สมองที่น่าทึ่ง
สมองไม่เพียง แต่เป็นตัวเราเท่านั้น แต่ยังเป็นโลกที่เราสัมผัสด้วย มันบอกเราว่าจะต้องเห็นอะไรจะฟังและจะพูดอะไรดี มันขยายเพื่อรองรับภาษาหรือทักษะใหม่ที่เราเรียนรู้ มันบอกเล่าเรื่องราวเมื่อเราหลับ ส่งสัญญาณเตือนภัยและกระตุ้นร่างกายให้วิ่งหรือต่อสู้เมื่อรู้สึกถึงอันตราย สมองปรับให้เข้ากับสภาพแวดล้อมดังนั้นเราจึงไม่ถูกรบกวนจากกลิ่นคงที่ในบ้านหลังเก่าหรือฮัมคงที่ของเครื่องปรับอากาศ สมองของเรามองไปที่ดวงอาทิตย์และบอกร่างกายของเราว่ามันถึงเวลาแล้ว สมองเก็บความทรงจำทั้งเจ็บปวดและรื่นรมย์
แต่สิ่งที่สำคัญอย่างยิ่งต่อสมองก็คือการมีอยู่ของเรามันยังคงเป็นปริศนาสำหรับเราในฐานะดาวเคราะห์จากกาแลคซีไกลโพ้น แม้แต่ในปี 2018 นักประสาทวิทยายังคงค้นพบข้อเท็จจริงพื้นฐานเกี่ยวกับน้ำหนักประมาณ 3 ปอนด์นี้ (1.4 กิโลกรัม) เนื้อเยื่อจำนวนมาก บางครั้งนักวิจัยได้เห็นสมองมนุษย์หรือดูว่าเกิดอะไรขึ้นกับบุคคลเมื่อสมองส่วนใหญ่หายไป ในบางครั้งนักวิทยาศาสตร์จะต้องศึกษาหนูเพื่อเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับสมองของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมแล้วทำการคาดเดาว่าการค้นพบเหล่านั้นเกี่ยวข้องกับสมองของเราอย่างไร
นี่คือสิ่งที่น่าสนใจที่เราได้เรียนรู้เกี่ยวกับสมองในปี 2018
เซลล์ประสาทชนิดใหม่
ไม่ใช่ทุกวันที่นักวิทยาศาสตร์ค้นพบเซลล์รูปแบบใหม่ที่สมบูรณ์ในสมองมนุษย์โดยเฉพาะอย่างยิ่งเซลล์ที่ไม่พบในกลุ่มที่ไม่ใช่มนุษย์ซึ่งเป็นที่ชื่นชอบของนักประสาทวิทยา "เซลล์ประสาทโรสฮิป" ตั้งชื่อตามลักษณะที่ปรากฏเป็นพวงของมันได้ทำให้นักวิทยาศาสตร์หลุดพ้นจนถึงปีนี้ส่วนหนึ่งเป็นเพราะมันหายากมาก
เซลล์สมองที่เข้าใจยากนี้สร้างขึ้นเพียง 10 เปอร์เซ็นต์ของชั้นแรกของ Neocortex ซึ่งเป็นหนึ่งในส่วนใหม่ล่าสุดของสมองในแง่ของการวิวัฒนาการ (หมายถึงบรรพบุรุษที่อยู่ห่างไกลของมนุษย์สมัยใหม่ไม่มีโครงสร้างนี้) นีโอคอร์เท็กซ์มีบทบาทในการมองเห็นและการได้ยิน นักวิจัยยังไม่ทราบว่าเซลล์ประสาทโรสฮิปทำอะไร แต่พวกเขาพบว่ามันเชื่อมต่อกับเซลล์ประสาทอื่น ๆ ที่เรียกว่าเซลล์ปิรามิดซึ่งเป็นเซลล์ประสาทที่ถูกกระตุ้นชนิดหนึ่งและวางเบรกไว้กับพวกมัน
