Creierul uimitor
Creierul sculptează nu numai cine suntem, ci și lumea pe care o experimentăm. Ne spune ce să vedem, ce să auzim și ce să spunem. Se extinde pentru a găzdui o limbă nouă sau o abilitate pe care o învățăm. Spune povești când dormim. Acesta trimite semnale de alarmă și stimulează corpul să alerge sau să se lupte când simte pericol. Creierul se adaptează mediilor, astfel încât nu suntem enervați de un miros constant într-o casă veche sau de zumzetul constant al aerului condiționat. Creierul nostru privește spre soare și spune corpului nostru la ce oră este. Creierul stochează amintiri, atât dureroase cât și plăcute.
Dar la fel de esențial cum este creierul pentru existența noastră, este încă la fel de misterios pentru noi ca o planetă dintr-o galaxie îndepărtată. Chiar și în 2018, neuroștiștii descoperă încă fapte fundamentale despre acest lucru de aproximativ 3 litri. (1,4 kilograme) vrac de țesut. Uneori, cercetătorii aruncă o privire asupra creierului uman sau văd ce se întâmplă cu o persoană când lipsește o mare parte din creier. Alteori, oamenii de știință trebuie să studieze șoarecii pentru a afla mai multe despre creierele mamiferelor și apoi să facă unele ghiciri despre modul în care aceste descoperiri se referă la creierul nostru.
Iată câteva lucruri fascinante despre care am învățat despre creier în 2018.
Un nou tip de neuron
Nu în fiecare zi oamenii de știință descoperă un tip de celulă complet nou în creierul uman, în special una care nu se regăsește la subiecții preferați neumaniști, șoarecii. „Neuronul rosehip”, numit așa datorită aspectului său stufoasă, eludase oamenii de știință până în acest an, parțial pentru că este atât de rar.
Această celulă evazivă a creierului reprezintă doar aproximativ 10 la sută din primul strat al neocortexului, una dintre cele mai noi părți ale creierului în ceea ce privește evoluția (ceea ce înseamnă că strămoșii îndepărtați ai oamenilor moderni nu aveau această structură). Neocortexul joacă roluri în viziune și auz. Cercetătorii nu știu încă ce face neuronul de trandafir, dar au descoperit că se conectează la alți neuroni numiți celule piramidale, un tip de neuron excitator și le pune frânele.
U.D., pacientul cu neuroștiință
Un băiat, cunoscut în literatura medicală drept „U.D.” avea o treime din emisfera dreaptă a creierului înlăturat în urmă cu patru ani pentru a-și reduce convulsiile debilitante. Partea creierului care a fost eliminat includea partea dreaptă a lobului occipital (centrul de procesare a vederii creierului) și cea mai mare parte a lobului temporal drept, centrul de procesare a sunetului creierului. Acum vârsta de 11 ani, U.D. nu poate vedea partea stângă a lumii sale, dar funcționează la fel de bine ca și ceilalți de vârsta sa în procesarea cogniției și a vederii, chiar și fără acea parte cheie a creierului.
Asta pentru că ambele părți ale creierului procesează cele mai multe aspecte ale vederii. Dar dreapta este dominantă în detectarea fețelor, în timp ce stânga este dominantă în procesarea cuvintelor, potrivit unui studiu de caz scris despre U.D.
Acest studiu prezintă plasticitatea creierului; în lipsa centrului de procesare a vederii drepte a U.D., centrul stâng a intervenit pentru a compensa. Într-adevăr, cercetătorii au descoperit că partea stângă a creierului U.D. a detectat fețe la fel de bine ca și dreapta.
Creierul poate conține bacterii
Creierul nostru s-ar putea îmbibă de bacterii. Dar nu vă faceți griji - nu pare că ar provoca vreun rău.
Anterior, oamenii de știință au crezut că creierul este un mediu fără bacterii și că prezența microbilor era un semn al bolii. Însă, concluziile preliminare ale unui studiu prezentat anul acesta la marea reuniune științifică anuală a Societății pentru Neuroștiințe au descoperit că creierul nostru ar putea găzdui de fapt bacterii inofensive.
Cercetătorii din acest studiu au examinat 34 de creiere postmortem, căutând diferențe între cei cu schizofrenie și cei fără afecțiune. Cu toate acestea, cercetătorii au continuat să se întâmple cu obiecte în formă de tijă din imaginile lor, iar aceste forme s-au dovedit a fi bacterii.
Microorganismele păreau să locuiască în anumite locuri ale creierului mai mult decât în altele; zonele respective includ hipocampul, cortexul prefrontal și substantia nigra. Microbii au fost găsiți și în celulele creierului numite astrocite care se aflau în apropierea barierei sânge-creier, „peretele de graniță” care protejează creierul.
