Úžasný mozog
Mozog vytvára nielen to, kto sme, ale aj svet, ktorý prežívame. Hovorí nám, čo vidieť, čo počuť a čo povedať. Rozširuje sa o prispôsobenie sa novému jazyku alebo zručnostiam, ktoré sa učíme. Rozpráva príbehy, keď spíme. Vysiela výstražné signály a podnecuje telo, aby bežalo alebo bojovalo, keď zistí nebezpečenstvo. Mozog sa prispôsobuje prostrediu, takže nie sme obťažovaní neustálym zápachom v starom dome alebo stálym zvukom klimatizácie. Naše mozgy sa pozerajú na slnko a povedia nášmu telu, koľko je hodín. Mozog ukladá spomienky, bolestivé a príjemné.
Ale rovnako dôležité ako mozog je pre našu existenciu, je pre nás stále rovnako záhadné ako planéta z ďalekohľadovej galaxie. Dokonca aj v roku 2018 neurovedci stále objavujú základné fakty o tomto zhruba 3 lb. (1,4 kilogramu) hromadného tkaniva. Vedci niekedy nahliadnu do ľudského mozgu alebo uvidia, čo sa stane osobe, keď chýba veľká časť mozgu. Inokedy musia vedci študovať myši, aby sa dozvedeli viac o mozgoch cicavcov a potom urobili nejaké odhady, ako sa tieto zistenia týkajú našich vlastných mozgov.
Tu je niekoľko zaujímavých vecí, ktoré sme sa dozvedeli o mozgu v roku 2018.
Nový druh neurónu
Vedci neobjavujú každý deň úplne nový typ bunky v ľudskom mozgu, najmä bunku, ktorá sa nenachádza v obľúbených neľudských predmetoch neurovedcov, myšiach. „Šípkový neurón“, pomenovaný kvôli svojmu huňatému vzhľadu, vedcom unikol až do tohto roku, čiastočne preto, že je taký zriedkavý.
Táto nepolapiteľná mozgová bunka tvorí iba asi 10 percent prvej vrstvy neokortexu, jednej z najnovších častí mozgu z hľadiska evolúcie (čo znamená, že vzdialení predkovia moderných ľudí nemali túto štruktúru). Neokortex hrá rolu vo videní a sluchu. Vedci zatiaľ nevedia, čo robí šípkový neurón, ale zistili, že sa pripája k iným neurónom nazývaným pyramidálne bunky, typu excitačného neurónu, a brzdí ich.
U.D., neurovedný pacient
Chlapec, známy v lekárskej literatúre ako „U.D.“ mal jednu tretinu pravej hemisféry mozgu odstránený pred štyrmi rokmi, aby sa znížili jeho oslabujúce záchvaty. Časť mozgu, ktorá bola odstránená, zahŕňala pravú stranu jeho týlneho laloku (centrum na spracovanie videnia mozgu) a väčšinu jeho pravého dočasného laloku, centrum spracovania zvuku v mozgu. Teraz vo veku 11 rokov, U.D. nevidí ľavú stranu svojho sveta, ale rovnako dobre funguje aj jeho vek v kognícii a spracovaní zraku, a to aj bez tejto kľúčovej časti mozgu.
Je to preto, že obe strany mozgu spracovávajú väčšinu aspektov videnia. Podľa prípadovej štúdie napísanej o U.D. je však pri odhaľovaní tvárí dominantné právo, zatiaľ čo pri spracovaní slov je dominantná ľavica.
Táto štúdia ukazuje plasticitu mozgu; v neprítomnosti pravého strediska na spracovanie videnia U.D. vstúpilo do ľavého stredu kompenzácia. Vedci skutočne zistili, že ľavá strana mozgu U.D. odhalila tváre rovnako dobre, ako by mala pravica.
Mozog môže obsahovať baktérie
Naše mozgy sa možno hemžia baktériami. Ale nebojte sa - nevyzerá to, že by spôsobili škodu.
Vedci si predtým mysleli, že mozog je prostredie bez baktérií a že prítomnosť mikróbov je príznakom choroby. Predbežné zistenia zo štúdie predloženej tento rok na veľkom výročnom vedeckom stretnutí Spoločnosti pre neurovedy však ukázali, že naše mozgy by mohli vlastniť neškodné baktérie.
Vedci v tejto štúdii skúmali 34 postmortem mozgov a hľadali rozdiely medzi tými so schizofréniou a tými, ktorí neboli v stave. Vedci sa však na svojich obrazoch stále dali na objekty v tvare tyčiniek a tieto tvary sa ukázali ako baktérie.
