Mózg mówi nam, co robić, jak postępować, co myśleć i co mówić. Pamięta nawet twarz nieznajomych na ulicy i otula ich zmartwieniami, nakłada na nie czapkę imprezową i rzuca złymi kangurami, tworząc dziwny scenariusz, który zabawia nas podczas snu. Polegamy na tym narządzie, aby żyć i uczyć się, ale wiele o tym narządzie pozostaje dla nas równie tajemniczych jak wnętrze czarnej dziury. Co roku nowe odkrycia uczą nas więcej o tym cudownym organie. Tegoroczne odkrycia obejmują dziwną zdolność mózgu do osłaniania się przed ideą śmierci, jak samotne wyprawy na Antarktydę mogą zmniejszyć mózg i jak mózg nadal działa, gdy brakuje jego połowy. Zanurz się więc, aby poznać niektóre z największych odkryć mózgu w 2019 roku.
Gniewne sny
Ludzie mogą doświadczać wielu emocji podczas snu, a nawet gniewu. Naukowcy odkryli, że analizując aktywność mózgu, mogli stwierdzić, czy dana osoba ma gniewne sny. Zespół zbadał regiony mózgu zwane „płatami czołowymi”, które pomagają kontrolować ekspresję emocji i pomagają rozwiązywać problemy. Zgodnie z ustaleniami asymetryczna aktywność w płatach czołowych mózgu podczas i przed snem może wskazywać, że dana osoba miała gniewne sny.
Kiedy się relaksujemy, mózg uwalnia fale mózgowe alfa, które oscylują między 8 a 12 hercami. Jeśli występuje niedopasowanie aktywności alfa - im więcej uwolnionych fal mózgowych alfa, tym mniej działa ten obszar mózgu - między dwoma płatami czołowymi, oznacza to, że dana osoba próbuje kontrolować swój gniew. Po przeanalizowaniu tych fal mózgowych u 17 uczestników, którzy spędzili dwie noce (w odstępie tygodnia) w laboratorium snu, zespół odkrył, że coś podobnego dzieje się w mózgu, gdy dana osoba śpi. Ludzie o większej asymetrii czołowej alfa podczas snu zgłosili, że mają więcej złych snów.
Samotne wyprawy na Antarktydę
Ludzie - nawet introwertycy - są istotami społecznymi, a samotność może mieć negatywny wpływ na mózg. Badanie wykazało, że dziewięciu odkrywców, którzy spędzili ponad rok w pustce Antarktydy, opuściło nieco mniejsze mózgi. Grupa naukowców porównała skany mózgu mózgów odkrywców, które zrobili przed wyjazdem na energiczny kontynent i po powrocie do społeczeństwa. Odkryli, że części mózgu, takie jak hipokamp - region mózgu zaangażowany w uczenie się i pamięć - miały mniejszą objętość po powrocie odkrywców, jak podał zespół na początku tego miesiąca.
Co więcej, odkrywcy zmniejszyli poziom białka zwanego mózgowym czynnikiem neurotroficznym (BDNF), który wspiera wzrost i przeżycie nowych neuronów i jest niezbędny do tworzenia nowych połączeń w mózgu. Teraz naukowcy próbują wymyślić sposoby - takie jak ćwiczenia lub wirtualna rzeczywistość - w celu zapobiegania kurczeniu się mózgu, gdy ludzie znajdują się w tak samotnych, niestymulujących warunkach.
Brakujące żarówki
Byłoby zastanawiające, gdyby ktoś mógł podnieść jabłko bez użycia ręki. Podobnie grupa naukowców odkryła niewielką grupę ludzi, którzy mogą wąchać, mimo że brakuje im krytycznego obszaru mózgu, który musiał być w stanie wyczuć. Żarówki węchowe siedzą z przodu mózgu i przetwarzają informacje o zapachach z nosa. Naukowcy odkryli to przypadkiem, gdy zbadali skany mózgu 29-letniej kobiety, która normalnie wąchała zapach i zauważyli, że brakuje jej żarówek węchowych. Później znaleźli kilka innych kobiet, które również brakowały żarówek węchowych, ale twierdziły, że potrafią wąchać. Przeprowadzili skany mózgu i testy węchu u tych kobiet i ich historia została sprawdzona.
