Hva er den menneskelige hjerne?
Det er hovedorganet i sentralnervesystemet til de aller fleste
Til tross for betydelig fremgang i studienhjerne de siste årene, er mye av arbeidet fortsatt et mysterium. Funksjonen til individuelle celler er ganske godt forklart, men å forstå hvordan hjernen fungerer som et resultat av samspillet mellom tusenvis og millioner av neuroner som helhet, er bare tilgjengelig i en veldig forenklet form og krever ytterligere grundig forskning.
Menneskehjerne:
1. Cerebral halvkule (telencephalon)
2. Thalamus (diencephalon)
3. Hypothalamus (diencephalon)
4. Midthjernen
5. Bro
6. lillehjernen
7. Medulla oblongata
8. Ryggmarg
Hjerneceller inkluderer nevroner (celler som genererer og overfører nerveimpulser) og gliaceller som utfører viktige tilleggsfunksjoner.
Hjernen veier halvannet kilo og inneholder 100 milliardernevroner (dette er 15 ganger verdens befolkning). I tillegg inneholder hjernen gliaceller, som er ti ganger flere enn nevroner. Tidligere trodde man at gliaceller bare holdt nevroner nær hverandre. Nyere forskning viser imidlertid at gliaceller, som menneskekroppen besitter i større antall enn noen annen, er avgjørende for kjemisk overføring av informasjon og dermed for alle prosesser i hjernen, samt for langtidshukommelsen.
Hvorfor studere den menneskelige hjerne?
Ethvert organ i menneskekroppen undersøkes førstsnu for å lære å behandle det effektivt om nødvendig. Men hjernen er et for komplekst og interessant system til å begrenses til en utilitaristisk tilnærming. Det er hundrevis av laboratorier på universiteter rundt om i verden som studerer helt forskjellige aspekter av hjerneaktivitet.
Noen fokuserer på spesifikke typer lidelserpsyke - for eksempel på schizofreni. Andre er i en drøm. Atter andre er på følelser. Andre ønsker å finne ut hva som skjer med hjernen når en person opplever stress eller drikker alkohol: dette gjøres blant annet av psykofysiologilaboratoriet ved Institute of Psychology ved det russiske vitenskapsakademiet.
Resultatene av slike studier er ikke alltidblir en metode for å løse et spesifikt problem knyttet til hjerneaktivitet. Nevrovitenskapsmenn innhenter ofte informasjon som i hovedsak hjelper oss å bedre forstå detaljene i forhold mellom mennesker og finne ut for eksempel etter hvilke kriterier vi rangerer andre som «oss» og «fremmed».
Det er laboratorier som fungerer samtidigbåde anvendt og grunnleggende forskning. I 2012 opprettet forskere ved det hebraiske universitetet i Jerusalem en enhet som gjør at blinde mennesker kan "se" med hørselen. Den besto av briller og et lite kamera som spilte inn visuell informasjon, og et spesialprogram konverterte det til lydsignaler.
Det antas også at ett av resultateneEn grundig, omfattende studie av hjernen vil gjøre det mulig å skape kunstig intelligens. I 2005 ble det kjente Blue Brain Project lansert på flere milliarder dollar, hvis mål var å lage en datamodell av den menneskelige hjernen og simulere bevissthet.
Menneskelig hjerne (fiksert i formalin)
Hva brukes den menneskelige hjerne til i dag?
Nåværende hjerneforskningsmetoder kan rangeres basert på to kriterier.
- Den første er frekvensen av informasjonsinnsamling: den varierer fra millisekunder til flere sekunder.
- Den andre er romlig oppløsning: hvor mye detaljer vi kan se i selve hjernen.
Så elektroencefalografi er i stand til å samleveldig høyfrekvente data. På den annen side lar fMRI (funksjonell magnetisk resonansbilder) deg dekke kvadratmillimeter av hjernen, noe som er ganske mye, siden det er omtrent 100.000 nevroner i en kvadratmillimeter.
Det er også magnetisk encefalografi,positronemisjonstomografi, transkraniell magnetisk stimulering. Metoder forbedres vanligvis mot ikke-invasivitet: vi ønsker å lære så mye som mulig om hjernen til en levende person med minimale konsekvenser for hans helse og psykologiske tilstand. Samtidig var det med tilkomsten av fMRI at forskere begynte å studere bokstavelig talt alle aspekter av hjerneaktivitet. Vi kan ta nesten alle typer oppførsel og være sikre på at det definitivt er et laboratorium i verden som studerer det ved hjelp av fMRI.
Offentlig tilgjengelige metoder for diagnostisering av hjernen:
- Ultralyd av hjernen.Den vanligste studien i det hele tattretningen er ultralyd. Det er også en ultralyd av hjernen. Denne testen bruker ultralyd for å undersøke hjernen, noe som har vist seg trygt i flere studier. Effekten akkumuleres ikke og lar forskning utføres så ofte som nødvendig.
