Smadzenes mums saka, ko darīt, kā rīkoties, ko domāt un ko teikt. Tas pat atceras svešinieku sejas uz ielas un iesaiņo viņus mūsu satraukumos, saliek viņiem ballītes cepuri un iemet dažos ļaunos ķenguros, izveidojot dīvainu scenāriju, lai mūs izklaidētu, kamēr mēs guļam. Mēs esam atkarīgi no šī ērģeles, lai dzīvotu un mācītos, bet daudz kas par šo ērģeli mums joprojām paliek tikpat noslēpumains kā melnā cauruma iekšpuse. Katru gadu jauni atklājumi mūs māca vairāk par šo brīnišķīgo orgānu. Šī gada atklājumos ietilpst dīvaina smadzeņu spēja pasargāt sevi no idejas par nāvi, kā vientuļās Antarktikas ekspedīcijas var saraut smadzenes un kā smadzenes joprojām darbojas, kad puse no tām trūkst. Tāpēc ienāciet, lai uzzinātu par dažiem no 2019. gada lielākajiem smadzeņu atklājumiem.
Dusmīgi sapņi
Miega laikā cilvēki var izjust daudz emociju, pat dusmas. Pētnieki atklāja, ka, analizējot smadzeņu darbību, viņi varēja pateikt, vai kādam cilvēkam ir dusmīgi sapņi. Komanda pārbaudīja smadzeņu reģionus, kas pazīstami kā “frontālās daivas”, kas palīdz kontrolēt emociju izpausmes un palīdz risināt problēmas. Asimetriskā darbība smadzeņu priekšējās daivās miega laikā un pirms miega var liecināt par to, ka cilvēkam ir dusmīgi sapņi, liecina atklājumi.
Kad mēs atpūšamies, smadzenes izdala alfa smadzeņu viļņus, kas svārstās no 8 Hz līdz 12 Hz. Ja starp alfa darbību ir neatbilstība - jo vairāk izdalās alfa smadzeņu viļņi, jo mazāk smadzeņu reģions darbojas - starp abām frontālām daivām, tas norāda, ka cilvēks cenšas kontrolēt savas dusmas. Pēc šo smadzeņu viļņu analīzes 17 dalībniekiem, kuri divas naktis (ar nedēļas intervālu) pavadīja miega laboratorijā, komanda atklāja, ka kaut kas līdzīgs notiek smadzenēs, kamēr cilvēks guļ. Cilvēki ar lielāku frontālās alfa asimetriju gulēšanas laikā ziņoja par dusmīgākiem sapņiem.
Vientuļās Antarktikas ekspedīcijas
Cilvēki - pat intraverti - ir sociālas būtnes, un vientulība var nodarīt prātu smadzenēm. Pētījumā atklājās, ka deviņi pētnieki, kuri Antarktīdas tukšumā pavadīja vairāk nekā gadu, pameta nedaudz mazākas smadzenes. Pētnieku grupa salīdzināja pētnieku smadzeņu skenēšanu, kas tika veikta pirms aizbraukšanas uz ņipro kontinentu un pēc atgriešanās sabiedrībā. Viņi atklāja, ka smadzeņu daļām, piemēram, hipokampam - smadzeņu reģionam, kas iesaistīts mācībās un atmiņā - pēc pētnieku atgriešanās bija mazāks apjoms, komanda ziņoja šī mēneša sākumā.
Vēl vairāk, pētniekiem bija pazemināts olbaltumvielu, ko sauc par smadzenēm iegūts neirotrofiskais faktors (BDNF), līmenis, kas atbalsta jaunu neironu augšanu un izdzīvošanu un ir nepieciešams, lai smadzenēs izveidotu jaunus savienojumus. Tagad pētnieki mēģina izdomāt veidus - piemēram, vingrinājumu kārtību vai virtuālo realitāti -, lai palīdzētu novērst smadzeņu saraušanos, kad cilvēki atrodas tik vientuļos, nestimulējošos apstākļos.
Trūkst sīpolu
Tas būtu neizpratnē, ja cilvēks varētu paņemt ābolu, neizmantojot savu roku. Tāpat pētnieku grupa atklāja nelielu cilvēku apakškopu, kuri var smaržot, kaut arī viņiem trūkst kritiskā smadzeņu reģiona, kas nepieciešams, lai varētu saost. Smaržas spuldzes atrodas smadzeņu priekšpusē un apstrādā informāciju par smakām no deguna. Pētnieki to atklāja nejauši, kad pārbaudīja 29 gadus vecas sievietes smadzeņu skenēšanu, kas varēja normāli smaržoties un redzēja, ka viņai trūkst ožas spuldzīšu. Vēlāk viņi atrada pāris citas sievietes, kurām arī trūka ožas sīpolu, bet apgalvoja, ka viņas var saost. Viņi šīm sievietēm veica smadzeņu skenēšanu un smaržas testus, un patiešām viņu stāsts tika pārbaudīts.
