Santiago Ramón y Cajal élete és felfedezései
Marina Bentivoglio
életrajzi vázlat
Santiago Ramón y Cajal 1852 májusában született az északkelet-spanyolországi Aragónia régióban, Petilla faluban. Apja akkoriban a falu sebésze volt (később, 1870-ben apját a zaragozai egyetem boncteremtani professzorává nevezték ki). Cajal lázadó kamasz volt, és apja egy ideig egy cipésznél és egy borbélynál taníttatta. Cajal azonban elhatározta, hogy művész lesz. A rajzolás iránti szenvedélye, a vizuális esztétika iránti érzékenysége és a vizuális képeket rajzokká alakító tehetsége a későbbi tudományos tevékenységét is fémjelezte. A végül a zaragozai orvosi egyetemre beiratkozott, fiatal diákként “grafikai mánia” által megragadott Cajal nagyon szerette a filozófiát és a gimnasztikát, nyugtalan, energikus, félénk és magányos volt. A zaragozai egyetemen 1873-ban szerzett orvosi diplomát. Röviddel a diploma megszerzése után behívták a hadseregbe, és az akkor spanyol fennhatóság alatt álló Kubába küldték, mint egészségügyi tisztet. Cajal nagyon betegen tért vissza Spanyolországba (Kubában maláriát, majd tuberkulózist kapott), és 1875 végén a zaragozai egyetemen az anatómia “segédprofesszoraként” kezdte meg tudományos pályafutását.
Portré: Cajal a feleségével az első madridi éveikben.
1879-ben feleségül vette Silvería Fañanás Garcíát, egy nem tanult fiatal nőt, aki életük végéig mellette állt (1930-ban halt meg). Hét gyermekük született (közülük kettő még gyermekkorában meghalt).
Cajal önarcképe gyermekeivel (balról jobbra: Fe, Jorge, Pula és Santiago) Barcelonában.
Cajal 1877-ben Zaragozában saját pénzén (“a kubai szolgálatból megtakarított minden peseta felhasználásával”) vásárolt egy régimódi mikroszkópot, és megkezdte tudományos tevékenységét. Első tanulmányait a gyulladásoknak és az izomrostok szerkezetének szentelte. 1883-ban Cajalt kinevezték a valenciai anatómiai tanszékre. 1885-ben, a valenciai egyetem professzori megbízatása idején Zaragoza tartományi kormánya egy kolerajárvány idején végzett munkája elismeréseként egy modern Zeiss-mikroszkóppal tüntette ki. 1887 végén Cajal Barcelonába költözött, ahol elfogadta a normális és patológiai szövettan tanszékét. 1892-ben a madridi egyetem szövettan és patológiai anatómia professzorává nevezték ki. Cajal 1934-ben bekövetkezett haláláig eredményesen dolgozott Madridban.
Cajal önarcképe valenciai laboratóriumában.
Villámcsapás
A Cajal tudományos pályafutása és a modern idegtudomány fejlődése szempontjából kulcsfontosságú eseményre 1887-ben került sor Madridban, amikor Cajal 35 éves volt. Ebben az évben Luis Simarro Lacabra, a szövettani kutatások iránt érdeklődő zseniális pszichiáter megmutatta Cajalnak, aki azért utazott Valenciából, hogy tájékozódjon a technológiai fejlődésről, a Golgi-festékkel átitatott anyagot. Dr. Simarro éppen akkor tért vissza Párizsból, és az ezüst impregnálás új technikájával (a reazione nera) festett mintákat hozott, amelyet 14 évvel korábban fedezett fel Camillo Golgi, de még mindig nagyon korlátozottan terjedt el. Cajal írta önéletrajzában: “ott, Dr. Simarro házában … volt először alkalmam megcsodálni … a paviai Savant ezüstös módszerrel impregnált híres agymetszeteket.”
Mikroszkópos tárgylemezek Cajal szövettani preparátumaival; a “b” betű (bueno, jó) a metszetek minőségét jelzi.