Zdá sa, že mikroorganizmy prebývajú na niektorých miestach v mozgu viac ako na iných; tieto oblasti zahŕňali hippocampus, prefrontálnu kôru a substantia nigra. Mikróby sa našli aj v mozgových bunkách nazývaných astrocyty, ktoré boli blízko hematoencefalickej bariéry, „hraničnej steny“, ktorá chráni mozog.
Zistenia ešte neboli publikované v recenzovanom časopise a vedci tvrdia, že na potvrdenie výsledkov je potrebný ďalší výskum.
Mozog je magnetický
Naše mozgy sú magnetické. Alebo aspoň mozgy obsahujú častice, ktoré môžu byť magnetizované. Vedci v skutočnosti nevedia, prečo sú tieto častice v mozgu alebo odkiaľ pochádzajú. Niektorí vedci sa domnievajú, že tieto magnetizovateľné častice slúžia biologickému účelu, zatiaľ čo iní tvrdia, že častice sa dostali do mozgu kvôli kontaminácii životného prostredia.
Tento rok vedci zmapovali, kde sa tieto častice nachádzajú v mozgu. Výsledky ich štúdie, uviedli vedci, poskytujú dôkaz, že častice sú z nejakého dôvodu. Je to preto, že vo všetkých mozgoch, ktoré vedci skúmali - od siedmich ľudí, ktorí zomreli začiatkom 90. rokov vo veku 54 až 87 rokov - boli magnetické častice vždy sústredené v rovnakých oblastiach. Vyšetrovatelia tiež zistili, že väčšina častí mozgu tieto malé magnety obsahovala.
Mnoho živočíšnych mozgov má tiež magnetické častice a dokonca existuje náznak, že zvieratá používajú tieto častice na navigáciu. A čo viac, druh baktérií nazývaných magnetotaktické baktérie používa častice na orientáciu v priestore.
Vírus zodpovedný za ľudské vedomie?
Starodávny vírus infikoval ľudí už dávno a tento útočník zanechal za sebou svoj genetický kód v našej DNA. Tento rok vedci zistili, že útržky starodávnej vírusovej DNA zohrávajú dôležitú úlohu pri komunikácii medzi mozgovými bunkami, ktorá je potrebná na myslenie vyššieho poriadku.
Nie je neobvyklé, aby ľudia nosili útržky vírusového genetického kódu; asi 40 až 80 percent ľudského genómu pozostáva z génov, ktoré zostali vírusy.
V štúdii tento rok vedci zistili, že vírusový gén nazývaný Arc zbiera ďalšie genetické informácie a posiela ich z jednej nervovej bunky do druhej. Tento gén tiež pomáha bunkám časom reorganizovať. Problémy s génom Arc sa navyše vyskytujú u ľudí s autizmom alebo inými nervovými poruchami.
Vedci teraz dúfajú, že zistia presný mechanizmus, ktorým sa gén Arc dostal do nášho genómu a čo presne to hovorí našim mozgovým bunkám.
Mladé bunky v starých mozgoch alebo nie?
Naše telá neustále likvidujú staré bunky a vyrábajú nové. Po celé desaťročia však vedci verili, že k tomuto obratu buniek nedochádza v starnúcich mozgoch. V posledných rokoch však štúdie uskutočnené na myšiach - a niektoré počiatočné štúdie na ľuďoch - vyvolali otázky týkajúce sa tohto pojmu.
Tento rok tento dokument poskytol prvý silný dôkaz, že staršie mozgy vytvárajú nové bunky. Vedci študovali 28 posmrtných, nevyliečených mozgov od ľudí vo veku 14 až 79 rokov, keď zomreli. Vedci nakrájali hippocampus každého mozgu, oblasť mozgu, ktorá je dôležitá pre učenie a pamäť, a potom spočítali počet mladých buniek, ktoré neboli úplne zrelé. Vedci zistili, že staršie mozgy mali toľko nových buniek ako mladšie mozgy, ale staršie mozgy vytvorili menej nových krvných ciev a spojení medzi mozgovými bunkami.
Aby sa však veci skomplikovali, iná štúdia uverejnená mesiac pred touto štúdiou zistila opak a dospela k záveru, že dospelé mozgy nevytvárajú nové bunky v hippocampe. Nezhoda by mohla byť spôsobená tým, ako boli mozgy zachované v dvoch štúdiách a druhmi mozgov, ktoré boli vyšetrené. (Predchádzajúca štúdia sa zamerala na mozgy s rôznymi zdravotnými podmienkami, zatiaľ čo neskorší výskum sa zaoberal iba nevyliečenými mozgami. Mohli použiť aj rôzne konzervačné techniky, ktoré by mohli mať vplyv na bunky.)
Váš mozog na stres
Zlá správa: Stres môže zmenšovať mozog. To je podľa štúdie uverejnenej v októbri tohto roku.