Naukowcy nie wiedzą dokładnie, co doprowadziło do tej magicznej zdolności węchowej, ale uważają, że inna część mózgu mogła przyjąć rolę węchowych węch, demonstrując wielką zdolność mózgu do ponownego fałdowania. Inną alternatywą jest to, że wszystko źle zrozumieliśmy i nie potrzebujesz żarów węchowych, aby móc rozróżniać i identyfikować zapachy - co oznacza, że te struktury mogą być odpowiedzialne za coś innego.
Pole magnetyczne
Niektóre zwierzęta wykorzystują niewidzialne pole magnetyczne otaczające naszą planetę jako naturalny system nawigacji. Okazuje się, że niektórzy ludzie mogą również wyczuwać pole magnetyczne naszej planety, choć nie jest jasne, dlaczego. W badaniu opublikowanym w marcu grupa naukowców skanowała mózgi 34 osób, którym kazano siedzieć w ciemnej komorze testowej ze sztucznym polem magnetycznym. Analiza mózgu wykazała, że czterech z 34 uczestników wykazało silną reakcję na przesunięcie pola magnetycznego z północnego wschodu na północny zachód - ale nie na odwrót.
Te cztery osoby wykazały spadek fali mózgowej, co wskazywało, że mózg odebrał sygnał, prawdopodobnie magnetyczny. Nie jest jasne, dlaczego niektórzy ludzie wykazywali reakcję na pole magnetyczne, podczas gdy inni nie, a także nie jest jasne, jak mózg wykrywa takie sygnały. Jednak wcześniejsze badania wykazały, że ludzki mózg zawiera wiele drobnych cząstek magnetycznych, które zdaniem naukowców mogą mieć z tym coś wspólnego.
Idea śmierci
Śmierć jest zjawiskiem tak naturalnym, jak życie i miłość. Ale nasze mózgi chronią nas przed ideą naszego własnego zgonu, uniemożliwiając nam zrozumienie idei, że pewnego dnia dołączymy do innych w wiecznym śnie, zgodnie z najnowszymi badaniami. Mózg stale wykorzystuje stare informacje, aby przewidzieć, co wydarzy się w podobnych scenariuszach w przyszłości - więc mózg powinien być w stanie przewidzieć, że ty też umrzesz pewnego dnia.
Ale jak się okazuje, coś w koncepcji naszej własnej śmierci psuje ten mechanizm w mózgu. Grupa naukowców odkryła to, obserwując, jak mózg 24 osób zareagował, gdy ich twarze pokazano obok słów związanych ze śmiercią. Pomiary aktywności mózgu pokazały, że mechanizm przewidywania mózgu zepsuł się, jeśli chodzi o ideę własnej śmierci. Nie jest jasne, dlaczego tak się dzieje, ale według teoretyków zbyt ostra świadomość własnej śmiertelności zmniejszyłaby prawdopodobieństwo, że dana osoba chciałaby się rozmnażać, ponieważ strach uniemożliwiłby jej podjęcie ryzyka, które należy podjąć, aby znaleźć partnera. .
Płyn do kręgosłupa
Naukowcy od dawna wiedzą, że aktywność mózgu jest bardzo rytmiczna, gdy śpimy, wytwarzając falujące fale aktywności neuronalnej. Ale po raz pierwszy w tym roku naukowcy odkryli coś innego, co stanowi część tego rytmicznego cyklu: płyn mózgowo-rdzeniowy. Ten płyn przez cały czas otacza i chroni mózg i rdzeń kręgowy, a wcześniejsze badania sugerowały, że oczyszcza mózg również z toksycznych białek podczas snu.
Grupa naukowców skanowała mózgi 13 śpiących uczestników za pomocą urządzenia do rezonansu magnetycznego (MRI) i stwierdziła, że płyn mózgowo-rdzeniowy rzeczywiście wpada do śpiącego mózgu raczej rytmicznie; aktywność mózgu uspokaja się, a następnie krew wypływa z mózgu i wpływa płyn mózgowo-rdzeniowy. W rzeczywistości przepływ ten jest tak przewidywalny i stały, że można stwierdzić, czy dana osoba śpi, czy nie śpi, po prostu patrząc na jej płyn mózgowo-rdzeniowy. Odkrycia mogą zapewnić wgląd w związane z mózgiem problemy starzenia się.