สหรัฐอเมริกาผู้ป่วยทางประสาท
เด็กชายที่รู้จักในวรรณคดีทางการแพทย์ว่า "U.D. " มีหนึ่งในสามของสมองซีกขวาของเขาถูกลบสี่ปีที่ผ่านมาเพื่อลดอาการชักที่ทำให้ร่างกายทรุดโทรม ส่วนของสมองที่ถูกลบออกนั้นรวมถึงด้านขวาของกลีบท้ายทอย (ศูนย์ประมวลผลการมองเห็นของสมอง) และกลีบสมองส่วนขวาของเขาซึ่งเป็นศูนย์ประมวลผลเสียงของสมอง ตอนนี้อายุ 11, สหรัฐอเมริกา ไม่สามารถมองเห็นทางด้านซ้ายของโลกของเขา แต่เขาทำหน้าที่เช่นเดียวกับคนอื่น ๆ อายุของเขาในการรับรู้และการประมวลผลการมองเห็นแม้จะไม่มีส่วนสำคัญของสมอง
นั่นเป็นเพราะสมองทั้งสองด้านนั้นประมวลผลการมองเห็นส่วนใหญ่ แต่ด้านขวามีบทบาทสำคัญในการตรวจจับใบหน้าในขณะที่ด้านซ้ายนั้นโดดเด่นในการประมวลผลคำตามกรณีศึกษาที่เขียนเกี่ยวกับสหรัฐอเมริกา
การศึกษานั้นแสดงให้เห็นถึงความแข็งแกร่งของสมอง ในกรณีที่ไม่มีศูนย์ประมวลผลการมองเห็นที่ถูกต้องของสหรัฐอเมริกาศูนย์ด้านซ้ายก็ก้าวเข้ามาเพื่อชดเชย ที่จริงแล้วนักวิจัยพบว่าสมองซีกซ้ายของสมองตรวจจับใบหน้าเช่นเดียวกับที่ถูกต้อง
สมองอาจมีแบคทีเรีย
สมองของเราอาจเต็มไปด้วยแบคทีเรีย แต่ไม่ต้องกังวล - ดูเหมือนว่าพวกเขาจะก่อให้เกิดอันตรายใด ๆ
ก่อนหน้านี้นักวิทยาศาสตร์คิดว่าสมองเป็นสภาพแวดล้อมที่ปลอดเชื้อแบคทีเรียและการปรากฏตัวของจุลินทรีย์เป็นสัญญาณของโรค แต่การค้นพบเบื้องต้นจากการศึกษาที่นำเสนอในปีนี้ในการประชุมทางวิทยาศาสตร์ประจำปีของสมาคมประสาทวิทยาศาสตร์พบว่าสมองของเราสามารถสร้างแบคทีเรียที่ไม่เป็นอันตรายได้
นักวิจัยในการศึกษานั้นได้ทำการตรวจสมอง 34 หลังโดยมองหาความแตกต่างระหว่างผู้ที่เป็นโรคจิตเภทและผู้ที่ไม่มีเงื่อนไข อย่างไรก็ตามนักวิจัยยังคงเกิดขึ้นกับวัตถุรูปแท่งในรูปของพวกเขาและรูปร่างเหล่านี้กลายเป็นแบคทีเรีย
จุลินทรีย์ดูเหมือนจะอาศัยอยู่ในบางจุดในสมองมากกว่าในคนอื่น ๆ ; พื้นที่เหล่านั้นรวมถึงฮิบโปแคมป์, prefrontal cortex และ substantia nigra นอกจากนี้ยังพบจุลินทรีย์ในเซลล์สมองที่เรียกว่าแอสโตรเจนต์ที่อยู่ใกล้กับกำแพงเลือดสมองซึ่งเป็น "กำแพงพรมแดน" ที่คอยปกป้องสมอง
