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न्यूरोसाइंस के पिता द्वारा इन चमत्कारिक चित्रों में रहस्योद्घाटन

छवियां किसी के लिए प्रतिष्ठित हैं, जो तंत्रिका विज्ञान के विशाल और गूढ़ पूल में एक पैर की अंगुली डूबा हुआ है: एक नाजुक शाखा पैटर्न से निकलता है और एक छोटे से काले स्प्लोक को घेरता है। आरेखित रेखा वज़न तीन आयामी संरचना का संकेत देती है, जिसका वर्णन सर्दियों में एक नंगे-भूरे पेड़ की याद दिलाता है। ये स्पैनिश न्यूरोनेटोमिस्ट सैंटियागो रामोन वाई काजल के न्यूरॉन्स के चित्र हैं।

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पांच दशकों के काम के दौरान, काजल (1852-1935) ने तंत्रिका तंत्र की वास्तुकला का विवरण देते हुए 2, 900 से अधिक चित्र बनाए। घनिष्ठ अवलोकन के अनगिनत घंटों ने उन रेखाचित्रों की जानकारी दी और उन्हें न्यूरोएनाटॉमी के दो मूलभूत सत्यों को समझने में मदद की। सबसे पहले, उन्होंने कहा कि मस्तिष्क कई व्यक्तिगत कोशिकाओं से बना था, जिन्हें न्यूरॉन्स कहा जाता था, न कि फ़्यूज्ड कोशिकाओं की मकड़ी की तरह की वेब संरचना (उनके कई समकालीनों का दृष्टिकोण)। दूसरा, विद्युत संकेत उन कोशिकाओं को एक दिशा में न्यूरॉन्स के माध्यम से प्रवाह उत्पन्न करते हैं: शाखाओं में बंटी डेंड्राइट्स पल्स प्राप्त करते हैं, इसे मुख्य कोशिका शरीर को पास करते हैं और फिर उनके अक्षतंतु-लंबे अनुमानों के साथ जो मस्तिष्क के सुदूर हिस्सों को जोड़ सकते हैं।

अपने काम के लिए, काजल ने फिजियोलॉजी या मेडिसिन में 1906 के नोबेल पुरस्कार को कैमिलो गोल्गी के साथ साझा किया, एक इटैलियन जिसने ऊतक धुंधला करने की विधि का आविष्कार किया था, काजल व्यक्तिगत न्यूरॉन्स को देखता था। अविश्वसनीय रूप से, यह दशकों पहले होगा कि अन्य शोधकर्ता मस्तिष्क संरचना और कार्य के अपने विचारों की पुष्टि कर सकें। अब, उन्हें आधुनिक तंत्रिका विज्ञान के पिता के रूप में हेराल्ड किया गया है।

यूनिवर्सिटी ऑफ मिनेसोटा के न्यूरोसाइंटिस्ट एरिक न्यूमैन कहते हैं, "वह एक प्रतिभाशाली और एक महान वैज्ञानिक थे, जो दूसरों को नहीं देख सकते थे।" Cajal, सहयोगियों अल्फोंसो Araque और जेनेट एम। Dubinsky के साथ, विश्वविद्यालय में न्यूरोसाइंटिस्ट भी हैं। उनकी पुस्तक में काजल के 80 से अधिक चित्र हैं और एक यात्रा प्रदर्शनी का साथी है जो 28 जनवरी को मिनियापोलिस में वीज़मैन आर्ट म्यूज़ियम में खुलता है।

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द ब्यूटीफुल ब्रेन: द ड्रॉइंग ऑफ सैंटियागो रेमन वाई काजल

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पुस्तक और शो के प्रदर्शन के रूप में, काजल एक कुशल कलाकार थे और उनके अवलोकन की शक्तियों ने उन्हें विज्ञान के इतिहास में एक टाइटन बना दिया।