Brakuje połowy mózgu
Mózg ma niezwykłą zdolność do zmiany i adaptacji, co wykazano w małej grupie ludzi, którzy usunęli połowę mózgu jako dzieci w celu zmniejszenia napadów padaczkowych. Pomimo braku całej połowy ich mózgów, działali dobrze, ponieważ pozostała połowa się wzmocniła, zgodnie z nowym badaniem. Zespół przeanalizował mózgi sześciu dorosłych w wieku 20 i 30 lat, którym usunięto połowę mózgu w wieku od 3 miesięcy do 11 lat, i porównał je z innymi, których mózgi były nienaruszone.
Skany mózgu wykazały, że wśród pacjentów z tylko jedną półkulą mózgu obszary mózgu zaangażowane w tę samą sieć (np. Widzenie) pracowały razem tak samo dobrze, jak u tych, których mózgi były nienaruszone. Odkryli również, że łączność między częściami różnych sieci mózgowych była silniejsza u pacjentów, którzy usunęli półkulę, co sugeruje, że mózg jest w stanie zrekompensować utratę dużej części siebie.
Uczenie się języka
Według badań opublikowanych w marcu twój mózg potrzebuje przestrzeni dyskowej na dyskietce, aby opanować swój język ojczysty. Przeciętny anglojęzyczny dorosły prawdopodobnie będzie musiał nauczyć się około 12,5 miliona bitów informacji związanych z językiem lub 1,5 megabajtów pamięci. (Autorzy użyli idei „bitów” jako przykładu; mózg nie przechowuje informacji w bitach, zerach i zerach.) Ale wiele z tych milionów bitów informacji językowej ma mniej wspólnego z gramatyką i składnią niż ze znaczeniem słów . W scenariuszu z najlepszym przypadkiem, jeden dzień, osoba dorosła zapamięta od 1000 do 2000 bitów swojego języka ojczystego, aw najgorszym przypadku zapamięta około 120 bitów dziennie.
Ożywianie martwych mózgów
Naukowcy przywrócili krążenie mózgu i aktywność komórkową w mózgach świń kilka godzin po ich śmierci. Ten radykalny eksperyment podważył wiodącą ideę, że po śmierci mózg ulega nagłemu i nieodwracalnemu uszkodzeniu. Ale grupa naukowców wykazała, że śmierć komórki występuje w dłuższym okresie czasu, aw niektórych przypadkach może nawet zostać odroczona lub cofnięta. Naukowcy opracowali system do badania pośmiertnych mózgów o nazwie „BrainEx”, w którym pompowali syntetyczny substytut krwi do tętnic mózgu. Pompowali ten roztwór do 32 mózgów świń 4 godziny po śmierci zwierząt i pozwolili, aby roztwór pozostawał w mózgu przez 6 godzin. Odkryli, że system zachował strukturę komórek mózgu, zmniejszył śmierć komórek i przywrócił pewną aktywność komórkową.
Chociaż naukowcy podkreślili, że nie zaobserwowali żadnej aktywności, która wskazywałaby, że mózg był świadomy lub świadomy, odkrycia skłaniają niektórych naukowców do pytania, co to znaczy być żywym. Co więcej, badanie to przeprowadzono na świniach, a nie na ludziach. (Mózgi świń są jednak bardziej podobne do mózgów ludzi niż mózgi gryzoni).
Ukryta świadomość
Według badań opublikowanych w czerwcu niektórzy pacjenci w stanie śpiączki lub wegetacji wykazują oznaki „ukrytej świadomości”. Naukowcy przeanalizowali fale mózgowe ponad 100 pacjentów, którzy nie reagowali na uszkodzenie mózgu. Odkryli, że w ciągu kilku dni od urazu 1 na 7 pacjentów zareagował wyraźnym wzorcem aktywności mózgu lub „ukrytej świadomości”, gdy kazano im poruszać rękami. To sugeruje, że pacjenci rozumieli polecenia, ale nie mogli się ruszać. Rok później 44% pacjentów, którzy mieli te początkowe objawy ukrytej świadomości, mogło funkcjonować samodzielnie przez co najmniej 8 godzin dziennie, podczas gdy tylko 14% pacjentów, którzy nie wykazywali początkowych oznak ukrytej świadomości, mogło. Innymi słowy, zdaniem naukowców pacjenci, którzy mieli te objawy „ukrytej świadomości”, byli bardziej skłonni do wyzdrowienia niż pacjenci bez tych objawów.
