Neverjetni možgani
Možgani kipijo ne le kdo smo, ampak tudi svet, ki ga doživljamo. Pove nam, kaj naj vidimo, kaj slišimo in kaj naj rečemo. Razširi se tako, da sprejme nov jezik ali spretnost, ki se je naučimo. Pripoveduje zgodbe, ko spimo. Pošilja alarmne signale in telo spodbudi, da teče ali se bori, ko zazna nevarnost. Možgani se prilagajajo okolju, zato nas ne moti nenehen vonj po stari hiši ali nenehno šumenje klimatske naprave. Naši možgani gledajo v sonce in telesu povedo, kdaj je ura. Možgani hranijo spomine, tako boleče kot prijetne.
Toda kot so možgani bistveni za naš obstoj, je za nas še vedno tako skrivnosten kot planet iz daljne galaksije. Tudi v letu 2018 nevroznanstveniki še vedno odkrivajo temeljna dejstva o tem približno 3 lb. (1,4 kilograma) večji del tkiva. Včasih raziskovalci spoznajo človeške možgane ali vidijo, kaj se zgodi človeku, ko manjka velik del možganov. Druge čase moramo znanstveniki raziskati miši, da bi izvedeli več o možganih sesalcev, nato pa izvedli nekaj ugibanja, kako se te ugotovitve nanašajo na naše možgane.
Tu je nekaj fascinantnih stvari, ki smo jih o možganih izvedeli leta 2018.
Nova vrsta nevronov
Znanstveniki ne vsak dan odkrijejo povsem nove vrste celic v človeških možganih, še posebej tiste, ki je ne najdemo pri najljubših nečloveških temah nevroloških znanstvenikov, miši. "Široki nevron", ki so ga tako poimenovali zaradi burnega videza, se je znanstvenikom izognil vse do tega leta, deloma tudi zato, ker je tako redek.
Ta nedostopna možganska celica predstavlja le približno 10 odstotkov prve plasti neokorteksa, enega najnovejših delov možganov v smislu evolucije (kar pomeni, da daljni predniki sodobnih ljudi niso imeli te strukture). Neokortex igra vloge pri vidu in sluhu. Raziskovalci še ne vedo, kaj počne nevron iz šipka, vendar so ugotovili, da se povezuje z drugimi nevroni, ki se imenujejo piramidalne celice, vrsta vzbujalnega nevrona, in jih zavira.
ZDA, bolnik nevroznanosti
Fant, ki je v medicinski literaturi znan kot "U.D." pred štirimi leti so mu odstranili tretjino desne poloble možganov, da bi zmanjšali svoje izčrpavalne napade. Del odstranjenih možganov je vključeval desno stran njegovega okcipitalnega režnja (možgansko središče za obdelavo vida) in večino njegovega desnega časovnega režnja, možganskega centra za obdelavo zvoka. Zdaj 11 let, ZDA ne more videti leve strani svojega sveta, vendar deluje enako dobro kot drugi svoje starosti pri spoznavanju in obdelavi vida, tudi brez tega ključnega dela možganov.
To je zato, ker obe strani možganov predelata večino vidika vida. Toda desnica prevladuje pri zaznavanju obrazov, leva pa prevladuje pri obdelavi besed, kaže študija primera, napisana o U.D.
Ta študija prikazuje plastičnost možganov; v odsotnosti ameriškega desnega centra za obdelavo vida je levi center stopil, da bi kompenziral. Dejansko so raziskovalci ugotovili, da lahko levi del ameriških možganov zazna obraze tako dobro, kot bi jih imel desni.
Možgani lahko vsebujejo bakterije
Naši možgani so morda bakterije. Vendar ne skrbite - izgleda, da ne povzročajo škode.
Pred tem so znanstveniki menili, da so možgani okolje brez bakterij in da je prisotnost mikrobov znak bolezni. Toda predhodne ugotovitve študije, predstavljene letos na velikem letnem znanstvenem srečanju Društva za nevroznanost, so pokazale, da lahko v naših možganih v resnici živijo neškodljive bakterije.
Raziskovalci v tej raziskavi so preučevali 34 možganov postmortem in iskali razlike med tistimi s shizofrenijo in tistimi, ki nimajo kondicije. Vendar pa so se raziskovalci na svojih slikah nenehno dogajali na predmetih v obliki palice in te oblike so se izkazale za bakterije.
Zdi se, da so mikroorganizmi na nekaterih mestih v možganih prebivali bolj kot v drugih; ta območja so vključevala hipokampus, prefrontalno skorjo in substantia nigra. Mikrobe smo našli tudi v možganskih celicah, imenovanih astrociti, ki so bili v bližini krvno-možganske pregrade, "mejne stene", ki varuje možgane.
