Co je lidský mozek?
Je to hlavní orgán centrálního nervového systému naprosté většiny
Přes významný pokrok ve studiimozek v posledních letech je velká část jeho práce stále záhadou. Fungování jednotlivých buněk je poměrně dobře vysvětleno, ale pochopení toho, jak je v důsledku interakce tisíců a milionů neuronů mozek jako celek dostupný pouze ve velmi zjednodušené formě a vyžaduje další hloubkový výzkum.
Lidský mozek:
1. Mozková hemisféra (telencephalon)
2. Thalamus (diencephalon)
3. Hypotalamus (diencephalon)
4. Střední mozek
5. Most
6. Mozeček
7. Medulla oblongata
8. Mícha
Mozkové buňky zahrnují neurony (buňky, které generují a přenášejí nervové impulsy) a gliové buňky, které plní důležité další funkce.
Mozek váží jeden a půl kilogramu a obsahuje 100 miliardneurony (to je 15násobek světové populace). Kromě toho mozek obsahuje gliové buňky, kterých je desetkrát více než neuronů. Dříve se předpokládalo, že gliové buňky pouze drží neurony blízko sebe. Nejnovější výzkumy však ukazují, že gliové buňky, kterých má lidské tělo větší množství než kterékoli jiné, jsou klíčové pro chemický přenos informací a tím pro všechny procesy v mozku a také pro dlouhodobou paměť.
Proč studovat lidský mozek?
Nejprve je vyšetřen jakýkoli orgán lidského tělaobrátit, abyste se naučili, jak ji v případě potřeby účinně léčit. Ale mozek je příliš složitý a zajímavý systém na to, aby byl omezen na utilitární přístup. Na univerzitách po celém světě jsou stovky laboratoří, které studují úplně jiné aspekty mozkové činnosti.
Některé se zaměřují na konkrétní typy poruchpsychika - například na schizofrenii. Jiní jsou ve snu. Ještě jiní jsou na emocích. Jiní chtějí zjistit, co se stane s mozkem, když člověk prožívá stres nebo pije alkohol: to mimo jiné provádí psychofyziologická laboratoř Psychologického ústavu Ruské akademie věd.
Výsledky takových studií nejsou vždyse stává metodou pro řešení konkrétního problému souvisejícího s mozkovou činností. Neurologové často získávají informace, které nám hlavně pomáhají lépe porozumět specifikům vztahů mezi lidmi a zjišťují například, podle jakých kritérií řadíme ostatní jako „my“ a „cizí“.
Existují laboratoře, které pracují současněaplikovaný i základní výzkum. V roce 2012 vědci z Hebrejské univerzity v Jeruzalémě vytvořili zařízení, které umožňuje nevidomým „vidět“ svým sluchem. Skládal se z brýlí a malé kamery, která zaznamenávala vizuální informace, a speciální program je převáděl na zvukové signály.
Předpokládá se také, že jedním z výsledkůDůkladná komplexní studie mozku umožní vytvořit umělou inteligenci. V roce 2005 byl spuštěn slavný mnohamiliardový projekt Blue Brain Project, jehož cílem bylo vytvořit počítačový model lidského mozku a simulovat vědomí.
Lidský mozek (fixovaný ve formalínu)
Co se dnes používá lidský mozek?
Současné metody výzkumu mozku lze seřadit na základě dvou kritérií.
- První je frekvence shromažďování informací: pohybuje se od milisekund po několik sekund.
- Druhým je prostorové rozlišení: kolik detailů můžeme vidět v samotném mozku.
Elektroencefalografie je tedy schopna sbíratvelmi vysokofrekvenční data. Ale fMRI (funkční magnetická rezonance) vám umožňuje pokrýt čtvereční milimetry mozku, což je docela dost, protože na jednom čtverečním milimetru je asi 100 000 neuronů.
Existuje také magnetická encefalografie,pozitronová emisní tomografie, transkraniální magnetická stimulace. Metody se obvykle zlepšují směrem k neinvazivnosti: chceme se dozvědět co nejvíce o mozku živého člověka s minimálními důsledky pro jeho zdraví a psychický stav. Současně s příchodem fMRI začali vědci studovat doslova všechny aspekty mozkové činnosti. Můžeme přijmout téměř jakýkoli typ chování a být si jisti, že na světě určitě existuje laboratoř, která ho studuje pomocí fMRI.
Veřejně dostupné metody diagnostiky mozku:
- Ultrazvuk mozku.Nejběžnější studie vůbecsměr je ultrazvuk. Nechybí ani ultrazvuk mozku. Tento test využívá ultrazvuk k vyšetření mozku, který byl v mnoha studiích prokázán jako bezpečný. Jeho dopad se nekumuluje a umožňuje provádět výzkum tak často, jak je potřeba.