Descoperirile nu au fost publicate încă într-un jurnal revizuit de la egal la egal și sunt necesare mai multe cercetări pentru a confirma rezultatele, au spus oamenii de știință.
Creierul este magnetic
Creierul nostru este magnetic. Sau, cel puțin, creierele conțin particule care pot fi magnetizate. Dar oamenii de știință nu știu cu adevărat de ce aceste particule se află în creier sau de unde au luat originea. Unii cercetători cred că aceste particule magnetizabile servesc unui scop biologic, în timp ce alții spun că particulele au ajuns în creier din cauza contaminării mediului.
În acest an, oamenii de știință au trasat unde se află aceste particule în creier. Rezultatele studiului lor, au spus cercetătorii, oferă dovezi că particulele sunt acolo dintr-un motiv. Asta pentru că, în toate creierele, oamenii de știință au examinat - de la șapte persoane care au murit la începutul anilor 1990 între 54 și 87 de ani - particulele magnetice au fost întotdeauna concentrate în aceleași zone. De asemenea, anchetatorii au descoperit că majoritatea părților creierului conțineau acești mici magneți.
Multe creiere de animale au, de asemenea, particule magnetice și există chiar o sugestie că animalele folosesc aceste particule pentru a naviga. Mai mult, un tip de bacterii numite bacterii magnetotactice folosesc particulele pentru a se orienta în spațiu.
Virus responsabil de conștiința umană?
Un virus antic a infectat oamenii cu mult timp în urmă, iar acest cotropitor a lăsat în urmă codul său genetic în ADN-ul nostru. Anul acesta, cercetătorii au descoperit că fragmentele acelui ADN viral vechi au un rol esențial în comunicarea între celulele creierului care este necesară pentru gândirea de ordin superior.
Nu este neobișnuit ca oamenii să poarte în jur fragmente de cod genetic viral; aproximativ 40% până la 80% din genomul uman este format din gene lăsate în urmă de viruși.
În studiul din acest an, cercetătorii au descoperit că o genă virală numită Arc conține alte informații genetice și o transmite de la o celulă nervoasă la alta. Această genă ajută de asemenea celulele să se reorganizeze în timp. Mai mult, problemele cu gena Arc tind să apară la persoanele care au autism sau alte tulburări neuronale.
Cercetătorii speră acum să-și dea seama de mecanismul exact prin care gena Arc a intrat în genomul nostru și ce spune exact celulele creierului nostru.
Celulele tinere din creierul vechi sau nah?
Corpurile noastre se elimină continuu de celule vechi și se formează altele noi. Dar de zeci de ani, oamenii de știință au crezut că această cifră de afaceri celulară nu s-a produs în creierul îmbătrânit. În ultimii ani, însă, studiile efectuate la șoareci - și unele studii timpurii făcute la oameni - au ridicat întrebări despre această noțiune.
În acest an, o lucrare a furnizat care poate fi prima dovadă puternică că creierele mai vechi fac celule noi. Cercetătorii au studiat 28 de creieruri postmortem, neînvățate, de la persoane cu vârste cuprinse între 14 și 79 de ani când au murit. Oamenii de știință au tăiat hipocondrul fiecărui creier, o zonă a creierului care este importantă pentru învățare și memorie, apoi au numărat numărul de celule tinere care nu erau pe deplin mature. Cercetătorii au descoperit că creierele mai în vârstă aveau la fel de multe celule noi ca și creierele tinere, dar că creierele mai vechi au făcut mai puține vase de sânge noi și conexiuni între celulele creierului.
Pentru a complica problemele, însă, un studiu diferit, publicat cu o lună înainte de acesta, a găsit contrariul, concluzionând că creierul adult nu face celule noi în hipocamp. Dezacordul s-ar putea datora modului în care s-au păstrat creierele în cele două studii și a tipurilor de creiere care au fost examinate. (Studiul anterior a analizat creierele cu diferite condiții de sănătate, în timp ce cercetările ulterioare au analizat doar creierele nedezvăluite. De asemenea, ar fi putut utiliza diferite tehnici de conservare care ar putea afecta celulele.)
Creierul tău la stres
Vești proaste: stresul poate micsora creierul. Acest lucru este potrivit unui studiu publicat în octombrie a acestui an.
