A csodálatos agy
Az agy nemcsak azt vizsgálja meg, hogy kik vagyunk, hanem a világot is, amelyet megtapasztalunk. Azt mondja nekünk, mit kell látni, mit hallani és mit mondani. Az új nyelv vagy készség befogadására bővül, amelyet megtanulunk. Meséket mesél, amikor alszunk. Riasztási jeleket küld, és arra ösztönzi a testet, hogy futni vagy harcoljon, amikor érzékeli a veszélyt. Az agy alkalmazkodik a környezethez, így nem bosszant minket a régi ház állandó szaga vagy a légkondicionáló állandó zümmögése. Agyunk a nap felé néz, és elmondja testünknek, mennyi az idő. Az agy tárolja az emlékeket, mind fájdalmas, mind kellemes.
De ugyanolyan nélkülözhetetlen, mint az agy a létünkhöz, továbbra is ugyanolyan titokzatos számunkra, mint egy távoli galaxisból származó bolygó. Még 2018-ban az idegtudósok még mindig felfedezik az alapvető tényeket erről a nagyjából 3 font. (1,4 kg) tömeg szövet. A kutatók néha pillantást vetnek egy emberi agyra, vagy megnézik, mi történik egy emberrel, amikor az agy nagy része hiányzik. Más esetekben a tudósoknak egereket kell tanulmányozniuk, hogy többet megismerjenek az emlősök agyából, és aztán kitalálják, hogy ezek az eredmények hogyan kapcsolódnak a saját agyunkhoz.
Íme néhány izgalmas dolog, amit 2018-ban megtudtunk az agyról.
Egy újfajta neuron
Nem minden nap találnak tudósok egy teljesen új sejttípust az emberi agyban, főleg olyan, amelyet nem találnak az idegtudósok kedvenc nem-humán alanyai, az egerek. A "csipkebogyó-idegsejtet", úgynevezett bozontos megjelenése miatt, a tudósok ez évig elkerülték, részben azért, mert ilyen ritka.
Ez a megfoghatatlan agysejt a neocortex első rétegének csak körülbelül 10% -át teszi ki, amely az agy evolúciója szempontjából az egyik legújabb része (vagyis a modern emberek távoli őseinek nem volt ilyen szerkezete). A neocortex szerepet játszik a látásban és a hallásban. A kutatók még nem tudják, hogy a csipkebogyó-neuron mit csinál, de úgy találták, hogy ez kapcsolódik más piramissejteknek nevezett neuronokhoz, egyfajta izgató neuronhoz, és rájuk fékezi.
USA, az idegtudományi beteg
Egy fiú, akit az orvosi szakirodalomban U.D. négy évvel ezelőtt eltávolították az agy jobb féltekéjének egyharmadát, hogy csökkentsék a gyengülő rohamait. Az agy azon része, amely eltávolításra került, az okkitivális lebeny jobb oldalát (az agy látás-feldolgozó központját) és a jobb oldali idegi lebenyének a legnagyobb részét, az agy hangfeldolgozó központját foglalta magában. Most 11 éves, USA nem látja a világ bal oldalát, de korához hasonlóan ugyanúgy működik a megismerésben és a látásfeldolgozásban, még az agy kulcsfontosságú része nélkül.
Ennek oka az, hogy az agy mindkét oldala a látás legtöbb szempontját feldolgozza. Ugyanakkor az USA-ból írt esettanulmány szerint a jobb a domináns az arcok felismerésében, míg a bal oldali a szavak feldolgozásában.
Ez a tanulmány bemutatja az agy plaszticitását; az USA jobb látásfeldolgozó központja hiányában a bal oldali központ belépett a kompenzáció érdekében. A kutatók valóban azt találták, hogy az Egyesült Államok agyának bal oldala ugyanolyan jól észlelte az arcokat, mint a jobb oldali.
Az agy baktériumokat tartalmazhat
Lehet, hogy az agyunk baktériumokkal teli. De ne aggódjon - nem úgy néz ki, mintha ártalmasak lennének.
Korábban a tudósok úgy gondolták, hogy az agy baktériumoktól mentes környezet, és a mikrobák jelenléte a betegség jele. Az idegtudományi társaság évenkénti nagyszabású tudományos ülésén ebben az évben bemutatott tanulmány előzetes megállapításai szerint az agyunk valójában ártalmatlan baktériumokat tárolhat.
A tanulmányban a kutatók 34 postmortem agyat vizsgáltak, különbségeket keresve a skizofrénia és a betegség nélküli betegek között. A kutatók azonban a képeken rúd alakú tárgyakon történtek, és ezek az alakok baktériumokká váltak.
Úgy tűnt, hogy a mikroorganizmusok az agy egyes pontjaiban inkább lakoznak, mint másokban; ezek a területek magukban foglalják a hippokampust, a prefrontalis cortexot és az érdekes nigrát. A mikrobákat az asztrocitáknak nevezett agysejtekben találták, amelyek a vér-agy gát közelében helyezkedtek el, amely az agyat őrző "határfal".