- MRI mozku. Metoda je neškodná, protože ionizující zářeníchybí. Proceduru můžete provést podle potřeby, ale nebudete moci okamžitě dosáhnout výsledku. Dešifrování a diagnostika může někdy trvat několik desítek minut až pár dní.
- PET sken mozku.Zkratka znamenápozitronová emisní tomografie. Jeho hlavním úkolem je diagnostikovat metabolismus mozku u řady nemocí. Za tímto účelem se hodnotí různé procesy, které se vyskytují v mozkových tkáních na buněčné úrovni.
- CT vyšetření hlavy a mozku. Počítačová tomografie nedává jen takschopnost získat detailní průřezový obraz mozku, ale také umožňuje určit polohu útvarů nebo poškození a také jejich měřítko. Postup je považován za docela bezpečný, ale stále existuje radiační zátěž. To je třeba vzít v úvahu při volbě frekvence vyšetření a jejich kombinování s jinými rentgenovými vyšetřeními.
Nejnovější v oblasti výzkumu mozku
Nové technologie nám umožňují lépe porozumět struktuře mozku, ale jejich funkčnost je přesnější. Například na konci října vědci vynalezlinový typ mikroskopu, který vám umožňuje vidět biologickou tkáň přes neporušenou lebku.Využívá kombinaci hardwarové a softwarové adaptivní optiky k rekonstrukci obrazu objektu.
Skupina vědců vedená profesoremChoi Wonshika z Centra molekulární spektroskopie a dynamiky Institutu pro základní vědy (IBS) v jihokorejském Soulu učinil zásadní průlom v oblasti hlubokého tkáňového optického zobrazování. Vyvinula nový optický mikroskop, který dokáže pořizovat snímky neporušenou lebkou myši. Výsledkem je, že vědci mají přístup k mikroskopické mapě neuronových sítí v mozkových tkáních bez ztráty prostorového rozlišení.
Další senzační vývoj:Mozkový čip Elona Muska... Podle vývojářů umožní lidemslyšet zvuky mimo normální frekvence. Hlavním cílem vývojářů je vytvořit technologii, která umožní implantovat elektronická rozhraní ochrnutým lidem, aby mohli ke komunikaci používat počítače a smartphony.
Vědci z Neuralink plánují použítspeciální „vlákna“ o tloušťce 4 až 6 mikronů, schopná přenášet informace do hlavního procesoru. Tato „vlákna“ budou implantována do lidského mozku. Teoreticky je můžete použít, jak chcete. Zde můžeme opravdu mluvit o zlepšování schopností člověka.
"Balíček" šesti neuronových vláken obsahuje 192elektrody, které jsou implantovány do mozku pomocí robotického chirurga. Během operace se chirurg snaží vyhnout interakci s krevními cévami, což minimalizuje zánět.
Další nedávný vynález:nanočástice, které mohou proniknout do mozku.S jejich pomocí bude možné urychlit tvorbu léků na Alzheimerovu, Parkinsonovu a další neurodegenerativní onemocnění.
Hi-Tech na konci července podrobně psal o tom, jak technologie budoucnosti již fungují ve prospěch lidí: šlo oimplantace neurointerface do mozku.Mluvíme o systému, který poskytujeinterakce mezi mozkem a počítačem a umožňuje jim tak vzájemnou výměnu informací. Nejjednodušším příkladem je generování příkazů pro externí zařízení pomocí mozkové aktivity. Externím zařízením může být počítač, aplikace, robot, dron, protéza, exoskeleton nebo cokoli jiného. Rozsah použití takových rozhraní je velmi široký.
Co ještě nevíme o mozku?
Po celou dobu výzkumu vědci nenašlirozdíl ve struktuře mozku génia a obyčejného člověka. S největší pravděpodobností se rozdíly vyskytují v dosud nepolapitelné interakci mezi neurony. Možná zde může hrát roli nějaká patologie. Samotná patologie neudělá z člověka genialitu.
Stále není známo, co lidský mozekodlišný od zvířecího mozku. A navíc není jasné, proč náš mozek vznikl právě v této podobě, protože zpočátku jsme jej v této velikosti k přežití nepotřebovali. Stále jsme nenašli přechodový most mezi Pithecanthropus a Homo sapiens. Máme geny neandrtálců, ale proč se v určitém okamžiku odvrátili a nešli s námi dále, je také nejasné.
A samozřejmě vědci stále nepřišli na to, jaknáš mozek pracuje holisticky: pokud jsou pochopeny funkce jednotlivých oblastí, pak jak tento „stroj“ funguje jako celek, je stále neznámé.
Přečtěte si také
Nalezeno údajné království zmizelých Chetitů. Co našli archeologové?
Ledovec Doomsday se ukázal být nebezpečnějším, než si vědci mysleli. Říkáme hlavní věc
Biologové přišli na to, jak identifikovat vítězné spermie