काजल की आकृतियों की छटा सौंदर्य न्यूरॉन जीव विज्ञान के जटिल हुक्मों और डार्क गोल्जी धुंधला विधि से उत्पन्न होती है जो काजल पूर्ण करती है, लेकिन उसके काम में कुछ और शामिल है। कई चित्र इतने ज्ञानवर्धक हैं कि आज भी वे न्यूरोबायोलॉजी कक्षाओं में उपयोग किए जाते हैं। "उनके चित्र अभी भी सबसे अच्छे चित्र हैं, " न्यूमैन कहते हैं। "वे इतने महत्वपूर्ण बिंदुओं का वर्णन करते हैं।" यहां तक ​​कि आधुनिक इमेजिंग तकनीक भी उस लालित्य को पार नहीं कर सकती हैं जिसके साथ काजल जुड़ा हुआ रूप और कार्य करता है।

पुस्तक को चार प्रमुख वर्गों में विभाजित किया गया है। पहला मस्तिष्क में विभिन्न प्रकार की कोशिकाओं के मेनाजेरि का परिचय देता है, एक्सोर्बेंट ब्रंचिंग पर्किनजे न्यूरॉन्स से जो शरीर को सीधा रखते हैं और विरल न्यूरॉन्स को संतुलित करते हैं जो आंतों के संकुचन को नियंत्रित करते हैं जो आंत के माध्यम से भोजन को स्थानांतरित करते हैं।

दूसरा खंड दिखाता है कि कितने सेल संवेदी सिस्टम बनाने के लिए एकीकृत होते हैं। यहां, काजल की छवियां यह बताती हैं कि मस्तिष्क और संवेदी अंग कैसे प्राप्त करते हैं और गंध, जगहें और ध्वनियों को संसाधित करते हैं। तीसरे खंड में सर्किट में एक साथ काम करने वाले न्यूरॉन्स के चित्र शामिल हैं, पथ निर्माण जो मस्तिष्क के विभिन्न हिस्सों को जोड़ते हैं या कुछ व्यवहारों को जन्म देते हैं। अंतिम खंड कोशिकाओं के बढ़ने, विभाजित होने और मरने की छवियों की पड़ताल करता है।

न्यूमैन ने छवियों के लिए कैप्शन लिखा है। "एक ड्राइंग से दूसरे तक, मैं एक कहानी बताने की कोशिश करता हूं ताकि लोग न्यूरोसाइंस के बारे में सीख सकें जैसे वे पढ़ते हैं, " वे कहते हैं। लेकिन उनके स्पष्टीकरण दिवालिएपन से दूर हैं; इसके बजाय तंत्रिका तंत्र की कहानी सम्मोहक रूप से सामने आती है, काजल के काम के दृश्य उपचार द्वारा किसी भी छोटे हिस्से में ढील नहीं दी जाती है।

न्यूमैन कहते हैं, "कुछ चित्र हमने अपनी सुंदरता के कारण मुख्य रूप से चुने।" फिर, टीम को प्रत्येक ड्राइंग के संदर्भ और महत्व को बेहतर ढंग से समझने के लिए काजल की पत्रिकाओं और मूल वैज्ञानिक पत्रों में गोता लगाना पड़ा।

पुस्तक में लैरी डब्ल्यू। स्वानसन, दक्षिणी कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय के एक न्यूरोबायोलॉजिस्ट का एक निबंध भी शामिल है, और लियंडेल किंग, वीज़मैन आर्ट म्यूज़ियम के निदेशक और मुख्य क्यूरेटर, और एरिक हिमाल, एडिटर इन चीफ इन एब्स बुक्स द्वारा एक अन्य सह-लिखित, प्रकाशक।

स्वानसन ने काजल के जीवन और वैज्ञानिक उपलब्धियों पर प्रकाश डाला, उसे "एक आकर्षक, बहुआयामी, बड़े-से-जीवन चरित्र।" किंग और हिमाल ने अपनी कला और विधियों का पता लगाया। दोनों निबंध आदमी की आत्मकथा, रेकॉलियन्स ऑफ माय लाइफ से मिलते हैं