În cadrul studiului, cercetătorii au analizat mai mult de 2.000 de oameni sănătoși, de vârstă mijlocie și au descoperit că cei cu niveluri mai ridicate de hormon de stres cortizolul aveau volume de creier ușor mai mici decât persoanele cu cantități normale de hormon. Oamenii cu niveluri mai mari de cortizol au avut, de asemenea, rezultate mai slabe la testele de memorie decât oamenii cu niveluri normale ale hormonului. Ambele descoperiri, trebuie menționat, sunt asociații între stres și creier și nu constatări cauză-efect.
Stresul este normal pentru organism: în momentele de stres, nivelurile de cortizol cresc odată cu cele ale unui alt hormon, adrenalina. Acești hormoni lucrează împreună pentru a-ți arunca corpul într-un răspuns de luptă sau de zbor. Dar, odată ce partea stresantă s-a terminat, nivelul cortizolului ar trebui să scadă. Cu toate acestea, nu fac întotdeauna acest lucru. Unii oameni, în special în această viață modernă, pot avea niveluri ridicate de cortizol pentru perioade lungi de timp. Reducerea stresului - cum ar fi somnul mai bun, exercițiile fizice, implicarea în tehnici de relaxare și luarea de medicamente care reduc cortizolul - ar putea avea o serie de beneficii, au spus cercetătorii.
Creierul tău te lasă să auzi pașii tăi?
Faceți clic, faceți clic, faceți clic pe: S-ar putea să-ți mulțumești creierul pentru că nu te-a evitat să auzi fiecare pas pe care îl faci. Un studiu realizat la șoareci în acest an a descoperit că creierul șoarecului a anulat sunetul urmelor urme ale criticului. Acest lucru le-a permis creaturilor să audă mai bine alte sunete din împrejurimile lor, precum zgomotele unui prădător.
Cercetătorii au descoperit că creierul mouse-ului a construit un filtru de zgomot, deoarece creierul s-a aclimatizat la un sunet specific. A făcut acest lucru prin cuplarea celulelor din cortexul motor, o zonă a creierului care este implicată în mișcare, către cortexul auditiv, o zonă implicată cu sunet. Mai simplu spus, celulele creierului din cortexul motor semnalele de foc pentru a bloca celulele creierului din cortexul auditiv să tragă propriile semnale - în esență mutarea cortexului auditiv.
Și deși studiul a fost făcut la șoareci, oamenii de știință cred că rezultatele s-ar putea aplica și la om. Asta pentru că deja avem sisteme similare în vigoare. De exemplu, creierul patinatorilor învață la ce mișcări se așteaptă, iar neuronii inhibitori anulează reflexele care ar împiedica acești sportivi să se învârtă și să își îndeplinească învârtirile nebunești.
Medicamentele psihedelice pot schimba structura celulelor creierului
Medicamentele psihedelice pot schimba fizic structura celulelor creierului, potrivit unui nou studiu. Această cercetare a fost realizată pe celulele creierului în vasele de laborator și la animale, dar dacă rezultatele sunt valabile pentru oameni, rezultatele ar putea însemna că aceste medicamente pot ajuta persoanele care au anumite tulburări de dispoziție.
Asta pentru că la persoanele cu depresie, anxietate sau alte tulburări de dispoziție, neuronii din cortexul prefrontal, o parte a creierului importantă pentru controlul emoțiilor, tind să se micșoreze. Iar ramurile lor - pe care neuronii le folosesc pentru a vorbi cu alți neuroni - tind să se retragă. Dar, când oamenii de știință au adăugat medicamente psihedelice, inclusiv LSD și MDMA, la vasele petri cu neuroni de șobolan, au descoperit că numărul de conexiuni și ramuri în celulele nervoase a crescut.
Un al doilea creier în intestin?
Milioane de celule ale creierului trăiesc în intestinul gros și, deoarece aceste celule funcționează fără nicio instrucțiune din partea creierului sau a coloanei vertebrale, oamenii de știință se referă uneori la masa acestora drept „al doilea creier”. Dar această masă are și un nume științific: sistemul nervos enteric. Și un nou studiu, făcut la șoareci, arată că sistemul este destul de inteligent; acesta poate da foc neuronilor sincronizați pentru a stimula mușchii și a-și coordona activitatea, astfel încât să poată face lucruri precum mișcarea fecalelor din corp.
Creierul propriu-zis (cel din capul tău) poate face și acest lucru - sincronizează arderea neuronilor - în primele etape ale dezvoltării creierului. Aceasta înseamnă că acțiunile neuronilor din intestin ar putea fi o „proprietate primordială” încă din primele etape ale evoluției creierului al doilea. Unii oameni de știință chiar presupun că cel de-al doilea creier a evoluat înainte de primul și că acest model de ardere provine de la cel mai timpuriu creier funcțional din corp.