Pētnieki precīzi nezina, kas izraisīja šo maģisko spēju smaržot, taču viņi domā, ka cita smadzeņu daļa varēja uzņemties ožas sīpolu lomu, parādot smadzeņu lielisko spēju sevi pārpludināt. Vēl viena alternatīva ir tā, ka mums viss ir kārtībā un ka jums nav vajadzīgas ožas spuldzes, lai jūs varētu atšķirt un identificēt smakas - tas nozīmē, ka šīs struktūras varētu būt atbildīgas par kaut ko citu.
Magnētiskais lauks
Daži dzīvnieki neredzamo magnētisko lauku, kas apvij mūsu planētu, izmanto kā dabisku navigācijas sistēmu. Izrādās, ka daži cilvēki varētu arī izjust mūsu planētas magnētisko lauku, lai gan nav skaidrs, kāpēc. Martā publicētajā pētījumā pētnieku grupa noskenēja 34 cilvēku smadzenes, kuriem lika sēdēt tumšā testa kamerā ar mākslīgo magnētisko lauku. Smadzeņu analīze parādīja, ka četri no 34 dalībniekiem parādīja spēcīgu reakciju uz magnētiskā lauka maiņu no ziemeļaustrumiem uz ziemeļrietumiem - bet ne otrādi.
Šie četri indivīdi uzrādīja smadzeņu viļņa samazināšanos, kas liecināja, ka smadzenes uztvēra signālu, iespējams, magnētisku. Nav skaidrs, kāpēc daži cilvēki parādīja reakciju uz magnētisko lauku, bet citi ne, un nav arī skaidrs, kā smadzenes uztvēra šādus signālus. Bet iepriekšējie pētījumi ir atklājuši, ka cilvēka smadzenēs ir daudz niecīgu magnētisko daļiņu, kam, iespējams, ir kaut kas sakars ar pētniekiem.
Nāves ideja
Nāve ir tikpat dabiska parādība kā dzīvība un mīlestība. Bet mūsu smadzenes pasargā mūs no idejas par mūsu pašu nāvi, liekot mums nespēt aptvert domu, ka kādu dienu mūžīgā miegā pievienosimies citiem, teikts nesenajā pētījumā. Smadzenes pastāvīgi izmanto veco informāciju, lai paredzētu, kas notiks līdzīgos scenārijos nākotnē - tāpēc smadzenēm vajadzētu spēt paredzēt, ka arī jūs vienā dienā mirsit.
Bet kā izrādās, kaut kas par ideju par mūsu pašu nāvi smadzenēs sabojā šo mehānismu. Pētnieku grupa to noskaidroja, novērojot, kā 24 cilvēku smadzenes reaģēja, kad viņu sejas tika parādītas blakus vārdiem, kas saistīti ar nāvi. Smadzeņu aktivitātes mērījumi parādīja, ka smadzeņu prognozēšanas mehānisms sabojājās, kad radās ideja par paša cilvēka nāvi. Nav skaidrs, kāpēc tas notiek, bet, pēc teorētiķu domām, pārāk asa savas mirstības apzināšanās mazinātu iespēju, ka persona vēlēsies dzemdēt, jo bailes liegs viņiem uzņemties riskus, kas jāveic, lai atrastu palīgu. .
Mugurkaula šķidruma mazgāšana
Pētnieki jau ilgu laiku ir zinājuši, ka miega laikā smadzeņu darbība ir ļoti ritmiska, radot neironu aktivitātes viļņveida viļņus. Bet pirmo reizi šogad pētnieki atrada kaut ko citu, kas ir daļa no šī ritmiskā cikla: cerebrospinālais šķidrums. Šis šķidrums visu laiku ieskauj un aizsargā smadzenes un muguras smadzenes, un iepriekšējie pētījumi liecina, ka tas arī attīra toksisko olbaltumvielu smadzenes, kamēr mēs guļam.
Pētnieku grupa noskenēja 13 guļošo dalībnieku smadzenes, izmantojot magnētiskās rezonanses attēlveidošanas (MRI) mašīnu, un atklāja, ka cerebrospinālais šķidrums patiešām nonāk miega smadzenēs diezgan ritmiskā plūsmā; smadzeņu darbība tiek nomierināta, pēc tam no smadzenēm izplūst asinis un ieplūst cerebrospinālais šķidrums. Faktiski šī plūsma ir tik paredzama un pastāvīga, ka ir iespējams pateikt, vai cilvēks guļ vai ir nomodā, tikai apskatot viņu cerebrospinālo šķidrumu. Rezultāti varētu sniegt ieskatu ar smadzenēm saistītās novecošanās problēmās.