Cajal akkoriban még csak egy éve tanulmányozta az idegrendszert, főként azért, hogy megfelelő illusztrációkat gyűjtsön egy szövettani technikákról szóló könyvhöz, és rájött, hogy a szokásos módszerek mennyire alkalmatlanok az idegszövet tanulmányozására. A Golgi-festékkel átitatott preparátumok megfigyelése villámcsapásként érte: “elég volt egy pillantás”, és Cajal el volt ragadtatva. Az idegsejtek “még a legfinomabb elágazásaikig barnásfeketére színeződtek, felülmúlhatatlan tisztasággal kiemelkedve az átlátszó sárga háttérből. Minden olyan éles volt, mint egy kínai tintával készült vázlat” – írta Cajal önéletrajzában. Lázasan fellobbanó tevékenységében (“…ahogy új tények jelentek meg előkészületeimben, ötletek forrongtak és lökdösték egymást elmémben. A publikálás láza emésztett fel”), Cajal a retinán, a kisagyon és a gerincvelőn dolgozott, a szövetekre alkalmazva a Golgi-festéket, amelynek néhány módosítását dolgozta ki.
Fotómikroszkópos felvételek Cajal preparátumairól (a Museo Cajalban, a Cajal Intézetben (Madrid, Spanyolország) őrzik) egy újszülött agykéregről, amelyeken a Golgi-festékkel átitatott neuronok láthatók. Az anyagot Dr. Javier DeFelipe bocsátotta rendelkezésünkre; a reprodukció Dr. Ricardo Martínez-Murillo, a madridi CSIC Cajal Intézet igazgatójának engedélyével készült. Ez a két kép szintén megjelent a DeFelipe és Jones “Cajal on the Cerebral Cortex” című könyvében. Oxford University Press, New York, 1988.
An Infatigable and Creative Scholar
1889 októberében Cajal, aki a kubai szolgálatát leszámítva soha nem utazott Spanyolországon kívülre, Berlinbe, a Német Anatómiai Társaság kongresszusára utazott, hogy diáit bemutassa a terület vezető szaktekintélyeinek, hogy meggyőzze őket megfigyeléseinek fontosságáról. Ebből az alkalomból több szakavatott professzor elismerését is elnyerte, köztük a kiváló svájci hisztológus, Rudolf Albert von Kölliker (1817-1905) elismerését, aki ettől kezdve Cajal és a “neuron-tan” támogatója lett, amelyet 1891-ben Wilhelm Waldeyer (1836-1921) hirdetett ki hivatalosan.
Cajal hevesen ellenezte azt az elképzelést, hogy az idegrendszer folytonos elemek hálózatából áll, ahogy azt Joseph von Gerlach (1820-1896) állította, és maga Golgi is támogatta. Camillo Golgi saját preparátumaiban vélte megtalálni annak bizonyítását, hogy az idegrendszer egymással folytonosságban lévő fonalak kiterjedt hálózatából áll (a rete nervosa diffusa, “diffúz ideghálózat”). Ezzel szemben Cajal fantáziáját az első megfigyelések óta és későbbi tanulmányaiban is az a gondolat fűtötte, hogy az idegrendszer különálló idegsejtek milliárdjaiból áll. Cajal munkája arra a következtetésre vezetett, hogy az idegrendszer alapegységeit az egyes sejtelemek képviselik (amelyeket Waldeyer 1891-ben “neuronoknak” keresztelt el). Ez a következtetés az idegrendszer szerveződésének modern alapelve.
Cajal “Textura del Sistema Nervioso del Hombre y los Vertebrados” (1894-1904) című műve francia fordításban, “Histologie du Système Nerveux de l’Homme et des Vertébrés”, (fordította: L. Azoulay, kiadta 1911-ben a párizsi Maloine; az angol fordítást, amelyet N. és L. W. Swanson készített, 1994-ben adta ki az Oxford University Press). Cajal opusza megalapozta a modern neuroanatómiát, számos különböző állatfaj központi és perifériás idegrendszerének idegsejt-szerveződését írta le részletesen, és Cajal híres rajzai illusztrálták, amelyeket évtizedeken át (és napjainkban is) az idegtudományi tankönyvekben reprodukáltak.
Cajal rajza a kisagykéregről (egy cica kisagy Golgi impregnálásán alapuló preparátumról). Az A betű jelöli a Purkinje-sejteket jellegzetes dendritikus elágazásaikkal.
