Мозок підказує нам, що робити, як діяти, що думати і що говорити. Він навіть запам’ятовує обличчя незнайомих людей на вулиці та загортає їх у своїх турботах, надягає на них партійну шапку та накидає на себе якісь злі кенгуру, створюючи дивний сценарій, щоб розважати нас, поки ми спимо. Ми залежить від цього органу, щоб жити і вчитися, але багато про цей орган все ще залишається для нас таким же загадковим, як і внутрішня частина чорної діри. Щороку нові відкриття навчають нас більше про цей дивовижний орган. Цьогорічні відкриття включають дивну здатність мозку захищати себе від ідеї смерті, як самотні антарктичні експедиції можуть скоротити мозок і як мозок все ще працює, коли половина його відсутня. Тож зануримось, щоб дізнатись про деякі найбільші відкриття мозку 2019 року.
Злі сни
Люди можуть відчувати багато емоцій під час сну, навіть гнів. Дослідники виявили, що, аналізуючи мозкову діяльність, вони могли сказати, чи має людина у гнівних снів чи ні. Команда вивчила області мозку, відомі як "лобові частки", які допомагають контролювати вираження емоцій та допомагають вирішувати проблеми. Асиметрична активність у лобових частках мозку під час і перед сном могла свідчити про те, що у людини були розлючені сни, згідно з висновками.
Коли ми розслабляємось, мозок випускає альфа-мозкові хвилі, що коливаються між 8 і 12 герцами. Якщо в альфа-активності є невідповідність - чим більше вивільнених альфа-мозкових хвиль, тим менше ця область мозку працює - між двома лобовими частками, що свідчить про те, що людина намагається контролювати свій гнів. Проаналізувавши ці мозкові хвилі у 17 учасників, які провели дві ночі (тиждень один від одного) в лабораторії сну, команда виявила, що щось подібне відбувається в мозку, поки людина спить. Люди з більшою фронтальною альфа-асиметрією під час сну повідомили, що мають більше гнівних снів.
Самотні антарктичні експедиції
Люди - навіть інтроверти - соціальні істоти, і самотність може впливати на мозок. Дослідження показало, що дев'ять дослідників, які провели понад рік у порожнечі Антарктиди, пішли з трохи меншими мізками. Група дослідників порівняла сканування мозку дослідницьких мізків дослідників перед тим, як виїхати на стрімкий континент і після повернення до суспільства. Вони виявили, що частини мозку, такі як гіпокамп - область мозку, яка бере участь у навчанні та пам’яті - мали менший обсяг після повернення дослідників, команда повідомила раніше цього місяця.
Більше того, у дослідників було знижено рівень білка, який називають нейротрофним фактором, що походить від мозку (BDNF), який підтримує ріст і виживання нових нейронів і необхідний для створення нових зв'язків у мозку. Зараз дослідники намагаються з'ясувати способи - такі як рутинні вправи або віртуальна реальність - щоб запобігти скороченню мозку, коли люди опиняються в таких самотніх, нестимулюючих умовах.
Лампочки відсутні
Було б дивним, якби людина змогла забрати яблуко, не користуючись рукою. Аналогічно, група дослідників виявила невелику підгрупу людей, які мають запах, хоча їм не вистачає критичної області мозку, необхідної для того, щоб мати запах. Нюхові цибулини сидять спереду мозку і обробляють інформацію про запахи з носа. Дослідники виявили це випадково, перевіривши сканування мозку 29-річної жінки, яка нормально пахла і побачила, що їй не вистачає нюхових цибулин. Пізніше вони знайшли пару інших жінок, яким також не вистачало нюхових цибулин, але вони стверджували, що здатні пахнути. Вони провели сканування мозку та тести на запах у цих жінок, і справді, їх історія перевірена.
Дослідники точно не знають, що призвело до цієї магічної здатності до нюху, але вони вважають, що інша частина мозку могла взяти на себе роль нюхових цибулин, демонструючи чудову здатність мозку перебудувати себе. Інша альтернатива полягає в тому, що ми все помилилися, і що вам не потрібні нюхові цибулини, щоб мати змогу розрізнити та виявити запахи - це означає, що ці структури можуть відповідати за щось інше.
Магнітне поле
Деякі тварини використовують невидиме магнітне поле, яке обертається навколо нашої планети як природну систему навігації. Виявляється, деякі люди також зможуть відчути магнітне поле нашої планети, хоча не зрозуміло, чому. У дослідженні, опублікованому в березні, група дослідників сканувала мізки 34 людей, яким сказали сидіти в темній тестовій камері зі штучним магнітним полем. Аналіз мозку показав, що чотири з 34 учасників показали сильну реакцію на зміну магнітного поля з північного сходу на північний захід - але не навпаки.
Ці чотири особи показали зниження мозкової хвилі, що свідчило про те, що мозок прийняв сигнал, ймовірно, магнітний. Незрозуміло, чому деякі люди показали відповідь на магнітне поле, а інші - і також не ясно, як мозок виявляв такі сигнали. Але попередні дослідження встановили, що мозок людини містить безліч крихітних магнітних частинок, які можуть мати щось із цим, на думку дослідників.
Ідея смерті
Смерть є настільки ж природним явищем, як життя і любов. Але наші мізки захищають нас від ідеї власної кончини, не даючи нам зрозуміти, що одного дня ми приєднаємось до інших у вічному сні, згідно з недавнім дослідженням. Мозок постійно використовує стару інформацію, щоб передбачити, що відбуватиметься за подібними сценаріями в майбутньому - тому мозок повинен бути в змозі передбачити, що ви теж помрете одного дня.