นักวิจัยกล่าวว่าการค้นพบยังไม่ได้รับการตีพิมพ์ในวารสารที่ผ่านการตรวจสอบโดยเพื่อนและยังต้องการการวิจัยเพิ่มเติมเพื่อยืนยันการค้นพบนี้
สมองเป็นแม่เหล็ก
สมองของเราเป็นแม่เหล็ก หรืออย่างน้อยสมองก็มีอนุภาคที่สามารถทำให้เป็นแม่เหล็กได้ แต่นักวิทยาศาสตร์ไม่รู้ว่าทำไมอนุภาคเหล่านี้ถึงอยู่ในสมองหรือที่มาของสิ่งนั้น นักวิจัยบางคนเชื่อว่าอนุภาคที่เป็นแม่เหล็กสามารถตอบสนองวัตถุประสงค์ทางชีวภาพในขณะที่บางคนบอกว่าอนุภาคเข้าไปในสมองเนื่องจากการปนเปื้อนสิ่งแวดล้อม
ปีนี้นักวิทยาศาสตร์ทำแผนที่ว่าอนุภาคเหล่านี้ตั้งอยู่ในสมอง ผลการศึกษาของพวกเขานักวิจัยกล่าวว่าเป็นหลักฐานว่ามีอนุภาคด้วยเหตุผล นั่นเป็นเพราะในสมองทั้งหมดที่นักวิทยาศาสตร์ตรวจสอบ - จากคนเจ็ดคนที่เสียชีวิตในช่วงต้นปี 1990 ระหว่างอายุ 54 ถึง 87 - อนุภาคแม่เหล็กมักกระจุกตัวอยู่ในบริเวณเดียวกันเสมอ นักวิจัยยังพบว่าสมองส่วนใหญ่มีแม่เหล็กเล็ก ๆ เหล่านี้อยู่
สมองของสัตว์จำนวนมากยังมีอนุภาคแม่เหล็กและมีข้อเสนอแนะบางอย่างที่สัตว์ใช้อนุภาคเหล่านี้เพื่อนำทาง ยิ่งไปกว่านั้นแบคทีเรียชนิดหนึ่งที่เรียกว่าแบคทีเรียแม่เหล็กนั้นใช้อนุภาคเพื่อปรับทิศทางตัวเองในอวกาศ
ไวรัสรับผิดชอบต่อจิตสำนึกของมนุษย์?
คนโบราณที่ติดเชื้อไวรัสมานานแล้วและผู้บุกรุกรายนี้ทิ้งรหัสพันธุกรรมไว้ใน DNA ของเรา ในปีนี้นักวิจัยพบว่าตัวอย่างของ DNA ไวรัสโบราณนั้นมีบทบาทสำคัญในการสื่อสารระหว่างเซลล์สมองที่จำเป็นสำหรับการคิดขั้นสูง
ไม่ใช่เรื่องผิดปกติสำหรับมนุษย์ที่จะต้องพกพารหัสพันธุกรรมของไวรัส ประมาณ 40 ถึง 80 เปอร์เซ็นต์ของจีโนมมนุษย์ประกอบด้วยยีนที่เหลือจากไวรัส
ในการศึกษาในปีนี้นักวิจัยพบว่ายีนไวรัสเรียกว่าอาร์คเกจบรรจุข้อมูลทางพันธุกรรมอื่น ๆ และส่งมันออกจากเซลล์ประสาทหนึ่งไปยังเซลล์ถัดไป ยีนนี้ยังช่วยจัดระเบียบเซลล์เมื่อเวลาผ่านไป ยิ่งไปกว่านั้นปัญหาเกี่ยวกับยีนอาร์คมีแนวโน้มที่จะเกิดขึ้นในผู้ที่เป็นโรคออทิซึมหรือความผิดปกติของระบบประสาทอื่น ๆ
ตอนนี้นักวิจัยหวังว่าจะเข้าใจกลไกที่แน่นอนซึ่งยีนอาร์คเข้าสู่จีโนมของเราและสิ่งที่มันบอกเซลล์สมองของเรา
เซลล์เด็กในสมองเก่าหรือเปล่า?