Cajal rajza a kisagykéregről (macska kisagyának metilénkékkel festett preparátumából), amelyen a Purkinje-sejtek axonjai láthatók, amelyek a kéregből lefelé irányulva lépnek ki.
Preparátum a Golgi-technikával átitatott látócsonton keresztül (verébből). Figyeljük meg a Cajal által rajzolt neuronok sokféleségét.
Az emberi homloklebeny Cajal által Golgi-impregnálás alapján rajzolt felszínes rétegei. Az agykéreg fő sejttípusai, azaz a kis és nagy piramissejtek (A, B, C, D, E) és a nem piramissejtek (F, K) (a modern nomenklatúrában interneuronok) kiválóan kirajzolódnak.
Ezenkívül Cajal definiálta “a dinamikus polarizáció törvényét”, amely szerint az idegsejtek polarizáltak, a sejttestükön és a dendritjeiken információt fogadnak, és az axonokon keresztül távoli helyekre továbbítják az információt, ami az idegi kapcsolatok működésének alapelvének bizonyult. Cajal alapvető megfigyeléseket tett az idegrendszer fejlődéséről és a sérülésekre adott reakcióiról is (“Degeneration and Regeneration of the Nervous System” című kötetét R. M. May fordította és szerkesztette, London, Oxford University Press, 1928, újra kiadta J. DeFelipe és E. G. Jones, Oxford University Press, 1991).
Golgi és Cajal, akik az idegrendszerrel kapcsolatos tanulmányaikért 1906-ban megosztva kapták a Nobel-díjat, csak Stockholmban találkoztak a díj átvételére. Golgi tartotta meg először Nobel-előadását, amelyben a “retikuláris” ideghálózatokba vetett hitéhez kötötte, aminek Cajal Nobel-előadása teljesen ellentmondott. Cajal, az idegrendszer alapegységeit jelentő egyes sejtek egybefüggőségének (és nem folytonosságának) lelkes híve, haláláig küzdött elképzeléseiért.
Cajal önarcképe a mikroszkópnál 1920-ban.
Golgi és Cajal minden bizonnyal osztozott a tudomány iránti szenvedélyben és a tudomány iránti elkötelezettségben, de személyiségük nagyon különböző volt. A lendületes, lelkesedéstől égő Cajal az idegrendszer szerveződésének tanulmányozásának szentelte életét, amelyen sajátos tehetségével és intuíciójával alapvető felfedezéseket tett. Golgi, a “hűvösebb” akadémikus, felfedezte a Cajal által a tanulmányaihoz használt eszközt, és kiemelkedő hozzájárulásokat nyújtott a sejtbiológia és a patológia számos területén, valamint az idegrendszer felépítésével kapcsolatban is fontos adalékokkal szolgált (ilyen például az axon által kibocsátott elágazások, a különböző neurontípusok, a gliasejtek leírása). Golgi azonban félreértelmezte az idegrendszer szerkezeti szerveződésének átfogó képét, amelyet ehelyett Cajal dolgozott ki.
A rendkívül termékeny Cajal kiváló fényképész is volt (Spanyolországról, falvakról, barátokról, arcokról készült fényképeit a madridi Cajal Múzeumban őrzik), és több, nem szigorúan tudományos széles közönségnek szánt könyvet írt, köztük az “Életem emlékei” című önéletrajzát (Recuerdos de mi vida, fordította E. H. Craigie J. Cano közreműködésével, MIT Press, Cambridge, Mass, 1989), egy kis kötet aforizmákat (“gondolatok, anekdoták és bizalmasságok”, ahogy az alcím is mondja) “Kávécsevegők” (Charlas de Café), “A 80 évesen látott világ” (“El mundo visto a los ochenta años”, ironikus alcímmel: “Impresiones de un Arteriosclerótico”).
Credits
Cajal négy rajzát a “Histologie du Système Nerveux de l’Homme et des Vertébrés” című könyvből Dr. Ricardo Martínez-Murillo, a madridi CSIC Cajal Intézet igazgatójának engedélyével reprodukáltuk. Cajal portréja és önarcképei Agustín Albarracín “Santiago Ramón y Cajal o la Pasión de España” című könyvéből származnak, melyet az Editorial Labor, S.A. adott ki (1982).
Először megjelent 1998. április 20-án
.