كل شيء عن الدماغ: ما نعرفه عنه وكيف سنقوم بمزيد من الدراسة

ما هو دماغ الانسان؟

وهو الجهاز الرئيسي للجهاز العصبي المركزي لدى الغالبية العظمى

الحبال. تتفاعل الخلايا العصبية من خلال الاتصالات المتشابكة، وتشكل نبضات كهربائية معقدة تتحكم في أنشطة الكائن الحي بأكمله.

على الرغم من التقدم الكبير في الدراسةالدماغ في السنوات الأخيرة ، لا يزال الكثير من عمله لغزا. تم شرح عمل الخلايا الفردية بشكل جيد إلى حد ما ، ولكن فهم كيف ، نتيجة لتفاعل الآلاف والملايين من الخلايا العصبية ، فإن وظائف الدماغ ككل متاحة فقط في شكل مبسط للغاية وتتطلب المزيد من البحث المتعمق.

العقل البشري:
1. نصف الكرة المخية (الدماغ عن بعد)
2. ثالاموس (الدماغ البيني)
3. الهايبوتلاموس (الدماغ البيني)
4. الدماغ المتوسط
5. الجسر
6. المخيخ
7. Medulla oblongata
8. النخاع الشوكي

تشمل خلايا الدماغ الخلايا العصبية (الخلايا التي تولد وتنقل النبضات العصبية) والخلايا الدبقية التي تؤدي وظائف إضافية مهمة.

يزن الدماغ كيلوغراماً ونصف، ويحتوي على 100 مليارالخلايا العصبية (وهذا يعادل 15 ضعف عدد سكان العالم). بالإضافة إلى ذلك، يحتوي الدماغ على خلايا دبقية، وهي أكثر بعشر مرات من الخلايا العصبية. في السابق، كان يُعتقد أن الخلايا الدبقية تحتوي فقط على خلايا عصبية قريبة من بعضها البعض. ومع ذلك، تظهر الأبحاث الحديثة أن الخلايا الدبقية، التي يمتلكها الجسم البشري بأعداد أكبر من أي شيء آخر، تعتبر ضرورية للنقل الكيميائي للمعلومات وبالتالي لجميع العمليات في الدماغ، وكذلك للذاكرة طويلة المدى.

لماذا دراسة الدماغ البشري؟

يتم فحص أي عضو في جسم الإنسان أولاًبدوره من أجل معرفة كيفية التعامل معها بشكل فعال إذا لزم الأمر. لكن الدماغ نظام معقد ومثير للاهتمام بحيث لا يقتصر على النهج النفعي. هناك المئات من المختبرات في الجامعات حول العالم التي تدرس جوانب مختلفة تمامًا من نشاط الدماغ.

يركز البعض على أنواع معينة من الاضطراباتنفسية - على سبيل المثال ، في مرض انفصام الشخصية. البعض الآخر في حلم. لا يزال البعض الآخر على المشاعر. يريد الآخرون معرفة ما يحدث للدماغ عندما يعاني الشخص من الإجهاد أو يشرب الكحول: يتم ذلك ، من بين أمور أخرى ، من قبل مختبر علم النفس الفسيولوجي التابع لمعهد علم النفس التابع لأكاديمية العلوم الروسية.

نتائج مثل هذه الدراسات ليست دائمايصبح وسيلة لحل مشكلة معينة تتعلق بنشاط الدماغ. غالبًا ما يحصل علماء الأعصاب على معلومات تساعدنا بشكل أساسي على فهم تفاصيل العلاقات بين الأشخاص بشكل أفضل ومعرفة، على سبيل المثال، حسب المعايير التي نصنف بها الآخرين على أنهم "نحن" و"غرباء".

هناك مختبرات تعمل في نفس الوقتالبحث التطبيقي والأساسي. في عام 2012 ، ابتكر علماء في الجامعة العبرية في القدس جهازًا يسمح للمكفوفين "بالرؤية" بسمعهم. وتتكون من نظارات وكاميرا صغيرة تسجل المعلومات المرئية وبرنامج خاص حولها إلى إشارات صوتية.

ويفترض أيضا أن واحدة من النتائجإن الدراسة الدقيقة والشاملة للدماغ ستجعل من الممكن إنشاء ذكاء اصطناعي. في عام 2005، تم إطلاق مشروع Blue Brain الشهير الذي تبلغ قيمته مليارات الدولارات، وكان الهدف منه صنع نموذج حاسوبي للدماغ البشري ومحاكاة الوعي.