ร่างกายของเรากำจัดเซลล์เก่าอย่างต่อเนื่องและสร้างเซลล์ใหม่ แต่สำหรับทศวรรษนักวิทยาศาสตร์เชื่อว่าการหมุนเวียนของเซลล์นี้ไม่ได้เกิดขึ้นในสมองที่แก่ชรา อย่างไรก็ตามในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมาการศึกษาที่ทำในหนู - และการศึกษาก่อนหน้านี้ในมนุษย์ได้ก่อให้เกิดคำถามเกี่ยวกับแนวคิดนี้
ในปีนี้มีรายงานว่าอะไรเป็นหลักฐานแรกที่พิสูจน์ได้ว่าสมองที่มีอายุมากกว่าสร้างเซลล์ใหม่ นักวิจัยศึกษา 28 หลังการตายสมองที่ไม่ได้รับการวินิจฉัยจากผู้ที่มีอายุ 14-79 ปีเมื่อพวกเขาเสียชีวิต นักวิทยาศาสตร์ทำการตัดฮิปโปแคมปัสในสมองแต่ละส่วนซึ่งเป็นส่วนสำคัญของการเรียนรู้และความทรงจำจากนั้นนับจำนวนเซลล์เด็กที่ยังไม่โตเต็มที่ นักวิจัยพบว่าสมองที่มีอายุมากกว่ามีเซลล์ใหม่มากเท่ากับสมองที่อายุน้อยกว่านั้น แต่สมองที่มีอายุมากกว่านั้นทำให้เส้นเลือดใหม่และการเชื่อมต่อระหว่างเซลล์สมองน้อยลง
อย่างไรก็ตามการศึกษาที่แตกต่างซึ่งตีพิมพ์หนึ่งเดือนก่อนหน้านี้พบว่ามีความซับซ้อนตรงกันข้ามพบว่าสมองที่โตเต็มวัยนั้นไม่ได้สร้างเซลล์ใหม่ในฮิบโปแคมปัส ความไม่ลงรอยกันอาจเป็นเพราะวิธีที่สมองได้รับการเก็บรักษาไว้ในการศึกษาทั้งสองและชนิดของสมองที่ถูกตรวจสอบ (การศึกษาก่อนหน้านี้มองที่สมองที่มีสภาวะสุขภาพแตกต่างกันในขณะที่การวิจัยในภายหลังดูที่สมองที่ไม่ระบุเท่านั้นพวกเขาอาจใช้เทคนิคการเก็บรักษาที่แตกต่างกันซึ่งอาจมีผลต่อเซลล์)
สมองของคุณมีความเครียด
ข่าวร้าย: ความเครียดอาจทำให้สมองหดตัว เป็นไปตามการศึกษาที่ตีพิมพ์ในเดือนตุลาคมของปีนี้
ในการศึกษาวิจัยนักวิจัยมองคนวัยกลางคนที่มีสุขภาพดีกว่า 2,000 คนและพบว่าคนที่มีระดับฮอร์โมนความเครียดคอร์ติซอลสูงกว่าจะมีปริมาณสมองที่เล็กกว่าคนที่มีฮอร์โมนปกติ ผู้ที่มีระดับคอร์ติซอลสูงกว่านั้นทำการทดสอบหน่วยความจำได้ไม่ดีกว่าผู้ที่มีระดับฮอร์โมนปกติ การค้นพบทั้งสองควรสังเกตว่าเป็นความสัมพันธ์ระหว่างความเครียดและสมองและไม่พบสาเหตุและผลกระทบ
ความเครียดเป็นเรื่องปกติสำหรับร่างกาย: ในช่วงเวลาแห่งความเครียดระดับคอร์ติซอลจะเพิ่มขึ้นตามฮอร์โมนอะดรีนาลีนอื่น ฮอร์โมนเหล่านี้ทำงานร่วมกันเพื่อให้ร่างกายของคุณตอบโต้การต่อสู้หรือการบิน แต่เมื่อส่วนที่มีความเครียดสิ้นสุดลงระดับคอร์ติซอลควรลดลง อย่างไรก็ตามพวกเขาไม่ได้ทำเช่นนี้เสมอไป บางคนโดยเฉพาะอย่างยิ่งในชีวิตสมัยใหม่นี้สามารถมีระดับคอร์ติซอลในระดับสูงเป็นเวลานาน การลดความเครียดเช่นการนอนหลับให้ดีขึ้นการออกกำลังกายการมีส่วนร่วมในเทคนิคการผ่อนคลายและการทานยาลดคอร์ติซอลอาจมีประโยชน์หลายอย่าง
สมองของคุณให้คุณได้ยินเสียงฝีเท้าของคุณเองหรือไม่?