Smadzeņu puse pietrūkst
Smadzenēm piemīt ievērojama spēja mainīties un pielāgoties, kā parādīja nelielai cilvēku grupai, kurai pusei smadzeņu bija noņemti bērni, lai mazinātu epilepsijas lēkmes. Neskatoties uz to, ka trūka veselas smadzeņu puses, viņi darbojās tikai labi, jo atlikušā puse nostiprinājās, liecina jauns pētījums. Komanda analizēja sešu pieaugušo cilvēku smadzenes 20 un 30 gadu vecumā, kuriem smadzenes bija noņemtas, kad viņi bija vecumā no 3 mēnešiem līdz 11 gadiem, un salīdzināja viņus ar citiem, kuru smadzenes bija neskartas.
Smadzeņu skenēšana parādīja, ka starp pacientiem ar tikai vienu smadzeņu puslodi smadzeņu reģioni, kas iesaistīti vienā tīklā (piemēram, redze), strādāja kopā tikpat labi kā tie, kuriem smadzenes bija neskartas. Viņi arī atklāja, ka saikne starp dažādu smadzeņu tīklu daļām bija spēcīgāka pacientiem, kuriem bija noņemta puslode, kas liek domāt, ka smadzenes spēj kompensēt lielas daļas zaudējumu.
Valodas apguve
Saskaņā ar martā publicēto pētījumu jūsu smadzenēm ir nepieciešama krātuve, kas ir līdzvērtīga disketes disku turēšanai, lai apgūtu dzimto valodu. Vidējam angliski runājošam pieaugušajam, iespējams, būs jāapgūst apmēram 12,5 miljoni informācijas bitu, kas saistīti ar valodu, vai 1,5 megabaitu atmiņas. (Autori kā piemēru izmantoja "bitu" ideju; smadzenes informāciju neuzglabā bitos vai 0 un 1 s.) Bet liela daļa no šiem miljoniem valodu informācijas bitu ir mazāk saistīti ar gramatiku un sintakse, nevis ar vārda nozīmi. . Labākajā gadījumā pieaugušais vienā dienā atcerēsies no 1000 līdz 2000 bitiem savas dzimtās valodas, bet sliktākajā gadījumā atcerēsies aptuveni 120 bitus dienā.
Mirušo smadzeņu atdzīvināšana
Zinātnieki atjaunoja smadzeņu asinsriti un šūnu aktivitāti cūku smadzenēs stundas pēc viņu nāves. Šis radikālais eksperiments apstrīdēja ievērojamo ideju, ka pēc nāves smadzenēm tiek nodarīti pēkšņi un neatgriezeniski bojājumi. Bet pētnieku grupa parādīja, ka šūnu nāve notiek ilgākā laika posmā, un dažos gadījumos to pat var atlikt vai mainīt. Pētnieki izstrādāja postmortem smadzeņu izpētes sistēmu ar nosaukumu "BrainEx", kurā viņi sūknēja sintētisko asins aizstājēju smadzeņu artērijās. Viņi 4 stundas pēc dzīvnieku nāves šo šķīdumu iesūknēja 32 cūku smadzenēs un 6 stundas atstāja šķīdumu smadzenēs. Viņi atklāja, ka sistēma saglabā smadzeņu šūnu struktūru, samazina šūnu nāvi un atjauno dažas šūnu aktivitātes.
Lai gan pētnieki uzsvēra, ka viņi nav novērojuši nekādas aktivitātes, kas norāda uz smadzeņu apziņu vai apziņu, secinājumi liek zinātniekiem apšaubīt, ko nozīmē būt dzīvam. Vēl vairāk, šis pētījums tika veikts ar cūkām, nevis ar cilvēkiem. (Tomēr cūku smadzenes ir vairāk līdzīgas cilvēku smadzenēm nekā grauzēju smadzenes.)
Slēpta apziņa
Dažiem pacientiem, kas atrodas komā vai veģetatīvā stāvoklī, parādās "slēptas apziņas" pazīmes, teikts jūnijā publicētajā pētījumā. Pētnieki analizēja smadzeņu viļņus vairāk nekā 100 pacientiem, kuri pēc smadzeņu traumas nebija reaģējuši. Viņi atklāja, ka pāris dienu laikā pēc traumas 1 no 7 pacientiem reaģēja ar izteiktu smadzeņu darbības modeli vai "slēptu apziņu", kad viņiem lika pārvietot rokas. Tas liek domāt, ka pacienti saprata komandas, bet nespēja pakustēties. Gadu vēlāk 44% pacientu, kuriem bija šīs sākotnējās slēptās apziņas pazīmes, varēja darboties paši vismaz 8 stundas dienā, savukārt tikai 14% pacientu, kuriem sākotnējās slēptās apziņas pazīmes nebija. Citiem vārdiem sakot, pēc pētnieku domām, pacienti, kuriem bija šīs "slēptās apziņas" pazīmes, drīzāk atveseļojās nekā pacienti bez šīm pazīmēm.