V štúdii vedci skúmali viac ako 2 000 zdravých ľudí stredného veku a zistili, že ľudia s vyššími hladinami kortizolu stresového hormónu mali o niečo menšie objemy mozgu ako ľudia s normálnym množstvom hormónu. Ľudia s vyššími hladinami kortizolu tiež mali horšie výsledky pri testoch pamäti ako ľudia s normálnymi hladinami hormónu. Je potrebné poznamenať, že oba nálezy sú asociáciami medzi stresom a mozgom a nie sú príčinami a dôsledkami.
Stres je pre organizmus normálny: V čase stresu stúpa hladina kortizolu spolu s hladinami iného hormónu adrenalínu. Tieto hormóny spolupracujú pri hádzaní tela do reakcie na boj alebo útek. Keď sa však stresová časť skončí, hladiny kortizolu by sa mali znížiť. Nie vždy to však robia. Niektorí ľudia, najmä v tomto modernom živote, môžu mať zvýšené hladiny kortizolu po dlhú dobu. Znižovanie stresu - napríklad zlepšením spánku, cvičením, zapojením do relaxačných techník a užívaním liekov znižujúcich kortizol - by mohlo mať celý rad výhod.
Umožní vám váš mozog počuť vaše vlastné kroky?
Kliknite, kliknite, kliknite: Možno by ste mali mať mozog, aby ste sa poďakovali za to, že vás nepokúsili počuť každý jednotlivý krok. Štúdia uskutočnená na myšiach tento rok zistila, že mozog myši zrušil zvuk vlastných stôp tvora. To tvorom umožnilo lepšie počuť ďalšie zvuky v ich okolí, napríklad zvuky dravca.
Vedci zistili, že mozog myši vytvoril hlukový filter, keď sa mozog aklimatizoval na špecifický zvuk. Urobilo to spojením buniek v motorickej kôre, oblasti mozgu, ktorá sa podieľa na pohybe, na sluchovej kôre, oblasti, ktorá sa týka zvuku. Jednoducho povedané, mozgové bunky v motorických kortexových ohňoch signalizujú blokovanie mozgových buniek v sluchovej kôre pri spúšťaní ich vlastných signálov - v podstate stlmujú zvukovú kôru.
Hoci sa štúdia uskutočnila na myšiach, vedci si myslia, že výsledky by sa mohli vzťahovať aj na ľudí. Je to preto, že už máme podobné systémy zavedené. Napríklad mozgy krasokorčuliarov sa učia, aké pohyby očakávajú, a inhibičné neuróny odstraňujú reflexy, ktoré by týmto športovcom zabránili v pretáčaní a vykonávaní ich šialených zákrut.
Psychedelické lieky môžu meniť štruktúru mozgových buniek
Podľa novej štúdie môžu psychedelické lieky fyzicky zmeniť štruktúru mozgových buniek. Tento výskum sa uskutočnil na mozgových bunkách v laboratórnych miskách a na zvieratách, ale ak zistenia platia pre ľudí, výsledky by mohli znamenať, že tieto lieky môžu pomôcť ľuďom, ktorí majú určité poruchy nálady.
Je to preto, že u ľudí s depresiou, úzkosťou alebo inými poruchami nálady majú neuróny v prefrontálnej kôre, časť mozgu dôležitú pre kontrolu emócií, tendenciu sa zmenšovať. A ich vetvy - ktoré neuróny zvyknú hovoriť s inými neurónmi - majú sklon sa sťahovať. Keď však vedci pridali psychedelické lieky vrátane LSD a MDMA do Petriho misiek s neurónmi potkanov, zistili, že počet nervových buniek sa zvýšil a počet spojení sa zvýšil.
Druhý mozog v čreve?
V hrubom čreve žijú milióny mozgových buniek, a pretože tieto bunky fungujú bez akýchkoľvek pokynov z mozgu alebo chrbtice, vedci ich niekedy označujú ako „druhý mozog“. Ale táto masa má tiež vedecký názov: enterický nervový systém. Nová štúdia uskutočnená na myšiach ukazuje, že systém je dosť inteligentný; môže vystreliť synchronizované neuróny, aby stimulovali svaly a koordinovali ich činnosť tak, že dokáže robiť veci, ako je presun výkalov z tela.
Skutočný mozog (ten vo vašej hlave) to tiež môže urobiť - synchronizovať vypaľovanie neurónov - v skorých štádiách vývoja mozgu. To znamená, že neurónové pôsobenie v čreve by mohlo byť „prvotnou vlastnosťou“ od prvých štádií vývoja druhého mozgu. Niektorí vedci dokonca predpokladajú, že sa druhý mozog vyvinul pred prvým a že tento vzorec vystrelenia pochádza z mozgu, ktorý fungoval najskôr v tele.
