasprotju z očetovimi željami želel postati umetnik, saj je izvrstno risal. To je dalo Cajalovemu očetu, ki je poučeval anatomijo na Univerzi v Zaragozi, nenavadno idejo – v Cajalu je poskusil zbuditi zanimanje za medicino tako, da ga je odpeljal na pokopališče, kjer sta izkopavala kosti in jih risala. Očetov načrt je uspel in Cajal se je odločil študirati medicino.

Ptičji možgani razkrili strukturo živčevja

Medtem ko se je Cajal še odločal kaj bi počel v življenju, je v Italiji Camillo Golgi, prav tako sin zdravnika, že izpolnjeval svojo dolgoletno željo – študij medicine. Po pridobljeni diplomi iz medicine je želel raziskati, ali so za razvoj duševnih bolezni krive fizične poškodbe možganov, kar je bilo v tistem času praktično nemogoče, saj sta bila struktura in delovanje živčnega sistema še precej neznana.

Iskanje odgovorov je Golgija motiviralo, da se je osredotočil na razvoj novih tehnik barvanja, ki bi omogočile lažje opazovanje tkiva pod mikroskopom. Leta 1873 je v italijanski medicinski reviji Gazzetta Medica Italiana objavil odkritje, da kombinacija srebrovega nitrata in kalijevega dikromata obarva celične membrane živčnih celic (nevronov). Za tisti čas je bila to izjemna ugotovitev, saj je ta postopek omogočil, da so si znanstveniki lahko prvič dobro ogledali živčne celice.

Istega leta je Cajal diplomiral na Medicinski fakulteti Univerze v Zaragozi in se posvetil različnim področjem, od preučevanja povzročiteljev kolere, patologije vnetja, strukture epitelijev in tkiv, do anatomije mišic. Dobro desetletje po odkritju Golgijeve metode barvanja, se je pričel ukvarjati tudi s preučevanjem živčevja in je sicer precej nezanesljivo Golgijevo metodo, ki je obarvala manj kot 5 odstotkov živčnih celic, bistveno izboljšal.

Ugotovil, da se s tem postopkom najbolje obarvajo nevroni, ki jih ne obdajajo plasti maščobe, poimenovane mielinska ovojnica, in zato se je osredotočil na preučevanje ptičjih možganov, saj slednji vsebujejo veliko živčnih celic brez mielina. Leta 1889 je objavil izjemno odkritje – ugotovil je, da ptičje možgane sestavljajo posamezne živčne celice, ki med seboj komunicirajo. To je bilo v nasprotju s takratno teorijo, ki jo je razvil ravno Golgi in v skladu s katero naj bi celotno živčevje sestavljala mreža, ki se obnaša kot ena enota.

Cajalove risbe, ki so na ogled v sklopu razstave Čudoviti možgani: Risbe Santiaga Ramona y Cajala (vir: The New York Times, 2018).

Nobelovo nagrado si deli s tekmecem

Cajal je svojo hipotezo potrdil z natančnimi risbami najprej ptičjih možganov in možganov zarodkov sesalcev, z leti pa je skupaj z drugimi raziskovalci pokazal, da njegove ugotovitve držijo tudi v primeru drugih sesalskih in človeških možganov. Do konca 19. stoletja je bila Golgijeva teorija zavržena in Cajalova, da živčevje sestavljajo posamezne živčne celice (nevroni), pa je postala splošno priznano dejstvo.

Navkljub nasprotujočim si idejam, sta Cajal in Golgi leta 1906 skupaj prejela Nobelovo nagrado za fiziologijo in medicino, in sicer za njuna prizadevanja, ki so razkrila strukturo živčevja. Cajalova teorija je bila takrat že splošno sprejeta, vendar je bil Golgi še vedno prepričan, da se Cajal moti, kar je izpostavil tudi v svojem zahvalnem govoru. Cajal je bil bolj spravljiv in je v svoji biografiji zapisal, da je bila polovica nagrade zasluženo podeljena Golgiju za razvoj metode, ki je Cajalu omogočila velika odkritja.

Tekom svoje kariere je Cajal preučeval različne organske sisteme pri sesalcih, ptičih, insektih in zarodkih sesalcev, objavil je mnoge knjige in več kot tristo znanstvenih člankov, zadnjega izmed njih tik pred smrtjo leta 1934. Uporniški duh iz otroštva se je v njem ohranil tudi v odraslih letih, saj je preziral dogme, ki naj bi jih sprejeli kot splošno priznana dejstva. O njegovem mnenju o dogmah v znanstveni skupnosti priča tudi njegov komentar »Hipoteze pridejo in gredo, vendar podatki ostanejo«.

Razstava, ki navdušuje strokovnjake in laike

Cajalovo najpomembnejše orodje, ki jih je uporabljal pri raziskovanju, sta bila mikroskop in svinčnik.

Trenutno je v muzeju Tehnološkega inštituta Massachusettsa (Massachusetts Institute of Technology, MIT) v Bostonu na ogled razstava z naslovom Čudoviti možgani: Risbe Santiaga Ramona y Cajala. Ta vključuje 80 risb od skupno 2.900 risb živčnega sistema, ki jih je narisal tekom svoje kariere. Raziskovalec je bil tudi nadarjen umetnik, zato njegove risbe ne navdušujejo le znanstvenikov, temveč tudi splošno javnost.

Razstava Čudoviti možgani: Risbe Santiaga Ramona y Cajala v muzeju Tehnološkega inštituta Massachusettsa (Foto: T.Ž.R.).

Literatura