بانیان اصلی علوم اعصاب: چارلز شرینگتون، گلژی و سانتیاگو رامون کاخال

اکنون بدیهی می‌دانیم که مغز از سلول‌های منفرد تشکیل شده است، اما این نظر در همین اواخر در سده ۱۹۰۰ مورد تردید بود. تا آن زمان، بهترین نماهای میکروسکوپی، جزئیات اندکی را دربارهٔ مغز آشکار می‌ساختند. مشاهده‌گران به رشته‌های بلند و نازک بین جسم سلولی و دیگری توجه کردند، اما نمی‌توانستند ببینند که آیا رشته به سلول بعدی پیوسته یا قبل از آن متوقف شده است (آلبرایت، جسل، کندل و پوسنر؛ ۲۰۰۱).

در اواخر سدهٔ ۱۸۰۰ سانتیاگو رامون کاخال از روش‌های رنگ آمیزی به تازگی ابداع شده‌ای استفاده کرد تا نشان دهد فاصلهٔ کوچکی نوک‌های یک رشته نورون را از سطح نورون بعدی جدا می‌کند. مغز، مانند باقی بدن از سلول‌های منفردی تشکیل شده است. 

سانتیاگو رامون کاخال ۱۹۳۴-۱۸۵۲

علت اینکه بسیاری از واقعیات جالب نتوانستند به کشفیات پرثمر تبدیل شوند این است که مشاهده‌گران اولیه، آنها را به‌صورت چیزهای طبیعی و معمولی در نظر داشتند!… دیدن اینکه چگونه تودهٔ مردم که تصور خود را با داستان‌های جادوگران یا افراد مقدس، وقایع اسرارآمیز و اتفاقات غیرعادی تغذیه می‌کنند، دنیای پیرامون خود را به صورت پیش‌پا‌افتاده، یکنواخت و خالی از لطف برداشت می‌کنند بدون اینکه حدس بزنند در عمق آن تمام اسرار، رازها و شگفتی‌ها نهفته است، تعجب آور است (کاخال ۱۹۳۷، صفحه ۴۷-۴۶)

سانتیاگو رامون کاخال، پیشگام علوم اعصاب

دو دانشمند به عنوان بانیان اصلی علوم اعصاب بسیار معروف هستند: چارلز شرینگتون و پژوهشگر اسپانیایی سانتیاگو رامون کاخال (۱۹۳۴-۱۸۵۲). تحقیقات اولیهٔ کاخال به آرامی پیش نرفت. او در ۱۰ سالگی، به جرم توجه نکردن در کلاس درس لاتین، در سلول انفرادی زندانی شد و به روزی یک وعده غذا محدود شده بود و هر روز برای شلاق خوردن در ملأ عام بیرون برده می‌شد (کاخال ۱۹۳۷/۱۹۱۷-۱۹۰۱). (و شما از معلمان خود شاکی هستید!)

کاخال می‌خواست هنرمند شود، اما پدرش اصرار داشت او به عنوان روشی امن برای تشکیل زندگی، در پزشکی تحصیل کند. او ترتیبی داد تا این دو رشته را ترکیب کند و پژوهشگر آناتومی و طراح برجسته‌ای شود. این روزها هنوز طراحی‌های مشروح او از دستگاه عصبی، روشنگر محسوب می‌شوند.

قبل از اواخر سده ۱۸۰۰، تصاویر میکروسکوپی جزئیات معدودی را درباره دستگاه عصبی نشان داده بودند. بعداً پژوهشگر ایتالیایی کامیلیو گلژی روشی را برای رنگ آمیزی سلول‌های عصبی با نمک‌های نقره یافت. این روش که برخی سلول‌ها را کاملاً رنگ آمیزی می‌کند بدون اینکه اصلاً بر سلول‌های دیگر تاثیر بگذارد، پژوهشگران را قادر ساخت تا ساختار سلول تکی را بررسی کنند. کاخال از روش‌های گلژی استفاده کرد، اما آنها را روی مغز بچه که سلول‌های کوچک‌ترند و بنابراین، بررسی آنها روی اسلاید تکی راحت‌تر است، اجرا نمود. پژوهش کاخال نشان داد که سلول‌های عصبی به جای اینکه با یکدیگر ترکیب شوند، مجزا می‌مانند.

از لحاظ فلسفی، در این عقیدهٔ قدیمی که نورون‌ها ترکیب می‌شوند، جذابیتی می‌بینیم. ما تجربهٔ خود را به صورت منفرد، نه مجموعه‌ای از اجزای جداگانه توصیف می‌کنیم. بنابراین، به نظر درست می‌رسد که تمام سلول‌ها در مغز ممکن است به عنوان یک واحد، به هم متصل شده باشند. اینکه چگونه سلول‌های مجزا تاثیرات خود را ترکیب می‌کنند، فرایندی پیچیده و هنوز اسرارآمیز است.