Aivot kertovat meille mitä tehdä, miten toimia, mitä ajatella ja mitä sanoa. Se jopa muistaa kaduilla olevien muukalaisten kasvot ja kietoa heidät huolemme, ryntää heille juhlahatun ja heittää pahoja kenguruja luomalla omituisen skenaarion, joka viihdyttää meitä nukkumisen aikana. Me olemme riippuvaisia tästä urusta eläämme ja opimme, mutta paljon tästä urosta on edelleen meille yhtä salaperäinen kuin mustan aukon sisäpuolella. Joka vuosi uusia löytöjä opettaa meille lisää tästä ihmeellisestä urosta. Tämän vuoden löytöihin sisältyy aivojen outo kyky suojautua kuoleman idealta, kuinka yksinäiset Etelämanner-retkikunnat voivat kutistaa aivoja ja miten aivot toimivat edelleen, kun puolet niistä puuttuu. Joten sukella oppiaksesi joistakin vuoden 2019 suurimmista aivotutkimuksista.
Vihaiset unet
Ihmiset voivat kokea monia tunteita nukkumisen aikana, jopa vihaa. Tutkijat havaitsivat, että aivojen toimintaa analysoimalla he voisivat kertoa, oliko henkilöllä vihaisia unia. Ryhmä tutki aivoalueita, joita kutsutaan "etusäleiköiksi", jotka auttavat hallitsemaan tunteiden ilmaisua ja auttavat ratkaisemaan ongelmia. Epäsymmetrinen toiminta aivojen eturintamissa nukkumisen aikana ja ennen sitä voi osoittaa, että henkilöllä oli vihaisia unia havaintojen mukaan.
Kun rentoudumme, aivot vapauttavat alfa-aivojen aaltoja, jotka värähtelevät välillä 8 hertsiä - 12 hertsiä. Jos alfaaktiivisuudessa on epäsuhta - mitä enemmän alfa-aivojen aaltoja vapautuu, sitä vähemmän aivojen alue toimii - kahden etusäleikön välillä, mikä tarkoittaa, että henkilö yrittää hallita vihaaan. Tutkittuaan nämä aivoaallot 17 osallistujasta, jotka viettivät kaksi yötä (viikon välein) nukkumislaboratoriossa, ryhmä havaitsi, että jotain vastaavaa tapahtuu aivoissa, kun henkilö nukkuu. Ihmiset, joilla frontaalinen alfa-epäsymmetria oli suurempi nukkumisen aikana, kertoivat olevansa vihaisempia unia.
Lonely Antarctic retkikunnat
Ihmiset - jopa introvertit - ovat sosiaalisia olentoja, ja yksinäisyys voi viedä aivoille tietyn tulon. Tutkimuksen mukaan yhdeksän tutkijaa, jotka viettivät yli vuoden Etelämantereen tyhjyydessä, jäivät hieman pienemmillä aivoilla. Ryhmä tutkijoita vertasi tutkijoiden aivojen skannauksia, jotka he ottivat ennen lähtöään vilkkaalle mantereelle ja palattuaan yhteiskuntaan. He havaitsivat, että aivojen osilla, kuten hippokampuksella - oppimiseen ja muistiin liittyvällä aivoalueella - oli vähemmän tilaa tutkijoiden palaamisen jälkeen, joukkue kertoi aiemmin tässä kuussa.
Lisäksi tutkijoilla oli vähentynyt aivoperäisestä neurotrofisesta tekijästä (BDNF) kutsutun proteiinipitoisuus, joka tukee uusien hermosolujen kasvua ja selviytymistä ja on tarpeen luoda uusia yhteyksiä aivoihin. Nyt tutkijat yrittävät selvittää tapoja - kuten liikuntaohjelmia tai virtuaalitodellisuutta - auttaa estämään aivojen kutistumista, kun ihmiset ovat sellaisissa yksinäisissä, stimuloimattomissa olosuhteissa.
Puuttuvat sipulit
Olisi hämmentävää, jos henkilö pystyisi noutamaan omenan käyttämättä kättään. Samoin ryhmä tutkijoita löysi pienen joukon ihmisiä, jotka voivat haistaa, vaikka puuttuvat kriittinen aivoalue, jota tarvitaan haistamaan. Hajusipulit istuvat aivojen edessä ja käsittelevät tietoa nenästä tulevista hajuista. Tutkijat havaitsivat tämän sattumalta tutkiessaan 29-vuotiaan naisen aivotutkimuksia, jotka saattoivat hajua normaalisti ja näkivät, että häneltä puuttui hajuhehkulamput. Myöhemmin he löysivät pari muuta naista, jotka puuttuivat myös hajuvesipulpeistaan, mutta väittivät pystyvänsä haistamaan. He tekivät aivojen tarkistuksia ja hajutestejä näille naisille, ja heidän tarinansa todellakin tarkistettiin.