Az eredményeket még nem tették közzé egy recenzált folyóiratban, és további kutatásokra van szükség az eredmények megerősítéséhez - mondta a tudósok.
Az agy mágneses
Az agyunk mágneses. Vagy legalább az agy olyan részecskéket tartalmaz, amelyek mágnesezhetők. De a tudósok nem igazán tudják, miért vannak ezek a részecskék az agyban, vagy honnan származnak. Egyes kutatók úgy vélik, hogy ezek a mágnesezhető részecskék biológiai célt szolgálnak, mások szerint a részecskék az agyba környezeti szennyeződés miatt kerültek az agyba.
Ebben az évben a tudósok feltérképezték, hol találhatók ezek a részecskék az agyban. A kutatók szerint kutatásuk eredményei bizonyítékot szolgáltatnak arra, hogy a részecskék oka van. Ennek oka az, hogy a tudósok által vizsgált összes agyban - hét ember közül, akik az 1990-es évek elején haltak meg 54-87 éves korban - a mágneses részecskék mindig ugyanazon a területen voltak koncentrálva. A nyomozók azt is megállapították, hogy az agy legtöbb része ezeket a kis mágneseket tartalmazza.
Sok állati agyban is vannak mágneses részecskék, és van még néhány javaslat arra is, hogy az állatok ezeket a részecskéket a navigációhoz használják. Sőt, egy olyan típusú baktérium, amelyet magnetotaktikus baktériumnak neveznek, a részecskék segítségével térben orientálódik.
Az emberi tudatért felelős vírus?
Egy ősi vírussal fertőzött emberek régen, és ez a támadó elhagyta genetikai kódját a DNS-ben. Ebben az évben a kutatók megállapították, hogy az ősi vírus DNS-kópiái létfontosságú szerepet játszanak az agysejtek közötti kommunikációban, amely a magasabb rendű gondolkodáshoz szükséges.
Nem ritka, hogy az emberek a vírusgenetikai kódrészleteket körülölelik; az emberi genom körülbelül 40–80% -a vírusok által hátrahagyott génekből áll.
Az idei tanulmányban a kutatók megállapították, hogy egy Arc nevű vírusgén csomagolja az egyéb genetikai információkat és továbbítja azokat az egyik idegsejtből a másikba. Ez a gén elősegíti a sejtek időbeli átszervezését. Sőt, az Arc gén problémái általában autizmusban vagy más idegi rendellenességben szenvedő embereknél fordulnak elő.
A kutatók most reménykednek, hogy kitalálják azt a pontos mechanizmust, amellyel az Arc gén bejutott a genomunkba, és pontosan mit mond az agysejtjeinknek.
Fiatal sejtek a régi agyban, nem?
Testünk folyamatosan ártalmatlanítja a régi sejteket, és újakat készít. De a tudósok évtizedek óta úgy gondolták, hogy ez a sejtforgalom nem történik meg az öregedő agyban. Az utóbbi években azonban az egerekkel végzett vizsgálatok - és néhány, az embereknél végzett korai vizsgálat is felvette a kérdést ezzel a fogalommal.
Ebben az évben egy papír nyújtotta az első erős bizonyítékot arra, hogy az idősebb agy új sejteket hoz létre. A kutatók 28 postmortem, nem áttételes agyat tanulmányoztak az emberektől, akik 14–79 éves korukban haltak meg. A tudósok felvágták az egyes agyak hippokampuszát, az agy azon területét, amely fontos a tanuláshoz és az emlékezethez, majd megszámolták a fiatal sejtek számát, amelyek nem voltak teljesen érett. A kutatók azt találták, hogy az idősebb agyokban annyi új sejt volt, mint a fiatalabb agyban, de az idősebb agyak kevesebb új ereket és kapcsolatot létesítettek az agysejtek között.
A dolgok bonyolítása érdekében azonban egy egy hónappal ezelõtt közzétett másik tanulmány ellentétes eredményt hozott, és arra a következtetésre jutott, hogy a felnõtti agyok nem hoznak létre új sejteket a hippokampuszban. A nézeteltérés oka lehet az agy megőrzésének módja a két vizsgálatban, valamint az agy típusa, amelyet megvizsgáltak. (A korábbi tanulmány eltérő egészségi állapotú agyokat vizsgált, míg a későbbi kutatások csak a nem megbetegedtek agyait vizsgálták. Különböző tartósítási technikákat is alkalmazhatnak, amelyek befolyásolhatják a sejteket.)
Az agyad stressz alatt áll
Rossz hír: A stressz összehúzza az agyat. Ez egy az idén októberben közzétett tanulmány szerint.