Ugotovitve še niso bile objavljene v strokovno pregledni reviji, za potrditev ugotovitev pa je potrebnih še več raziskav.
Možgani so magnetni
Naši možgani so magnetni. Ali vsaj možgani vsebujejo delce, ki jih je mogoče magnetizirati. Toda znanstveniki v resnici ne vedo, zakaj so ti delci v možganih ali od kod izvirajo. Nekateri raziskovalci verjamejo, da ti magnetizirani delci služijo biološkemu namenu, medtem ko drugi pravijo, da so delci prišli v možgane zaradi onesnaženja iz okolja.
Letos so znanstveniki preslikali, kje se ti delci nahajajo v možganih. Rezultati njihove študije, pravijo raziskovalci, dokazujejo, da so delci tam z razlogom. To je zato, ker so znanstveniki v vseh možganih pregledali - od sedmih ljudi, ki so umrli v začetku devetdesetih let med 54. in 87. letom -, magnetni delci so bili vedno koncentrirani na istih območjih. Preiskovalci so tudi ugotovili, da večina delov možganov vsebuje te male magnete.
Številni živalski možgani imajo tudi magnetne delce in obstaja celo nekaj namigov, da živali uporabljajo te delce za navigacijo. Še več, vrsta bakterij, imenovanih magnetotaktične bakterije, se delci orientirajo v vesolju.
Virus, odgovoren za človeško zavest?
Starodavni virus je že zdavnaj okužil ljudi in ta napadalec je v naši DNK pustil svoj genetski zapis. Letos so raziskovalci ugotovili, da imajo odrezki te starodavne virusne DNK življenjsko vlogo pri komunikaciji med možganskimi celicami, ki je potrebna za razmišljanje višjega reda.
Ni redko, da ljudje nosijo okoli sebe odrezke virusne genetske kode; približno 40 do 80 odstotkov človeškega genoma sestavljajo geni, ki jih zapuščajo virusi.
V letošnji raziskavi so raziskovalci ugotovili, da virusni gen, imenovan Arc, pakira druge genetske informacije in jih pošilja iz ene živčne celice v drugo. Ta gen pomaga tudi celicam, da se sčasoma reorganizirajo. Še več, težave z genom Arc se ponavadi pojavljajo pri ljudeh, ki imajo avtizem ali druge nevronske motnje.
Zdaj raziskovalci upajo, da bomo ugotovili točen mehanizem, s katerim je gen Arc prišel v naš genom in kaj točno govori o naših možganskih celicah.
Mlade celice v starih možganih ali ne?
Naša telesa nenehno odlagajo stare celice in izdelujejo nove. Toda desetletja so znanstveniki verjeli, da se pri staranju možganov ta promet celic ne zgodi. V zadnjih letih pa so študije na miših - in nekatere zgodnje študije, opravljene na ljudeh - postavile vprašanja o tej predstavi.
Letos je prispevek predstavil, kar je lahko prvi dober dokaz, da starejši možgani naredijo nove celice. Raziskovalci so preučevali 28 posmrtnih, nezdravljenih možganov pri ljudeh, starih od 14 do 79 let, ko so umrli. Znanstveniki so razrezali hipokampus vsakega možganov, območje možganov, ki je pomembno za učenje in spomin, nato pa so prešteli število mladih celic, ki še niso bile povsem zrele. Raziskovalci so ugotovili, da imajo starejši možgani toliko novih celic kot mlajši, vendar starejši možgani ustvarijo manj novih krvnih žil in povezav med možganskimi celicami.
Zapletenost zadeve pa je drugačna raziskava, objavljena mesec pred to, ugotovila nasprotno in sklenila, da možgani odraslih v hipokampusu ne naredijo novih celic. Do nestrinjanja bi lahko prišlo zaradi načina ohranjanja možganov v obeh študijah in vrste možganov, ki so jih pregledali. (Prejšnja študija je preučevala možgane z različnimi zdravstvenimi stanji, poznejša raziskava pa samo možgane z nezdravljenjem. Uporabili bi lahko tudi različne tehnike ohranjanja, ki bi lahko vplivale na celice.)
Tvoji možgani na stres
Slaba novica: Stres lahko krči možgane. To je razvidno iz študije, objavljene oktobra letos.