- MR av hjernen. Metoden er ufarlig, siden ioniserende strålinger fraværende. Du kan utføre prosedyren etter behov, men du vil ikke kunne få resultatet med en gang. Noen ganger kan det ta flere titalls minutter til et par dager å tyde og stille en diagnose.
- PET-skanning av hjernen.Forkortelsen står forpositronutslippstomografi. Hovedoppgaven er å diagnostisere hjernens metabolisme i en rekke sykdommer. For dette gjennomføres en vurdering av de forskjellige prosessene som forekommer i hjernevevet på mobilnivå.
- CT-skanning av hodet og hjernen. Computertomografi gir ikke bareevnen til å få et detaljert tverrsnittsbilde av hjernen, men lar deg også bestemme plasseringen av formasjoner eller skader, så vel som deres skala. Prosedyren anses som ganske sikker, men det er fortsatt strålingseksponering. Dette bør tas i betraktning når du velger undersøkelsesfrekvens og kombinerer dem med andre røntgenundersøkelser.
Det siste innen hjerneforskning
Nye teknologier lar oss forstå strukturen til hjernen bedre, men funksjonaliteten deres er mer presis. I slutten av oktober oppfant for eksempel forskere en ny type mikroskop som lar deg se biologisk vev gjennom en intakt hodeskalle.Den bruker en kombinasjon av maskinvare- og programvareadaptiv optikk for å rekonstruere et bilde av et objekt.
En gruppe forskere ledet av en professorChoi Wonshika fra Center for Molecular Spectroscopy and Dynamics fra Institute for Basic Sciences (IBS) i Seoul, Sør-Korea, har gjort et stort gjennombrudd innen optisk bildebehandling av dype vev. Hun har utviklet et nytt optisk mikroskop som kan ta bilder gjennom den intakte hodeskallen på en mus. Som et resultat har forskere tilgang til et mikroskopisk kart over nevrale nettverk i hjernevev uten tap av romlig oppløsning.
En annen oppsiktsvekkende utvikling:Elon Musks hjerne-chip... Ifølge utviklerne vil han tillate folkhøre lyder utenfor normale frekvenser. Hovedmålet til utviklerne er å lage en teknologi som gjør det mulig å implantere elektroniske grensesnitt til lammede mennesker slik at de kan bruke datamaskiner og smarttelefoner til kommunikasjon.
Neuralink forskere planlegger å brukespesielle "filamenter" hver 4-6 mikron tykke, i stand til å overføre informasjon til hovedprosessoren. Disse "trådene" vil bli implantert i den menneskelige hjerne. I teorien kan du bruke dem som du vil. Her kan vi virkelig snakke om å forbedre menneskelige evner.
"Bunten" med seks nevrontråder inneholder 192elektroder, som implanteres i hjernen ved hjelp av en robotkirurg. Under operasjonen prøver kirurgen å unngå interaksjon med blodkar, noe som minimerer betennelse.
En annen nylig oppfinnelse:nanopartikler som kan trenge gjennom hjernen.Med deres hjelp vil det være mulig å fremskynde etableringen av legemidler for Alzheimers, Parkinsons og andre nevrodegenerative sykdommer.
I slutten av juli skrev Hi-Tech i detalj om hvordan fremtidens teknologier allerede fungerer til fordel for mennesker: det handlet omimplantasjon av nevrogrensesnitt i hjernen.Vi snakker om et system som girinteraksjon mellom hjernen og datamaskinen og lar dem dermed utveksle informasjon med hverandre. Det enkleste eksemplet er generering av kommandoer for en ekstern enhet ved hjelp av hjerneaktivitet. En ekstern enhet kan være en datamaskin, en applikasjon, en robot, en drone, en protese, et eksoskjelett eller noe annet. Anvendelsesområdet for slike grensesnitt er veldig bredt.
Hva vi ikke vet om hjernen ennå?
For hele tiden av forskning, har forskere ikke funnetforskjellen i hjernestrukturen til et geni og en vanlig person. Mest sannsynlig forekommer forskjellene i det så langt unnvikende samspillet mellom nevroner. Kanskje noen patologi kan spille en rolle her. Patologi alene vil ikke gjøre en person til et geni.
Det er fortsatt ukjent hva den menneskelige hjernenforskjellig fra dyrehjernen. Og dessuten er det ikke klart hvorfor hjernen vår oppsto i denne spesielle formen, fordi vi først trengte den av denne størrelsen for å overleve. Vi har fortsatt ikke funnet en overgangsbro mellom Pithecanthropus og Homo sapiens. Vi har genene til neandertalere, men hvorfor de på et tidspunkt snudde til side og ikke gikk videre med oss er også uklart.
Og selvfølgelig har forskere fortsatt ikke funnet ut hvordanhjernen vår fungerer helhetlig: hvis funksjonene til individuelle områder blir forstått, er det fortsatt ukjent hvordan denne "maskinen" fungerer som helhet.
Les også
Fant det påståtte riket til de forsvunne hetittene. Hva har arkeologer funnet?
Dommedagsbreen viste seg å være farligere enn forskere trodde. Vi forteller det viktigste
Biologer har funnet ut hvordan man kan identifisere vinnende sædceller