स्व-चित्र, काजल द्वारा वालेंसिया में अपनी प्रयोगशाला में लिया गया जब वह अपने शुरुआती तीसवें दशक में था, सी। 1885. (सौजन्य इंस्टीट्यूटो काजल डेल कंज़ो सुपीरियर डे इंवेस्टिगेशियन्स Científicas, मैड्रिड, © 2017 CSIC) सेजल द्वारा अपनी लाइब्रेरी में ले जाने पर सेल्फ-पोर्ट्रेट। (सौजन्य इंस्टीट्यूटो काजल डेल कंज़ो सुपीरियर डे इंवेस्टिगेशियन्स Científicas, मैड्रिड, © CSIC) काजल द्वारा ली गई चार सेल्फ-पोर्ट्रेट, जब वह 34 साल की थीं, 1886। (सौजन्य इंस्टीट्यूटो काजल डेल कंज़ो सुपीरियर डे इंवेस्टिगेशियन्स Científicas, मैड्रिड, © 2017 CSIC)

1852 में उत्तरपूर्वी स्पेन के एक छोटे से शहर में जन्मे काजल ने खुद को एक घटिया छात्र, शर्मीला और बेबाक बताया, स्वानसन लिखते हैं। कम उम्र में, वह अनिवार्य रूप से आकर्षित हुआ और एक कलाकार बनना चाहता था। उनके पिता, एक स्थानीय चिकित्सक, उन्हें एक चिकित्सक बनाना चाहते थे। काजल ने खोजा कि मानव शरीर ने उसे कितना मोहित किया और उसके पिता ने देखा कि शारीरिक रचना सिखाने के लिए उसके चित्र कितने उत्कृष्ट थे। काजल ने एक स्थानीय मेडिकल स्कूल में पढ़ाई की।

सेना की चिकित्सा सेवा के दौरान मलेरिया अनुबंधित होने के बाद, काजल बहुत कमज़ोर हो गया, क्योंकि वह अभ्यास चिकित्सक बनने के लिए कमजोर पड़ गया, उसने शरीर के ऊतकों का सूक्ष्म अध्ययन किया। उनके पास काव्यात्मक व्याख्या के लिए एक स्वभाव था: काजल ने लिखा था कि हिस्टोलॉजी ने उन्हें "बेचैन मधुमक्खी के कूबड़ जो कि हम सभी के भीतर हैं, उसे प्रकट किया।" अपने घर में एक स्व-निर्मित प्रयोगशाला में, उन्होंने अपने शिल्प का सम्मान किया। इटली में गोलगी की यात्रा ने उन्हें रजत-आधारित पद्धति से परिचित कराया, जो कुछ यादृच्छिक न्यूरॉन्स को गहरे काले रंग में दाग देता है, जो उनके चित्र के लिए आधार प्रदान करता है।

काजल ने अक्सर अपनी अंतिम छवि में विलक्षण सुरुचिपूर्ण संरचना को आकर्षित करने के लिए सैकड़ों न्यूरॉन्स के आसवन का अवलोकन किया। राजा और हिमाल अपने विशिष्ट दिन की कल्पना करने के लिए अपने स्वयं के चित्रों में से एक का उपयोग करते हैं: काजल एक मेज पर कई सूक्ष्मदर्शी रखे हुए है, अपने हाथ को अपने सिर पर टिकाए हुए और दर्शक की ओर देख रहा है। कांच की बोतलों में रसायनों की अलमारियाँ और जानवरों के ऊतकों पर अभ्यास करने वाले ऊतक के लिए टेबल पर दागदार कपड़ा, जिसमें खरगोश, मेंढक और कबूतर के साथ-साथ मानव कैडेवर ऊतक भी शामिल हैं।

निबंधकार बताते हैं कि काजल अपने सामने माइक्रोस्कोप के माध्यम से सहकर्मी कर सकता है और एक छोटी सी ड्राइंग सतह पर स्केच कर सकता है। वे लिखते हैं:

वह पेंसिल में एक ड्राइंग शुरू कर सकता है, और फिर बाद में भारत में स्याही के साथ जा सकता है, टोनल क्षेत्रों के लिए स्याही वॉश या वॉटरकलर जोड़ सकता है। अक्सर, वह सूक्ष्मदर्शी पर सुबह स्केचिंग के बिना एक सुबह बिताता है और दोपहर में स्मृति से आकर्षित होता है, माइक्रोस्कोप में लौटकर अपनी टिप्पणियों की पुष्टि और संशोधन करता है; हम इस प्रक्रिया के निशान देख सकते हैं कि वे किस क्षेत्र में खुश नहीं थे।