V raziskavi so raziskovalci pregledali več kot 2000 zdravih ljudi srednjih let in ugotovili, da imajo tisti z višjo stopnjo stresnega hormona kortizola nekoliko manjši obseg možganov kot ljudje z normalno količino hormona. Osebe z višjo stopnjo kortizola so tudi na testih spomina opravljale slabše rezultate kot ljudje z normalno raven hormona. Omeniti moramo, da sta obe ugotovitvi povezave med stresom in možgani in ne ugotovitve vzrokov in posledic.
Stres je normalen za telo: v trenutkih stresa se raven kortizola dvigne skupaj s koncentracijo drugega hormona, adrenalina. Ti hormoni delujejo skupaj, da bi vaše telo vrgli v boj ali med begom. Ko pa se stresnega dela konča, se raven kortizola zmanjša. Vendar tega ne počnejo vedno. Nekateri ljudje, še posebej v tem sodobnem življenju, lahko imajo dolgotrajno povišano raven kortizola. Zmanjšanje stresa - na primer z boljšim spanjem, telesno vadbo, vključevanjem sprostitvenih tehnik in jemanjem zdravil za zmanjšanje kortizola - bi lahko imelo vrsto koristi, pravijo raziskovalci.
Ali vaši možgani dovolijo, da slišite lastne korake?
Kliknite, kliknite, kliknite: Morda se boste morali svojim možganom zahvaliti, da so vas sprejeli, da slišijo vsak vaš korak. Letos raziskava, ki so jo izvedli na miših, je pokazala, da so mišji možgani odpovedali zvok stopalcev, ki jih je sam prebil. To je bitjem omogočilo, da bolje slišijo druge zvoke v svoji okolici, na primer hrup plenilca.
Raziskovalci so ugotovili, da so mišji možgani zgradili filter za hrup, ko so se možgani navadili na določen zvok. To je storilo s povezovanjem celic v motorični skorji, predelu možganov, ki je vključeno v gibanje, v slušno skorjo, območje, ki je vključeno z zvokom. Preprosto povedano, možganske celice v motorični skorji signalizirajo požar, ki prepreči, da bi možganske celice v slušni skorji sprožile lastne signale - v bistvu utišajo slušno skorjo.
In čeprav je bila študija opravljena na miših, znanstveniki menijo, da bi lahko rezultati veljali tudi za ljudi. To je zato, ker imamo že vzpostavljene podobne sisteme. Na primer, možgani drsalcev se naučijo, kakšne gibe lahko pričakujemo, zaviralni nevroni pa prekličejo reflekse, ki bi tem športnikom preprečili, da bi se vrteli in izvajali svoje nore vrtince.
Psihedelna zdravila lahko spremenijo strukturo možganskih celic
Psihedelna zdravila lahko fizično spremenijo strukturo možganskih celic, kaže nova raziskava. Ta raziskava je bila izvedena na možganskih celicah v laboratorijskih posodah in na živalih, vendar če ugotovitve držijo za ljudi, lahko rezultati pomenijo, da lahko ta zdravila pomagajo ljudem, ki imajo določene motnje razpoloženja.
To je zato, ker se pri ljudeh z depresijo, anksioznostjo ali drugimi motnjami razpoloženja nevroni v predfrontalni skorji, delu možganov, pomembnem za nadzor čustev, nagibajo. In njihove veje - ki jih nevroni uporabljajo za pogovor z drugimi nevroni - se ponavadi umaknejo. Ko pa so znanstveniki dodali psihedelična zdravila, vključno z LSD in MDMA, v petrijevke z podganjimi nevroni, so ugotovili, da se je število povezav in vej v živčnih celicah povečalo.
Drugi možgani v črevesju?
Milijoni možganskih celic živijo v debelem črevesju, in ker te celice delujejo brez navodil možganov ali hrbtenice, jih znanstveniki včasih označujejo kot "druge možgane". Toda ta masa ima tudi znanstveno ime: enterični živčni sistem. In nova raziskava, opravljena na miših, kaže, da je sistem precej pameten; lahko sproži sinhronizirane nevrone, da spodbudi mišice in uskladi njihovo aktivnost, tako da lahko počne stvari, kot so premikanje iztrebkov iz telesa.
Dejanski možgani (tisti v vaši glavi) lahko to tudi storijo - sinhronizirajo streljanje nevronov - v zgodnjih fazah razvoja možganov. To pomeni, da bi lahko bilo delovanje nevronov v črevesju "prvotna lastnost" od prvih faz evolucije drugega možganov. Nekateri znanstveniki celo domnevajo, da so se drugi možgani razvili pred prvim in da ta strelni vzorec izvira iz najzgodnejših možganov v telesu.