الدماغ البشري (ثابت في الفورمالين)

ما هو الدماغ البشري المستخدم اليوم؟

يمكن تصنيف طرق أبحاث الدماغ الحالية على أساس معيارين.

• الأول هو تكرار جمع المعلومات: فهو يتراوح من ميلي ثانية إلى عدة ثوانٍ.
• والثاني هو الدقة المكانية: مقدار التفاصيل التي يمكننا رؤيتها في الدماغ نفسه.

لذلك ، تخطيط كهربية الدماغ قادر على جمعبيانات عالية التردد. لكن التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي (fMRI) يمكن أن يغطي ملليمترات مربعة من الدماغ ، وهو عدد كبير جدًا ، نظرًا لوجود حوالي 100000 خلية عصبية في المليمتر المربع الواحد.

هناك أيضًا تخطيط الدماغ المغناطيسي ،التصوير المقطعي بالإصدار البوزيتروني ، التحفيز المغناطيسي عبر الجمجمة. عادةً ما يتم تحسين الأساليب نحو عدم التدخل: نريد أن نتعلم قدر الإمكان عن دماغ شخص حي مع الحد الأدنى من العواقب على حالته الصحية والنفسية. في الوقت نفسه ، بدأ العلماء مع ظهور التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي بدراسة جميع جوانب نشاط الدماغ حرفيًا. يمكننا اتخاذ أي نوع من السلوك تقريبًا والتأكد من وجود مختبر في العالم يدرسه باستخدام الرنين المغناطيسي الوظيفي.

 الطرق المتاحة للجمهور لتشخيص الدماغ:

• الموجات فوق الصوتية للدماغ.الدراسة الأكثر شيوعا على الإطلاقالاتجاهات هي الموجات فوق الصوتية. هناك أيضًا فحص بالموجات فوق الصوتية للدماغ. يستخدم هذا الاختبار الموجات فوق الصوتية لفحص الدماغ، والذي ثبت أنه آمن في دراسات متعددة. ولا يتراكم تأثيره ويسمح بإجراء الأبحاث كلما دعت الحاجة.

• التصوير بالرنين المغناطيسي للدماغ. هذه الطريقة غير ضارة ، منذ الإشعاع المؤينغائب. يمكنك تنفيذ الإجراء حسب الحاجة ، لكن لن تتمكن من الحصول على النتيجة على الفور. في بعض الأحيان ، قد يستغرق الأمر من عدة عشرات من الدقائق إلى يومين لفك الشفرة وإجراء التشخيص.

• مسح PET للدماغ.الاختصار لتقف علىالتصوير المقطعي بالإصدار البوزيتروني. مهمتها الرئيسية هي تشخيص التمثيل الغذائي للدماغ في عدد من الأمراض. لهذا ، يتم إجراء تقييم للعمليات المختلفة التي تحدث في أنسجة المخ على المستوى الخلوي.

• الأشعة المقطعية للرأس والدماغ. التصوير المقطعي المحوسب لا يعطي فقطالقدرة على الحصول على صورة مقطعية مفصلة للدماغ، ولكنها تتيح لك أيضًا تحديد موضع التكوينات أو الأضرار، بالإضافة إلى حجمها. يعتبر هذا الإجراء آمنًا تمامًا، ولكن لا يزال هناك تعرض للإشعاع. ويجب أخذ ذلك في الاعتبار عند اختيار عدد مرات إجراء الفحوصات ودمجها مع فحوصات الأشعة السينية الأخرى.

الأحدث في أبحاث الدماغ

تسمح لنا التقنيات الجديدة بفهم بنية الدماغ بشكل أفضل، لكن وظائفها أكثر دقة. على سبيل المثال، في نهاية أكتوبر اخترع العلماءنوع جديد من المجهر يسمح لك برؤية الأنسجة البيولوجية من خلال جمجمة سليمة.ويستخدم مجموعة من الأجهزة والبرمجيات البصرية التكيفية لإعادة بناء صورة كائن ما.

