Мозг говорит нам, что делать, как действовать, что думать и что говорить. Он даже вспоминает лица незнакомцев на улице и обволакивает их своими заботами, надевает на них шляпу для вечеринок и добавляет злых кенгуру, создавая странный сценарий, который развлекает нас, пока мы спим. Мы зависим от этого органа, чтобы жить и учиться, но многое об этом органе все еще остается для нас таинственным, как внутренняя часть черной дыры. Каждый год новые открытия учат нас больше об этом чудесном органе. Открытия этого года включают в себя странную способность мозга защитить себя от идеи смерти, как одинокие антарктические экспедиции могут уменьшить мозг и как мозг все еще работает, когда половина его отсутствует. Так что погрузитесь, чтобы узнать о некоторых из величайших открытий мозга в 2019 году.
Злые мечты
Люди могут испытывать много эмоций во время сна, даже гнев. Исследователи обнаружили, что, анализируя мозговую деятельность, они могут определить, были ли у человека злые сны. Команда исследовала области мозга, известные как «лобные доли», которые помогают контролировать выражение эмоций и помогают решать проблемы. Согласно полученным данным, асимметричная активность в лобных долях головного мозга во время и перед сном может указывать на то, что человеку приснились злые сны.
Когда мы расслабляемся, мозг выпускает альфа-волны мозга, которые колеблются между 8 герц и 12 герц. Если есть несоответствие в альфа-активности - чем больше альфа-мозговых волн выпущено, тем меньше работает область мозга - между двумя лобными долями, что указывает на то, что человек пытается контролировать свой гнев. После анализа этих мозговых волн у 17 участников, которые провели две ночи (с интервалом в неделю) в лаборатории сна, команда обнаружила, что нечто подобное происходит в мозге, когда человек спит. Люди с большей лобной альфа-асимметрией во время сна сообщали о более злых снах.
Одинокие антарктические экспедиции
Люди - даже интроверты - являются социальными существами, и одиночество может нанести ущерб мозгу. Исследование показало, что девять исследователей, которые провели больше года в пустоте Антарктиды, ушли с немного меньшими мозгами. Группа исследователей сравнила сканирование мозга исследователей, которое они взяли перед отправкой на оживленный континент и после возвращения в общество. Они обнаружили, что части мозга, такие как гиппокамп - область мозга, участвующая в обучении и памяти - имели меньший объем после возвращения исследователей, сообщила группа ранее в этом месяце.
Более того, исследователи снизили уровень белка, называемого нейротрофическим фактором, происходящим из мозга (BDNF), который поддерживает рост и выживание новых нейронов и необходим для создания новых связей в мозге. Теперь исследователи пытаются найти способы - такие как упражнения или виртуальная реальность - помочь предотвратить сокращение мозга, когда люди оказываются в таких одиноких, нестимулирующих условиях.
Отсутствующие лампочки
Было бы странно, если бы человек мог взять яблоко, не используя свою руку. Аналогичным образом, группа исследователей обнаружила небольшую группу людей, которые могут чувствовать запах, даже при том, что им не хватает критической области мозга, необходимой для возможности чувствовать запах. Обонятельные луковицы находятся в передней части мозга и обрабатывают информацию о запахах из носа. Исследователи обнаружили это случайно, когда исследовали сканирование мозга 29-летней женщины, которая могла нормально пахнуть, и увидели, что ей не хватает ее обонятельных луковиц. Позже они обнаружили пару других женщин, у которых также отсутствовали обонятельные луковицы, но которые утверждали, что могут чувствовать запах. Они выполнили сканирование мозга и тесты на запах этих женщин, и действительно, их история проверена.
Исследователи не знают точно, что привело к этой волшебной способности обонять, но они думают, что другая часть мозга могла бы взять на себя роль обонятельных луковиц, демонстрируя огромную способность мозга к самовосстановлению. Другой альтернативой является то, что мы все неправильно поняли, и вам не нужны обонятельные луковицы, чтобы различать и идентифицировать запахи, что означает, что эти структуры могут быть ответственны за что-то еще.
Магнитное поле
Некоторые животные используют невидимое магнитное поле, которое окружает нашу планету, как естественную навигационную систему. Оказывается, некоторые люди могут также чувствовать магнитное поле нашей планеты, хотя не понятно почему. В исследовании, опубликованном в марте, группа исследователей сканировала мозг 34 человек, которым было приказано сидеть в темной испытательной камере с искусственным магнитным полем. Анализ мозга показал, что четверо из 34 участников продемонстрировали сильную реакцию на сдвиг магнитного поля с северо-востока на северо-запад, но не наоборот.
Эти четыре человека показали уменьшение мозговых волн, что указывало на то, что мозг воспринимал сигнал, вероятно магнитный. Непонятно, почему некоторые люди показали реакцию на магнитное поле, а другие - нет, и также неясно, как мозг обнаруживал такие сигналы. Но предварительные исследования показали, что человеческий мозг содержит множество крошечных магнитных частиц, которые, по мнению исследователей, могут иметь к этому отношение.
Идея смерти
Смерть столь же естественное явление, как жизнь и любовь. Но наш мозг защищает нас от идеи нашей собственной гибели, делая нас неспособными понять идею, что однажды мы присоединимся к другим в вечном сне, согласно недавнему исследованию. Мозг постоянно использует старую информацию, чтобы предсказать, что произойдет в подобных сценариях в будущем - поэтому мозг должен быть в состоянии предсказать, что вы тоже однажды умрете.