คลิกคลิกเริ่มคลิก: คุณอาจมีสมองของคุณที่จะขอบคุณสำหรับการประหยัดจากการได้ยินทุกขั้นตอนที่คุณทำ การศึกษาในหนูในปีนี้พบว่าสมองของหนูยกเลิกเสียงฝีเท้าของตัวเองออกมา สิ่งนี้อนุญาตให้สิ่งมีชีวิตต่าง ๆ ได้ยินเสียงอื่น ๆ ในบริเวณรอบ ๆ เช่นเสียงของนักล่า
นักวิจัยพบว่าสมองของเมาส์สร้างตัวกรองสัญญาณรบกวนเมื่อสมองได้รับการปรับให้เข้ากับเสียงที่เฉพาะเจาะจง มันทำสิ่งนี้โดยการมีเพศสัมพันธ์กับเซลล์ในคอร์เทกซ์ยนต์ส่วนหนึ่งของสมองที่เกี่ยวข้องกับการเคลื่อนไหวไปที่คอร์เท็กซ์นอกส่วนที่เกี่ยวข้องกับเสียง พูดง่ายๆคือเซลล์สมองในสัญญาณไฟไหม้เยื่อหุ้มสมองเพื่อป้องกันเซลล์สมองในเยื่อหุ้มสมองจากการยิงสัญญาณของพวกเขาเอง
และถึงแม้ว่าการศึกษาจะทำในหนูนักวิทยาศาสตร์คิดว่าผลลัพธ์ที่สามารถนำไปใช้กับมนุษย์ นั่นเป็นเพราะเรามีระบบที่คล้ายกันในสถานที่แล้ว ตัวอย่างเช่นสมองของนักสเก็ตน้ำแข็งจะเรียนรู้ว่าการเคลื่อนไหวใดที่จะเกิดขึ้นและเซลล์ประสาทยับยั้งจะยกเลิกปฏิกิริยาตอบสนองที่จะป้องกันไม่ให้นักกีฬาเหล่านี้ปั่นและทำการหมุนวนบ้าคลั่งของพวกเขา
ยาประสาทหลอนอาจเปลี่ยนโครงสร้างของเซลล์สมอง
ยาประสาทหลอนสามารถเปลี่ยนโครงสร้างของเซลล์สมองได้ตามการศึกษาใหม่ การวิจัยนี้ดำเนินการกับเซลล์สมองในห้องปฏิบัติการและในสัตว์ แต่หากผลการวิจัยพบจริงสำหรับมนุษย์ผลลัพธ์อาจหมายความว่ายาเหล่านี้สามารถช่วยเหลือผู้ที่มีความผิดปกติทางอารมณ์ได้
นั่นเป็นเพราะในคนที่มีภาวะซึมเศร้าความวิตกกังวลหรือความผิดปกติทางอารมณ์อื่น ๆ เซลล์ประสาทในเยื่อหุ้มสมอง prefrontal ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของสมองที่สำคัญสำหรับการควบคุมอารมณ์มักจะเหี่ยวแห้ง และกิ่งก้านของพวกเขา - ซึ่งเซลล์ประสาทที่ใช้เพื่อพูดคุยกับเซลล์ประสาทอื่น ๆ - มีแนวโน้มที่จะถอน แต่เมื่อนักวิทยาศาสตร์เพิ่มยาประสาทหลอนรวมทั้ง LSD และ MDMA ลงในจานเลี้ยงด้วยเซลล์ประสาทหนูพวกเขาพบว่าจำนวนการเชื่อมต่อและกิ่งก้านในเซลล์ประสาทเพิ่มขึ้น
สมองที่สองในลำไส้?
เซลล์สมองหลายล้านเซลล์อาศัยอยู่ในลำไส้ใหญ่และเนื่องจากเซลล์เหล่านี้ทำงานโดยไม่มีคำสั่งจากสมองหรือกระดูกสันหลังบางครั้งนักวิทยาศาสตร์จึงอ้างถึงมวลของพวกมันว่าเป็น "สมองก้อนที่สอง" แต่มวลนี้ยังมีชื่อทางวิทยาศาสตร์: ระบบประสาทลำไส้ และจากการศึกษาใหม่ในหนูแสดงให้เห็นว่าระบบนั้นค่อนข้างฉลาด มันสามารถยิงเซลล์ประสาทที่ถูกซิงโครไนซ์เพื่อกระตุ้นกล้ามเนื้อและประสานกิจกรรมของพวกเขาเพื่อให้สามารถทำสิ่งต่าง ๆ เช่นย้ายอุจจาระออกจากร่างกาย
สมองที่เกิดขึ้นจริง (ที่อยู่ในหัวของคุณ) ยังสามารถทำสิ่งนี้ - ประสานการยิงของเซลล์ประสาท - ในช่วงแรกของการพัฒนาสมอง ซึ่งหมายความว่าการกระทำของเซลล์ประสาทในลำไส้อาจเป็น "คุณสมบัติดั้งเดิม" จากระยะแรกของการวิวัฒนาการของสมองที่สอง นักวิทยาศาสตร์บางคนตั้งสมมติฐานว่าสมองที่สองวิวัฒนาการมาก่อนสมองแรกและรูปแบบการยิงนี้มาจากสมองที่ทำงานเร็วที่สุดในร่างกาย