مجموعة من الباحثين بقيادة الأستاذحقق Choi Wonshika من مركز التحليل الطيفي الجزيئي والديناميكيات في معهد العلوم الأساسية (IBS) في سيول ، كوريا الجنوبية ، تقدمًا كبيرًا في التصوير البصري للأنسجة العميقة. لقد طورت مجهرًا ضوئيًا جديدًا يمكنه التقاط الصور من خلال جمجمة فأر سليمة. نتيجة لذلك ، يمكن للعلماء الوصول إلى خريطة مجهرية للشبكات العصبية في أنسجة المخ دون فقدان الدقة المكانية.

تطور مثير آخر:رقاقة دماغ إيلون ماسك... هو ، وفقا للمطورين ، سيسمح للناسسماع أصوات خارج الترددات العادية. الهدف الرئيسي للمطورين هو إنشاء تقنية تسمح بزرع واجهات إلكترونية في الأشخاص المشلولين حتى يتمكنوا من استخدام أجهزة الكمبيوتر والهواتف الذكية للاتصال.

يخطط علماء نيورالينك لاستخدامه"خيوط" خاصة بسماكة 4-6 ميكرون لكل منها ، قادرة على نقل المعلومات إلى المعالج الرئيسي. سيتم زرع هذه "الخيوط" في الدماغ البشري. من الناحية النظرية ، يمكنك استخدامها كما تريد. هنا يمكننا أن نتحدث حقًا عن تحسين القدرات البشرية.

تحتوي "حزمة" من ستة خيوط عصبية على 192الأقطاب الكهربائية ، والتي يتم زرعها في الدماغ بمساعدة جراح آلي. أثناء العملية ، يحاول الجراح تجنب التفاعل مع الأوعية الدموية ، مما يقلل الالتهاب.

اختراع آخر حديث:الجسيمات النانوية التي يمكنها اختراق الدماغ.وبمساعدتهم، سيكون من الممكن تسريع إنتاج أدوية لمرض الزهايمر ومرض باركنسون وأمراض التنكس العصبي الأخرى.

في نهاية شهر يوليو، كتبت شركة Hi-Tech بالتفصيل عن كيفية عمل تقنيات المستقبل بالفعل لصالح الناس: كان الأمر يتعلقزرع الواجهات العصبية في الدماغ.نحن نتحدث عن النظام الذي يوفرالتفاعل بين الدماغ والكمبيوتر وبالتالي يسمح لهما بتبادل المعلومات مع بعضهما البعض. أبسط مثال هو توليد الأوامر لجهاز خارجي باستخدام نشاط الدماغ. يمكن أن يكون الجهاز الخارجي جهاز كمبيوتر، أو تطبيقًا، أو روبوتًا، أو طائرة بدون طيار، أو طرفًا اصطناعيًا، أو هيكلًا خارجيًا، أو أي شيء آخر. نطاق تطبيق هذه الواجهات واسع جدًا.

ما الذي ما زلنا لا نعرفه عن الدماغ؟

طوال وقت البحث ، لم يجد العلماءالاختلاف في بنية دماغ العبقري والشخص العادي. على الأرجح ، تحدث الاختلافات في التفاعل المراوغ حتى الآن بين الخلايا العصبية. ربما يمكن لبعض الأمراض أن تلعب دورًا هنا. علم الأمراض وحده لن يجعل الشخص عبقريًا.

ولا يزال من غير المعروف ما هو الدماغ البشرييختلف عن دماغ الحيوان . علاوة على ذلك، ليس من الواضح لماذا نشأ دماغنا بهذا الشكل بالذات، لأننا في البداية لم نكن بحاجة إليه بهذا الحجم للبقاء على قيد الحياة. ما زلنا لم نعثر على جسر انتقالي بين Pithecanthropus و Homo sapiens. لدينا جينات إنسان نياندرتال، ولكن لماذا انحرفوا جانبًا في مرحلة ما ولم يذهبوا أبعد منا، فهو غير واضح أيضًا.

وبطبيعة الحال، لا يزال العلماء لم يتوصلوا إلى كيفية القيام بذلكيعمل دماغنا بشكل كلي: إذا تم فهم وظائف المناطق الفردية، فإن كيفية عمل هذه "الآلة" ككل لا تزال غير معروفة.

اقرأ أيضا

العثور على المملكة المزعومة للحثيين المختفين. ماذا وجد علماء الآثار؟

تبين أن نهر Doomsday الجليدي أكثر خطورة مما اعتقد العلماء. نقول الشيء الرئيسي

اكتشف علماء الأحياء كيفية تحديد الحيوانات المنوية الفائزة