Но, как выясняется, что-то в идее нашей собственной смерти разрушает этот механизм в мозге. Группа исследователей выяснила это, наблюдая, как мозг 24 человек реагировал, когда их лица были показаны рядом со словами, связанными со смертью. Измерения мозговой активности показали, что механизм предсказания мозга сломался, когда дело дошло до идеи собственной смерти человека. Непонятно, почему это происходит, но, по мнению теоретиков, слишком резкое осознание собственной смертности уменьшит вероятность того, что человек захочет родить ребенка, потому что страх не позволит им пойти на риск, который необходимо предпринять, чтобы найти себе пару ,
Промывание спинного мозга
Исследователи давно знают, что активность мозга очень ритмична, когда мы спим, вызывая волнообразные волны активности нейронов. Но впервые в этом году исследователи обнаружили что-то еще, что является частью этого ритмического цикла: спинномозговая жидкость. Эта жидкость всегда окружает и защищает головной и спинной мозг, и прошлые исследования показали, что она также очищает мозг от токсичных белков во время сна.
Группа исследователей проверила мозг 13 спящих участников с помощью аппарата магнитно-резонансной томографии (МРТ) и обнаружила, что спинномозговая жидкость действительно попадает в спящий мозг довольно ритмичным потоком; активность мозга снижается, затем из мозга вытекает кровь и поступает спинномозговая жидкость. Фактически, этот поток настолько предсказуем и постоянен, что можно определить, спит человек или проснулся, просто взглянув на его спинномозговую жидкость. Полученные данные могут дать представление о проблемах старения, связанных с мозгом.
Мозг наполовину отсутствует
Мозг обладает замечательной способностью изменяться и адаптироваться, как продемонстрировано в небольшой группе людей, у которых половина детей была удалена в детстве для уменьшения эпилептических припадков. Несмотря на то, что они пропустили целую половину своего мозга, они функционировали очень хорошо, потому что оставшаяся половина укрепилась, согласно новому исследованию. Команда проанализировала мозг шести взрослых в возрасте от 20 до 30 лет, у которых была удалена половина мозга, когда им было от 3 месяцев до 11 лет, и сравнила их с другими, у которых мозг был целым.
Сканирование мозга показало, что среди пациентов только с одним полушарием мозга области мозга, вовлеченные в одну и ту же сеть (например, зрение), работали вместе так же хорошо, как и у тех, чей мозг был целым. Они также обнаружили, что связь между частями различных мозговых сетей была более сильной у пациентов, у которых было удалено полушарие, что говорит о том, что мозг способен компенсировать потерю большой части себя.
Изучение языка
Согласно исследованию, опубликованному в марте, вашему мозгу необходимо хранилище, равное тому, что хранится на дискете, чтобы выучить свой родной язык Среднестатистический англоязычный взрослый человек, вероятно, должен будет выучить около 12,5 миллионов бит информации, связанной с языком, или 1,5 мегабайта памяти. (Авторы использовали идею «битов» в качестве примера; мозг не хранит информацию в битах или 0 и 1.) Но большая часть этих миллионов битов языковой информации имеет меньшее отношение к грамматике и синтаксису, чем к значению слова , В лучшем случае за один день взрослый запомнит от 1000 до 2000 бит своего родного языка, а в худшем - около 120 бит в день.
Восстановление мертвых мозгов
Ученые восстановили мозговое кровообращение и клеточную активность в мозге свиней через несколько часов после их смерти. Этот радикальный эксперимент поставил под сомнение известную идею о том, что после смерти мозг подвергается внезапному и необратимому повреждению. Но группа исследователей показала, что гибель клеток происходит в течение более длительного периода времени, а в некоторых случаях даже может быть отложена или отменена. Исследователи разработали систему изучения посмертных мозгов, называемую «BrainEx», в которой они закачивали синтетический кровезаменитель в артерии мозга. Они накачивали этот раствор в мозг 32 свиней через 4 часа после смерти животных и оставляли раствор в мозге в течение 6 часов. Они обнаружили, что система сохраняет структуру клеток мозга, снижает гибель клеток и восстанавливает клеточную активность.
Хотя исследователи подчеркнули, что они не наблюдали какой-либо деятельности, которая указала бы на то, что мозг был осведомлен или сознателен, некоторые исследователи задаются вопросом, что значит быть живым. Более того, это исследование проводилось на свиньях, а не на людях. (Однако мозг свиньи больше похож на мозг человека, чем мозг грызуна.)
Скрытое сознание
По данным исследования, опубликованного в июне, у некоторых пациентов, находящихся в коме или вегетативном состоянии, наблюдаются признаки «скрытого сознания». Исследователи проанализировали мозговые волны более 100 пациентов, которые не реагировали на травмы головного мозга. Они обнаружили, что в течение пары дней после травмы 1 из 7 пациентов отвечали с отчетливой картиной мозговой активности или «скрытым сознанием», когда им говорили, чтобы они двигали руками. Это говорит о том, что пациенты понимали команды, но не могли двигаться. Год спустя 44% пациентов, у которых были эти начальные признаки скрытого сознания, могли функционировать самостоятельно в течение по крайней мере 8 часов в день, в то время как только 14% пациентов, у которых не было начальных признаков скрытого сознания, могли. Другими словами, согласно исследователям, пациенты, у которых были эти признаки «скрытого сознания», были более склонны к выздоровлению, чем пациенты без этих признаков.