A tanulmányban a kutatók több mint 2000 egészséges, középkorú embert vizsgáltak és megállapították, hogy azoknál, akiknél a stresszhormon kortizolszintje magasabb, agyi térfogata valamivel kisebb, mint azokban az emberekben, akikben a normál mennyiségű hormon van. A magasabb kortizolszintű emberek szintén gyengébben teljesítenek a memória tesztekben, mint azok, akiknek normális hormonszintje volt. Meg kell jegyezni, hogy mindkét eredmény asszociáció a stressz és az agy között, nem pedig ok-okozati eredmények.
A stressz a test számára normális: A stressz pillanataiban a kortizolszint megemelkedik, mint egy másik hormon, az adrenalin szintje. Ezek a hormonok együtt működnek, hogy a testét harci vagy repülési reakcióba vezesse. De amint a stresszes rész lejár, a kortizol szintjének csökkenni kell. De nem mindig ezt teszik. Néhány embernek, különösen ebben a modern életben, hosszú ideig emelkedett kortizolszint lehet. A stressz csökkentésére - például a jobb alváshoz, a testmozgáshoz, a relaxációs technikákhoz és a kortizolcsökkentő gyógyszerek szedéséhez - számos előnye lehet - mondta a kutatók.
Az agyad hallja a saját lépéseit?
Kattintson, kattintson, kattintson: Lehet, hogy köszönetet szeretne mondani azért, hogy megtartson minden egyes megtett lépést. Az egerekkel ebben az évben végzett tanulmány megállapította, hogy az egér agya elfojtotta a kritikus saját lépéseinek hangját. Ez lehetővé tette a lények számára, hogy jobban halljanak más hangokat a környezetükben, például a ragadozó zaját.
A kutatók azt találták, hogy az egér agya épített egy zajszűrőt, amikor az agy hozzászokott egy adott hanghoz. Ezt úgy hajtotta végre, hogy a motoros kéregben, a mozgáshoz kapcsolódó agy területén, a sejteket a hallókéregbe, a hanggal összekapcsolt területhez kapcsolja. Egyszerűen fogalmazva: a motoros kéregben lévő agysejtek tűzjelzéseket adnak, hogy megakadályozzák a hallókéregben lévő agysejteket abban, hogy a saját jeleik kirívódjanak - lényegében a hallókéreg elnémulása.
És bár a tanulmányt egerekben végezték, a tudósok úgy gondolják, hogy az eredmények emberekre is vonatkozhatnak. Ennek oka az, hogy hasonló rendszerek már működnek. Például a műkorcsolyázók agya megtanulja, hogy milyen mozgások várhatók el, és a gátló idegsejtek kiküszöbölik azokat a reflexeket, amelyek megakadályozzák ezeket a sportolókat forogni és őrült fordulatukat végrehajtani.
A pszichedelikus gyógyszerek megváltoztathatják az agysejtek szerkezetét
Egy új tanulmány szerint a pszichedelikus gyógyszerek fizikailag megváltoztathatják az agysejtek szerkezetét. Ezt a kutatást laboratóriumi edényekben és állatokban lévő agysejteken végezték, de ha az eredmények igazak lennének az emberekre, az eredmények azt jelentenék, hogy ezek a gyógyszerek segíthetnek bizonyos hangulati zavarokkal küzdő emberekben.
Ennek oka az, hogy depresszióban, szorongásban vagy más hangulati rendellenességben szenvedő embereknél a prefrontalis kéreg idegsejtjei, amelyek az agynak az érzelmek ellenőrzése szempontjából fontos részei, hajlamosak összezsugorodni. És ágaik - amelyekkel az idegsejtek beszélnek más neuronokkal - hajlamosak visszahúzódni. Amikor azonban a tudósok pszichedelikus gyógyszereket, köztük LSD-t és MDMA-t adtak a patkányneuronokkal ellátott Petri-csészékhez, rájöttek, hogy az idegsejtekben a kapcsolatok és az ágak száma megnőtt.
A második agy a bélben?
Agysejtek milliói élnek a vastagbélben, és mivel ezek a sejtek az agy vagy a gerinc utasításai nélkül működnek, a tudósok néha a második agynak nevezik ezek tömegét. De ennek a tömegnek tudományos neve is van: a bélrendszeri idegrendszer. Egy új, egerekkel végzett tanulmány azt mutatja, hogy a rendszer elég okos; Tűzhet a szinkronizált neuronokat az izmok stimulálására és tevékenységük összehangolására, hogy olyan dolgokat végezzen, mint például a széklet kiürítése a testből.
A tényleges agy (a fejedben is) ezt megteheti - az idegsejtek szinkronizálásának szinkronizálása - az agy fejlődésének korai szakaszában. Ez azt jelenti, hogy a bélben lévő neuronműveletek "elsődleges tulajdonság" lehetnek a második agy evolúciójának első szakaszaiban. Egyes tudósok azt feltételezik, hogy a második agy az első előtt fejlődött ki, és hogy ez a tüzelési minta a test legkorábban működő agyából származik.