Tutkijat eivät tiedä tarkalleen, mikä johti tähän maagiseen hajun kykyyn, mutta heidän mielestään toinen aivojen osa olisi voinut ottaa haistumaisten sipulien roolin, mikä osoittaa aivojen suuren kyvyn muistuttaa itseään uudelleen. Toinen vaihtoehto on, että olemme saaneet kaiken väärin ja että sinun ei tarvitse hajuvesipulleja voidaksesi erottaa ja tunnistaa hajuja - mikä tarkoittaa, että nämä rakenteet saattavat olla vastuussa jostakin muusta.
Magneettikenttä
Jotkut eläimet käyttävät näkymätöntä magneettikenttää, joka ympäröi planeettamme, luonnollisena navigointijärjestelmänä. Osoittautuu, että jotkut ihmiset saattavat myös pystyä aistimaan planeettamme magneettikentän, vaikka ei ole selvää miksi. Maaliskuussa julkaistussa tutkimuksessa ryhmä tutkijoita skannasi 34 ihmisen aivot, joiden käskettiin istumaan pimeässä testihuoneessa keinotekoisen magneettikentän kanssa. Aivuanalyysi osoitti, että neljästä 34 osallistujasta oli voimakas reaktio magneettikentän siirtymiseen koillisesta luoteeseen - mutta ei päinvastoin.
Nämä neljä henkilöä osoittivat aivoaallon laskun, mikä osoitti, että aivot ottivat signaalin, todennäköisesti magneettisen. Ei ole selvää, miksi jotkut ihmiset osoittivat vastausta magneettikentään, kun taas toiset eivät, ja ei ole myöskään selvää, kuinka aivot havaitsivat tällaiset signaalit. Mutta aikaisemmat tutkimukset ovat havainneet, että ihmisen aivot sisältävät paljon pieniä magneettisia hiukkasia, joilla tutkijoiden mukaan voi olla jotain tekemistä sen kanssa.
Kuoleman idea
Kuolema on yhtä luonnollinen ilmiö kuin elämä ja rakkaus. Mutta aivomme suojaavat meitä ideasta omasta kuolemastamme, emmekä kykene ymmärtämään ajatusta, että yhtenä päivänä tulemme liittymään muihin iankaikkiseen uneen, tuoreen tutkimuksen mukaan. Aivot käyttävät jatkuvasti vanhaa tietoa ennakoidakseen, mitä tulevaisuudessa tapahtuu samanlaisissa tilanteissa - joten aivojen pitäisi pystyä ennustamaan, että myös sinä kuolet yhtenä päivänä.
Mutta kuten käy ilmi, jotain oman kuoleman ideasta hajottaa tämän mekanismin aivoissa. Ryhmä tutkijoita selvitti tämän tarkkailemalla, kuinka 24 ihmisen aivot reagoivat, kun heidän kasvonsa näytettiin kuolemaan liittyvien sanojen vieressä. Aivojen aktiivisuuden mittaukset osoittivat, että aivojen ennustusmekanismi rikkoi ajatuksessa ihmisen omasta kuolemasta. Ei ole selvää, miksi näin tapahtuu, mutta teoreetikkojen mukaan liian terävä tietoisuus kuolleisuudesta vähentäisi todennäköisyyttä, että henkilö haluaa lisääntyä, koska pelko estäisi heitä ottamasta riskejä, jotka on otettava parikaverin löytämiseksi. .
Selkärangan nestepesu
Tutkijat ovat jo kauan tiedneet, että aivojen toiminta on hyvin rytmistä nukkumassa, mikä tuottaa hermostoaallon aaltoilevia aaltoja. Mutta ensimmäistä kertaa tänä vuonna tutkijat löysivät jotain muuta, joka on osa tuota rytmistä sykliä: selkäydinneste. Tämä neste ympäröi ja suojaa aivoja ja selkäytimiä koko ajan, ja aiemmat tutkimukset ovat viitanneet siihen, että se puhdistaa myös aivot myrkyllisistä proteiineista nukkumisen aikana.
Ryhmä tutkijoita skannasi 13 nukkuvan osallistujan aivot magneettikuvauslaitteella (MRI) ja havaitsi, että aivo-selkäydinneste juoksee todellakin nukkuvaan aivoihin melko rytmisellä virtauksella; aivojen toiminta hiljenee, sitten veri virtaa ulos aivoista ja aivo-selkäydinneste virtaa sisään. Itse asiassa tämä virtaus on niin ennustettavissa ja jatkuva, että on mahdollista kertoa onko henkilö nukkumassa vai hereillä, vain katsomalla heidän aivo-selkäydinnesteensä. Tulokset saattavat antaa tietoa aivoihin liittyvistä ikääntymisen ongelmista.