Але, як виявляється, щось про ідею власної смерті руйнує цей механізм у мозку. Група дослідників з’ясувала це, спостерігаючи, як мозок 24 людей реагував, коли їх обличчя було показано поруч зі словами, пов’язаними зі смертю. Виміри мозкової активності показали, що механізм передбачення мозку вийшов з ладу, коли прийшов до ідеї власної смерті людини. Незрозуміло, чому це трапляється, але, на думку теоретиків, занадто різке усвідомлення власної смертності зменшило б ймовірність того, що людина хотіла б переробити, бо страх заважав би їм ризикувати, які потрібно взяти на себе, щоб знайти партнера .
Вимивання спинномозкової рідини
Дослідники давно знають, що мозкова діяльність дуже ритмічна, коли ми спимо, виробляючи хвилясті хвилі активності нейронів. Але вперше цього року дослідники виявили ще щось, що є частиною цього ритмічного циклу: спинномозкова рідина. Ця рідина оточує і захищає головний і спинний мозок у будь-який час, і минулі дослідження показали, що вона також очищає мозок від токсичних білків під час сну.
Група дослідників сканувала мозок 13 сплячих учасників за допомогою магнітно-резонансної томографії (МРТ) і виявила, що спинномозкова рідина дійсно потрапляє у сплячий мозок досить ритмічно; мозкова активність стихає, тоді кров витікає з мозку, і стікає спинномозкова рідина. Насправді цей потік настільки передбачуваний і постійний, що можна сказати, спить чи не спить людина, просто подивившись на свою спинномозкову рідину. Отримані результати можуть дати розуміння проблем, пов'язаних зі старінням мозку.
Мозок наполовину відсутній
Мозок має чудову здатність змінюватись та адаптуватися, як це було показано у невеликої групи людей, яким половину мозку видалили у дітей, щоб зменшити епілептичні припадки. Незважаючи на те, що їм не вистачало цілої половини мозку, вони функціонували чудово, оскільки решта половина зміцнилася, згідно з новим дослідженням. Команда проаналізувала мізки шести дорослих у 20–30-ті роки, у яких половина мозку була видалена, коли їм було віком від 3 місяців до 11 років, і порівняла їх з іншими, чий мозок був недоторканим.
Сканування мозку показало, що серед пацієнтів із лише однією півкулею головного мозку, які беруть участь в одній мережі (наприклад, зір), працювали разом так само, як і у тих, чий мозок був недоторканим. Вони також виявили, що зв’язок між частинами різних мереж мозку був сильнішим у пацієнтів, у яких видалена півкуля, що говорить про те, що мозок здатний компенсувати втрату значної частини самого себе.
Мова вивчення
Згідно з дослідженням, опублікованим у березні, вашому мозку потрібне сховище, яке є вмістом на дискеті, щоб опанувати рідну мову. Пересічному англомовному дорослому, ймовірно, доведеться засвоїти близько 12,5 мільйона біт інформації, пов’язаної з мовою, або 1,5 мегабайт сховища. (Автори використали ідею "бітів" як приклад; мозок не зберігає інформацію в бітах або 0 і 1 с.) Але більша частина цих мільйонів біт мовної інформації має менше спільного з граматикою та синтаксисом, ніж зі значенням слова . За найкращим сценарієм, за один день дорослий запам’ятає від 1000 до 2000 біт рідної мови, а в гіршому випадку - пам’ятатиме близько 120 біт на день.
Відродження мертвих мізків
Вчені відновили мозковий кровообіг та клітинну активність у мозку свиней через години після їх смерті. Цей радикальний експеримент кинув виклик видатній ідеї, що після смерті мозок зазнає раптових і незворотних пошкоджень. Але група дослідників показала, що загибель клітин настає протягом більш тривалого періоду часу, а в деяких випадках навіть може бути відкладена або відмінена. Дослідники розробили систему вивчення післясмертних мозку під назвою "BrainEx", за допомогою якої вони закачували синтетичний замінник крові в артерії мозку. Вони закачали цей розчин у 32 мозку свиней через 4 години після того, як тварини померли, і давали їм розчин залишитися в мозку протягом 6 годин. Вони встановили, що система зберігала структуру клітин мозку, зменшувала загибель клітин і відновлювала деяку клітинну активність.
Хоча дослідники підкреслювали, що вони не спостерігали жодної діяльності, яка вказувала б на те, що мозок був свідомим чи свідомим, однак у цих висновках деякі вчені ставлять під сумнів, що означає бути живим. Більше того, це дослідження проводилося на свинях, а не на людях. (Свинячий мозок схожіше на людський мозок, ніж мізки гризунів.)
Прихована свідомість
Деякі пацієнти, які перебувають у комі або вегетативному стані, виявляють ознаки "прихованої свідомості", згідно з дослідженням, опублікованим у червні. Дослідники проаналізували мозкові хвилі більш ніж 100 пацієнтів, які не відповідали після травми мозку. Вони виявили, що протягом пари днів після травми 1 з 7 пацієнтів відповіли чіткою схемою мозкової діяльності або «прихованою свідомістю», коли їм сказали рухати руками. Це говорить про те, що пацієнти розуміли команди, але не могли рухатися. Через рік 44% пацієнтів, які мали ці початкові ознаки прихованої свідомості, могли функціонувати самостійно щонайменше 8 годин на день, тоді як лише 14% пацієнтів, які не виявили початкових ознак прихованої свідомості, могли. Іншими словами, пацієнти, які мали ці ознаки "прихованої свідомості", швидше одужували, ніж пацієнти без цих ознак, вважають дослідники.