वह श्रमसाध्य प्रक्रिया काजल की खोजों की कुंजी थी। "आप तर्क दे सकते हैं कि वह सिर्फ एक बेहतर पर्यवेक्षक था और व्याख्या करने में सक्षम था कि वह माइक्रोस्कोप के नीचे क्या देख रहा था, " न्यूमैन कहते हैं।

न्यूमैन के लिए, काजल का काम विशेष प्रतिध्वनि करता है। न्यूमैन का अपना शोध मस्तिष्क में गैर-न्यूरोनल कोशिकाओं पर केंद्रित है जिसे ग्लिया कहा जाता है। परंपरागत रूप से, इन कोशिकाओं को निष्क्रिय समर्थन कोशिकाओं के रूप में माना जाता है, न्यूरॉन्स के लिए दूसरी बेला। केवल हाल के वर्षों में इस विचार को उलट दिया गया है। ग्लियाल कोशिकाएं प्रमुख खिलाड़ी हैं जो न्यूरॉन्स के बीच संबंधों को प्रोत्साहित करते हैं और उन्हें प्रेरित करते हैं, न्यूरॉन सिग्नलिंग को संशोधित करने और मस्तिष्क में रक्त के प्रवाह को विनियमित करने में मदद करते हैं। अपनी अंतर्दृष्टि का अभी तक एक और उदाहरण में, काजल ने एक सदी पहले की तुलना में glial cells के महत्व को पहचाना।

"वह वास्तव में glial कोशिकाओं के कई कार्यों का प्रस्ताव करता है जो हम अब पता लगा रहे हैं कि यह सच है, " न्यूमैन कहते हैं।

पुस्तक डबिन्स्की द्वारा एक अंतिम निबंध के साथ बंद हो गई जो मस्तिष्क की छवियों और इसकी संरचनाओं को आधुनिक तकनीकों के साथ बनाया और आज वैज्ञानिक पत्रिकाओं में प्रकाशित किया गया है। इनमें एक ब्रेनबो माउस शामिल होता है, जो लगभग 100 अलग-अलग रंगों में फ़्लॉरेन्स के न्यूरॉन्स को धारण करता है, और एक अक्षतंतु के बहुत अंत तक एक डिजिटल पुनर्निर्माण होता है - जो इलेक्ट्रॉन स्कैनिंग माइक्रोस्कोप और प्रोटीन की पहचान करने वाले प्रयोगों पर आधारित होता है - जो रासायनिक दूतों से भरा होता है, जो बाहर भेजने और भेजने के लिए इंतजार करते हैं। अगली सेल की जानकारी। उनकी बहुरंगी भव्यता इस बात पर प्रकाश डालती है कि काजल ने क्या किया और साथ ही वैज्ञानिकों की समझ अपने दिन से कितनी आगे बढ़ गई है।

यहां तक ​​कि विज्ञान-शर्म भी काजल के चित्रों के दृश्य वैभव की सराहना कर सकता है और उन्होंने मस्तिष्क के रहस्यों को पूरी तरह से रोशन किया, जो ब्रह्मांड के रूप में ही चुनौतीपूर्ण लग सकता है। "जब हम उनके चित्र आज देखते हैं, " राजा और हिमाल अपने निबंध में लिखते हैं, "हम आरेख या तर्क नहीं देखते हैं, लेकिन उस दूरस्थ सीमांत की पहली स्पष्ट तस्वीर, जो उस आदमी द्वारा खींची गई है, जिसने सबसे दूर तक यात्रा की थी।"

ब्यूटीफुल ब्रेन को 17 जनवरी को प्रकाशित किया गया था और यह खरीदने के लिए उपलब्ध है। 28 जनवरी से 21 मई तक मिनियापोलिस में वीज़मैन आर्ट म्यूज़ियम में काजल की मूल तस्वीरों के साथ साथी प्रदर्शनी है। इस साल और 2019 के वसंत में, यह कनाडा के वैंकूवर की यात्रा करेगा; न्यू यॉर्क शहर; कैम्ब्रिज, मैसाचुसेट्स; और अंत में चैपल हिल, उत्तरी कैरोलिना।

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