Aivot puoli puuttuu
Aivoilla on huomattava kyky muuttua ja sopeutua, kuten osoitettiin pienellä ihmisryhmällä, jolla puolet aivoistaan oli poistettu lapsina epileptisten kohtausten vähentämiseksi. Vaikka aivot puuttuivat kokonaiselta puolelta, ne toimivat hienosti, koska jäljellä oleva puoli vahvistui uuden tutkimuksen mukaan. Ryhmä analysoi kuuden 20- ja 30-vuotiaiden aikuisten aivot, joiden aivot poistettiin, kun he olivat 3 kuukauden ikäisiä - 11 vuotta, ja vertasi niitä muihin, joiden aivot olivat ehjät.
Aivaskannaukset osoittivat, että potilailla, joilla oli vain yksi aivopuolisko, aivoalueet, jotka olivat mukana samassa verkossa (kuten visio), työskentelivät yhdessä samoin kuin niissä, joiden aivot olivat ehjät. He havaitsivat myös, että yhteys eri aivoverkkojen osien välillä oli vahvempi potilailla, joilla oli poistettu pallonpuolisko, mikä viittaa siihen, että aivot kykenevät korvaamaan suuren osan itsensä menetyksen.
Kielen oppiminen
Maaliskuussa julkaistun tutkimuksen mukaan aivot tarvitsevat tallennustilaa, joka on yhtä suuri kuin levykkeellä, jotta hallitset äidinkieltäsi. Keskimääräinen englanninkielinen aikuinen tarvitsee oppia noin 12,5 miljoonaa bittiä kieleen liittyvää tietoa tai 1,5 megatavua tallennustilaa. (Kirjailijat käyttivät esimerkkiä "bitteistä"; aivot eivät tallenna tietoja biteinä tai 0: n ja 1: n kappaleina.) Mutta suurella osalla näistä miljoonista kielitiedon biteistä on vähemmän tekemistä kieliopin ja syntaksin kuin sanan merkityksen kanssa. . Parhaassa tapauksessa aikuinen muistaa yhdessä päivässä 1 000–2 000 bittiä äidinkieltään, ja pahimmassa tapauksessa muistaa noin 120 bittiä päivässä.
Kuolleiden aivojen herättäminen
Tutkijat palauttivat aivojen verenkierron ja soluaktiivisuuden sikojen aivoissa tunteja kuoleman jälkeen. Tämä radikaali kokeilu haastoi näkyvän ajatuksen, että kuoleman jälkeen aivot kärsivät äkillisistä ja peruuttamattomista vaurioista. Mutta ryhmä tutkijoita osoitti, että solukuolema tapahtuu pidemmällä ajanjaksolla, ja joissain tapauksissa sitä voidaan jopa lykätä tai kääntää. Tutkijat kehittivät postmortem-aivojen tutkimiseen nimeltään "BrainEx", jossa he pumppaisivat synteettistä veren korviketa aivojen valtimoihin. He pumppaisivat tämän liuoksen 32 sika-aivoihin 4 tuntia eläinten kuoleman jälkeen ja antoivat liuoksen pysyä aivoissa 6 tuntia. He havaitsivat, että järjestelmä säilytti aivosolujen rakenteen, vähensi solukuolemaa ja palautti jonkin verran soluaktiivisuutta.
Vaikka tutkijat korostivat, että he eivät havainneet minkäänlaista toimintaa, joka osoitti aivojen olevan tietoisia tai tajujaisia, havainnoissa jotkut tutkijat kyseenalaistavat, mitä tarkoittaa olla elossa. Lisäksi tämä tutkimus tehtiin sioilla eikä ihmisillä. (Sian aivot ovat kuitenkin enemmän kuin ihmisen aivot kuin jyrsijöiden aivot.)
Piilotettu tietoisuus
Joillakin potilailla, jotka ovat koomassa tai vegetatiivisessa tilassa, ilmenee merkkejä "piilotetusta tietoisuudesta", kesäkuussa julkaistun tutkimuksen mukaan. Tutkijat analysoivat yli 100 potilaan aivoaallot, jotka eivät reagoineet aivovamman seurauksena. He havaitsivat, että parin päivän kuluessa vammasta 1/7 potilaasta reagoi selkeästi aivojen toimintamalleilla tai "piilotetulla tietoisuudella", kun käskettiin liikuttaa käsiään. Tämä viittaa siihen, että potilaat ymmärsivät käskyt, mutta eivät pystyneet liikkumaan. Vuotta myöhemmin 44% potilaista, joilla oli nämä piilotetun tietoisuuden alkuperäiset merkit, pystyivät toimimaan yksinään vähintään 8 tuntia päivässä, kun taas vain 14% potilaista, joilla ei ollut alun perin piilevän tietoisuuden merkkejä, pystyi. Toisin sanoen tutkijoiden mukaan potilaat, joilla oli nämä "piilotetun tietoisuuden" merkit, toipuivat todennäköisemmin kuin potilaat, joilla ei ollut näitä merkkejä.
