Nevjerojatan mozak
Mozak kipira ne samo tko smo, već i svijet koji doživljavamo. Govori nam što vidjeti, što čuti i što reći. Proširi se i prilagodi novom jeziku ili vještini koje učimo. Priča priče dok spavamo. Šalje alarme alarma i potiče tijelo da trči ili se bori kad osjeti opasnost. Mozak se prilagođava okruženjima tako da nas ne nervira stalni miris u staroj kući ili neprestani zvuk klima uređaja. Naš mozak gleda prema suncu i govori našem tijelu koliko je sati. Mozak pohranjuje sjećanja, i bolna i ugodna.
Ali koliko je mozak bitan za naše postojanje, za nas je još uvijek tajnovit koliko i planet iz daleke galaksije. Čak i u 2018. godini neuroznanstvenici još uvijek otkrivaju temeljne činjenice o ovom otprilike tri kilograma. (1,4 kilograma) najveći dio tkiva. Ponekad istraživači opaze ljudski mozak ili vide što se događa s osobom kad joj nedostaje veliki dio mozga. Drugi put, znanstvenici moraju proučavati miševe da bi saznali više o mozgu sisavaca, a zatim neka nagađanja o tome kako se ti nalazi odnose na naš mozak.
Evo nekoliko fascinantnih stvari koje smo naučili o mozgu u 2018. godini.
Nova vrsta neurona
Znanstvenici ne otkrivaju svaki dan potpuno novu vrstu stanica u ljudskom mozgu, pogotovo onu koja se ne nalazi u omiljenim nečovječnim subjektima, miševima. "Neuronski šipak", tako nazvan zbog svog bujnog izgleda, izbjegao je znanstvenike do ove godine, dijelom i zato što je tako rijedak.
Ova neuhvatljiva moždana stanica čini samo oko 10 posto prvog sloja neokorteksa, jednog od najnovijih dijelova mozga u smislu evolucije (što znači da daleki preci modernih ljudi nisu imali tu strukturu). Neokorteks igra ulogu u vidu i sluhu. Istraživači još ne znaju što neuron širokougaša čini, ali otkrili su da se povezuje s drugim neuronima koji se nazivaju piramidalne stanice, tip ekscitacijskog neurona i stavljaju ih na kočnice.
U.D., pacijent s neuroznanosti
Dječak, u medicinskoj literaturi poznat kao "U.D." prije četiri godine uklonili su mu trećinu desne hemisfere mozga kako bi se smanjili njegovi oslabiti napadaji. Dio mozga koji je uklonjen obuhvaćao je desnu stranu njegovog okcipitalnog režnja (moždani centar za obradu vida) i većinu njegovog desnog temporalnog režnja, centra za obradu zvuka u mozgu. Sada ima 11 godina, U.D. ne može vidjeti lijevu stranu svoga svijeta, ali on funkcionira jednako dobro kao i ostali njegovih godina u spoznaji i obradi vida, čak i bez tog ključnog dijela mozga.
To je zato što obje strane mozga procesuiraju većinu aspekata vida. Ali desno je dominantno u otkrivanju lica, dok je lijevo dominantno u obradi riječi, prema studiji slučaja napisanoj o U.D.
Ta studija pokazuje plastičnost mozga; u nedostatku američkog desnog centra za obradu vida, lijevi centar je ušao u naknadu. Doista, istraživači su otkrili da će lijeva strana američkog mozga otkrivati lica jednako dobro kao i desna.
Mozak može sadržavati bakterije
Mozak nam je prepun bakterija. Ali ne brinite - izgleda da ne čine nikakvu štetu.
Ranije su znanstvenici smatrali da je mozak okoliš bez bakterija i da je prisustvo mikroba znak bolesti. Ali preliminarni nalazi studije predstavljeni ove godine na velikom godišnjem znanstvenom skupu Društva za neuroznanost utvrdili su da u našem mozgu zapravo mogu biti štetne bakterije.
Istraživači u toj studiji ispitivali su 34 postmortemska mozga, tražeći razlike između osoba sa šizofrenijom i onih bez bolesti. Međutim, istraživači su se na njihovim slikama nastavili događati na predmetima u obliku šipke, a ti su se oblici pokazali bakterijama.
Činilo se da mikroorganizmi na nekim mjestima stanuju u mozgu više nego u drugima; ta su područja obuhvaćala hipokampus, prefrontalni korteks i substantia nigra. Mikrobi su također pronađeni u stanicama mozga zvanim astrociti koji su se nalazili u blizini krvno-moždane barijere, "graničnog zida" koji čuva mozak.
