今天要來介紹一位科學家─聖地亞哥·拉蒙-卡哈爾(Santiago Ramón y Cajal)

http://www.nobelprize.org/nobel_prizes/medicine/laureates/1906/cajal-bio.html
Santiago Ramón y Cajal

或許大部分的人對這位西班牙科學家並不熟悉,但他的成就可是非常不得了的!

還記得或許曾在國中生物課本上看過的神經細胞的模樣嗎?

neuron

人和動物之所以能夠看見、聽見、用觸覺感受,甚至用腦思考、產生靈感……要完成這些複雜行為的基本,就在於這顆長得像樹枝(?)的細胞。
卡哈爾雖然不是第一個在顯微鏡下看到神經細胞的,卻是第一個確立了”在神經系統中,許多訊息(神經衝動)就是透過這顆神經細胞傳遞的”,稱之為”神經元學說(neuron doctrine)"。

一如許多知名的科學家小時候都曾被當怪胎看待,卡哈爾小時候也被是個令老師們頭痛的問題學生,不過特別的是,一直以來卡哈爾最大的興趣就是畫畫,而且擁有藝術家班對周遭事物敏銳的觀察力,頗有藝術天賦的他從小立志當個畫家,然而身為外科醫生的父親認為靠畫畫無法當飯吃,所以極力反對。雖然生性反骨的卡哈爾仍舊堅持藝術這條路,但他的父親沒有放棄,還為了”激發”他對醫學的興趣,帶他到墓園去尋找作為解剖學材料的人類遺骸,誰也沒想到,那個夏天的”墓園探險”成了卡哈爾生涯規劃的轉捩點─”骨骸素描”的確激發了他的興趣,因此最後卡哈爾選擇進入醫學院就讀。

在卡哈爾的研究生涯中,也不是一帆風順的。首先因為使用的是西班牙文,而比起當時歐洲的科學界主流的德國、法國,西班牙在學界中較為孤立,因此他的研究並不是那麼快就傳遍科學界。一直到1889年參加了在柏林的德國解剖學(German Anatomical Society)年會,並公開他的研究結果,這位過去默默無名的西班牙科學家才開始受到關注。

1888年,卡哈爾公開了他改良高基(Camillo Golgi,就是發現細胞質中”高基氏體Golgi apparatus”那位高基)的染色法後,所染出的雞的小腦神經

Cajal's drawing - chick cerebellum cells
Cajal’s painting – chick cerebellum cells

注意!這張圖可不是照相下來的喔!在那個攝影技術仍不發達的時代,卡哈爾充分發揮了他的繪畫才幹,用顯微鏡觀察後,畫下一張張過去被隱藏著的,”腦”中美麗又神祕的世界。

Cajal's painting - retinal cells
卡哈爾所繪之哺乳動物視網膜細胞

充滿繪畫天份的卡哈爾,在科學研究上也充分發揮了他的特質。這些美麗又精準的手繪圖,甚至到一百多年後的今天,仍經常被使用於相關的教科書上呢!

different types of neuros
卡哈爾所繪之不同類型的神經細胞

卡哈爾除了對形態的觀察力非常敏銳外,他也很重視這些型態所導致的功能。以上面那張小腦神經繪圖為例,卡哈爾發現腦中的神經細胞幾乎都具有方向性,其中軸突(axon)幾乎都結束在灰質(gray matter),而在那緊接著是下一群神經的樹突(dendrite),因此他開始推測,神經衝動的傳導不但具有方向性,且順序很可能就是經由細胞本體>軸突>樹突傳導。(當時大家只知道有神經衝動會傳導,可能經由神經元和軸突,但不知道樹突的作用)

細心的卡哈爾也觀察仍在發育階段的神經細胞,發現細胞的軸突及樹突並非一開始就存在,而是慢慢從細胞體生長出來的,進而又發現引導軸突生長方向的"生長錐(growth cone)"的存在。

the development of a mature neuron
Cajal’s painting – the development of a mature neuron

這之後,在經過更多的研究及各種神經的觀察後,卡哈爾確立了神經元學說。(註1)

1906年,因著在神經科學上開創性的研究,卡哈爾和高基一起拿下第六屆諾貝爾生理醫學獎(The Nobel Prize in Physiology or Medicine)。(註2)

Cajal






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認識完這位科學家,不知道大家有什麼感想呢 ?其實我個人最欣賞他的,是他充分發揮了他的”特質”這部分。

每個人生來都會有屬於那本人”特質”,而我們的許多”才幹”會透過這特質而被開發出來。人生要如何才能成功呢?並非一味的努力就能成功,必須要正確在”自己的特質”上造就,並發揮”自己的才幹”才能成功。
像是卡哈爾,使用了他繪畫的才幹,以及敏銳觀察力的特質,在科學界中大放異彩。

另一點有趣的是,如果回到卡哈爾的童年,大多人看到的可能只是他繪畫方面的才能,沒有人認為他能在科學界成為留名青史的人,相信這點小時候的卡哈爾也從沒預料到。然而經歷許多陰錯陽差(?),他把自己的各種才幹結合起來而成功了。
我們的人生也常如此,只是永遠固執堅持著自己想要的,不見得最後結果會是好的,放下自我主觀的想法、聽聽別人的意見,或聽聽那稱之為”靈感”的天的聲音吧!會找到專屬於”你”的成功之路的。




延伸閱讀:
選擇未來時,興趣重要還是能力重要? (I) 內在的呼喚


參考資料:

維基百科 http://en.wikipedia.org/wiki/Santiago_Ram%C3%B3n_y_Cajal

MO COSTANDI – The Discovery of Neuron http://neurophilosophy.wordpress.com/2006/08/29/the-discovery-of-the-neuron/

History of Neuroscience http://faculty.washington.edu/chudler/hist.html

Nobelprize.org- Life and Discoveries of Santiago Ramón y Cajal
http://www.nobelprize.org/nobel_prizes/medicine/laureates/1906/cajal-article.html

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(註1:)
神經元學說四大要點:
1. 神經元(神經細胞,neuron)是組成神經系統的基本結構與功能單位
2. 神經元是彼此分離的獨立細胞
3. 神經元包含樹突(dendrite)、軸突(axon)及細胞體(cell body)三個部分
4. 資訊在神經元中的傳遞為單一方向,由樹突經細胞體傳至軸突

(註2:)
這其中還有些故事,其實卡哈爾和高基兩人關係並不好,他們唯一碰過的一次面就是諾貝爾獎領獎時。
這兩人一直以來對於神經衝動的傳導,支持的是不同的學說,高基支持的是網狀學說(reticular theory),就是神經組織中間沒有任何分開存在的神經細胞,是整個相連的網狀結構;而卡哈爾支持的則是神經元學說(neuron doctrine),認為神經組織是由一個個的神經細胞相連組成。
之後當然確定了”神經元學說”才是真相。

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