Otkrića nisu još objavljena u časopisu sa recenzijom, a za potvrdu tih istraživanja potrebno je još istraživanja, rekli su znanstvenici.
Mozak je magnetski
Naši su mozgovi magnetski. Ili, barem, mozak sadrži čestice koje se mogu magnetizirati. Ali znanstvenici zapravo ne znaju zašto se te čestice nalaze u mozgu ili odakle potječu. Neki istraživači vjeruju da ove magnetizirajuće čestice služe biološkoj svrsi, dok drugi kažu da su čestice dospjele u mozak zbog onečišćenja okoliša.
Ove su godine znanstvenici preslikali gdje se te čestice nalaze u mozgu. Rezultati njihove studije, ustvrdili su istraživači, dokaz su da su čestice tamo s razlogom. To je zato što su u svim mozgovima koje su istraživali znanstvenici - od sedam osoba koje su umrle u ranim 1990-ima u dobi od 54 do 87 godina - magnetske čestice uvijek bile koncentrirane na istim područjima. Istražitelji su također otkrili da većina dijelova mozga sadrži ove male magnete.
Mnogi životinjski mozgovi također imaju magnetske čestice, pa čak je i neki prijedlog da životinje koriste ove čestice za navigaciju. Nadalje, vrsta bakterija zvanih magnetotaktičke bakterije koristi čestice kako bi se orijentirale u prostoru.
Virus odgovoran za ljudsku svijest?
Drevni virus je davno zarazio ljude, a ovaj je napadač ostavio svoj genetski kod u našoj DNK. Ove godine, istraživači su otkrili da isječci tog drevnog virusnog DNA igraju vitalnu ulogu u komunikaciji između moždanih stanica koja je potrebna za razmišljanje višeg reda.
Nije rijetkost da ljudi nose okolo isječke virusnog genetskog koda; oko 40 posto do 80 posto ljudskog genoma sastoji se od gena koji su virusi zaostali.
U studiji ove godine, istraživači su otkrili da virusni gen zvan Arc spakira druge genetske podatke i šalje ih iz jedne živčane stanice u drugu. Ovaj gen također pomaže stanicama da se reorganiziraju tijekom vremena. Nadalje, problemi s Arc genom javljaju se kod ljudi koji imaju autizam ili druge neuronske poremećaje.
Sada se istraživači nadaju da će otkriti točan mehanizam kojim je Arc gen ušao u naš genom i što točno govori o našim mozgovnim stanicama.
Mlade stanice u starim mozgovima ili ne?
Naša tijela kontinuirano odlažu stare stanice i stvaraju nove. No, desetljećima su znanstvenici vjerovali da se ova stanična obrtaja ne događa u mozgu starenja. Posljednjih godina, međutim, studije provedene na miševima - i neke rane studije provedene na ljudima - pokrenule su pitanja u vezi s tim pojmom.
Ove godine, članak pod uvjetom da mogu biti prvi snažni dokazi da stariji mozgovi stvaraju nove stanice. Istraživači su proučavali 28 postmortemskih, nezdravljenih mozgova ljudi koji su u dobi od 14 do 79 godina umrli. Znanstvenici su prorezali hipokampus svakog mozga, područje mozga koje je važno za učenje i pamćenje, a zatim su računali broj mladih stanica koje nisu u potpunosti zrele. Istraživači su otkrili da stariji mozak ima toliko novih stanica kao i mlađi mozak, ali da su stariji mozgovi imali manje novih krvnih žila i veza između moždanih stanica.
Međutim, zakomplicirajući drugačija studija, objavljena mjesec dana prije ove, otkrila je suprotno, zaključujući kako mozak odraslih ne stvara nove stanice u hipokampusu. Neslaganje bi moglo biti zbog načina očuvanja mozga u dvije studije i vrste ispitivanih mozgova. (Ranija studija istraživala je mozgove s različitim zdravstvenim stanjima, dok je kasnija istraživanja gledala samo na neispavane mozgove. Mogli su se koristiti i različite tehnike očuvanja koje mogu utjecati na stanice.)
Vaš mozak na stresu
Loše vijesti: stres može smanjiti mozak. To je prema studiji objavljenoj u listopadu ove godine.
U studiji su istraživači pregledali više od 2000 zdravih ljudi srednjih godina i otkrili da oni s višom razinom hormona stresa kortizola imaju nešto manji volumen mozga od ljudi s normalnom količinom hormona. Ljudi s višom razinom kortizola također su bili lošiji na testovima pamćenja nego ljudi s normalnom razinom hormona. Oba bi se nalaza trebala napomenuti povezanost stresa i mozga a ne nalazi uzroka i posljedica.
Stres je normalan za tijelo: U trenucima stresa nivo kortizola raste i nivo drugog hormona, adrenalina. Ovi hormoni djeluju zajedno na bacanje vašeg tijela u odgovor na borbu ili bijeg. Ali nakon završetka stresnog dijela, razina kortizola trebala bi se smanjiti. To ne rade uvijek. Neki ljudi, posebno u ovom modernom životu, mogu imati povišene razine kortizola kroz dugo razdoblje. Smanjivanje stresa - poput boljeg sna, vježbanja, uključivanja u tehnike opuštanja i uzimanja lijekova koji smanjuju kortizol - moglo bi imati niz koristi, istakli su istraživači.
Pusti li vaš mozak da čujete svoje vlastite korake?
Klikni, klikni i klikni. Možda ćeš imati svoj mozak za zahvaliti što te nije poštedio svakog vašeg poteza. Studija provedena na miševima ove godine utvrdila je da je mišji mozak poništio zvuk njegovih krevetova. To je stvorenjima omogućilo da bolje čuju druge zvukove u svojoj okolini, poput buke predatora.
Istraživači su otkrili da je mišji mozak izgradio filter za buku dok se mozak naviknuo na određeni zvuk. To su učinili spajanjem stanica u motornom korteksu, području mozga koji je uključen u kretanje, do slušnog korteksa, području koje je uključeno sa zvukom. Jednostavno rečeno, moždane stanice u motoričkom korteksu signaliziraju vatru kako bi blokirale moždane stanice u slušnom korteksu da ispaljuju svoje vlastite signale - u suštini utišavajući slušni korteks.
I premda je studija provedena na miševima, znanstvenici smatraju da bi se rezultati mogli primijeniti i na ljude. To je zato što već imamo slične sustave. Na primjer, mozak klizača nauči koje pokrete očekuje, a inhibicijski neuroni otkazuju reflekse koji bi spriječili ove sportaše da se vrte i izvode svoje lude vrtloge.
Psihodelični lijekovi mogu promijeniti strukturu moždanih stanica
Psihodelični lijekovi mogu fizički promijeniti strukturu moždanih stanica, prema novom istraživanju. Ovo je istraživanje provedeno na stanicama mozga u laboratorijskim posudama i na životinjama, ali ako rezultati budu istiniti za ljude, rezultati mogu značiti da ti lijekovi mogu pomoći ljudima koji imaju određene poremećaje raspoloženja.
To je zato što se kod ljudi koji pate od depresije, anksioznosti ili drugih poremećaja raspoloženja, neuroni u prefrontalnom korteksu, dijelu mozga važnom za kontrolu emocija, skloni smanjivanju. A njihove grane - koje neuroni koriste da bi razgovarali s drugim neuronima - imaju tendenciju povlačenja. No, kad su znanstvenici dodali psihodelične lijekove, uključujući LSD i MDMA, u petrijeve posude sa neuronima štakora, otkrili su da se broj veze i grana u živčanim stanicama povećava.
Drugi mozak u crijevima?
Milijuni moždanih stanica žive u debelom crijevu, a budući da ove stanice funkcioniraju bez ikakvih uputa od mozga ili kralježnice, znanstvenici ih ponekad nazivaju "drugim mozgom". Ali ta masa ima i znanstveni naziv: enterički živčani sustav. I nova studija, provedena na miševima, pokazuje da je sustav prilično pametan; može aktivirati sinkronizirane neurone da stimulira mišiće i koordinira njihovu aktivnost tako da može raditi stvari kao što je pomicanje izmeta iz tijela.
Stvarni mozak (onaj u vašoj glavi) to također može učiniti - sinkronizirati paljenje neurona - u ranim fazama razvoja mozga. To znači da bi djelovanje neurona u crijevima moglo biti "iskonsko svojstvo" od prvih faza evolucije drugog mozga. Neki znanstvenici čak pretpostavljaju da je drugi mozak evoluirao prije prvog i da ovaj uzorak pucanja potječe iz mozga koji je najranije funkcionirao u tijelu.
