Hjernen forteller oss hva vi skal gjøre, hvordan vi skal handle, hva vi skal tenke og hva vi skal si. Den husker til og med ansiktet til fremmede på gaten og pakker dem opp i bekymringene våre, plukker en festhatt på dem og kaster inn noen onde kenguruer, og skaper et underlig scenario for å underholde oss mens vi sover. Vi er avhengige av at dette orgelet lever og lærer, men mye om dette orgelet er fortsatt like mystisk for oss som innsiden av et svart hull. Hvert år lærer nye funn oss mer om dette fantastiske orgelet. Årets funn inkluderer en merkelig evne fra hjernen til å skjerme seg fra ideen om død, hvor ensomme antarktiske ekspedisjoner kan krympe hjernen og hvordan hjernen fremdeles fungerer når halvparten av den mangler. Så dykk inn for å lære om noen av 2019s største hjerneoppdagelser.
Sinte drømmer
Mennesker kan oppleve mange følelser mens de sover, til og med sinne. Forskere oppdaget at ved å analysere hjerneaktivitet, kunne de fortelle om en person hadde sinte drømmer eller ikke. Teamet undersøkte hjerneområder kjent som "frontallober", som hjelper til med å kontrollere uttrykk for følelser og bidra til å løse problemer. Asymmetrisk aktivitet i de frontale lobene i hjernen under og før søvn kunne indikere at en person hadde sinte drømmer, ifølge funnene.
Når vi slapper av, frigjør hjernen alfa-hjernebølger som svinger mellom 8 hertz og 12 hertz. Hvis det er et misforhold i alfa-aktivitet - jo mer alfa-hjernebølger som slippes, jo mindre er regionen i hjernen som fungerer - mellom de to frontale lobene, som indikerer at personen prøver å kontrollere sin vrede. Etter å ha analysert disse hjernebølgene hos 17 deltagere som tilbragte to netter (en uke fra hverandre) i et søvnlaboratorium, fant teamet ut at noe lignende skjer i hjernen mens personen sover. Personer med større alfa-asymmetri mens de sov rapporterte å ha mer sinte drømmer.
Lonely Antarctic expeditions
Mennesker - til og med introverte - er sosiale vesener, og ensomhet kan ta en toll på hjernen. En studie fant at ni oppdagere som tilbrakte over et år i tomheten i Antarktis, satt igjen med litt mindre hjerner. En gruppe forskere sammenlignet hjerneskanninger av oppdagelsesreisernes hjerner som de tok før de dro til det raske kontinentet og etter at de kom tilbake til samfunnet. De fant ut at deler av hjernen, for eksempel hippocampus - et hjerneområde involvert i læring og hukommelse - hadde mindre volum etter at oppdagelsesreisende kom tilbake, rapporterte teamet tidligere denne måneden.
Utforskerne hadde reduserte nivåer av et protein kalt hjerneavledet nevrotrofisk faktor (BDNF), som støtter veksten og overlevelsen av nye nevroner og er nødvendig for å skape nye forbindelser i hjernen. Nå prøver forskere å finne ut måter - for eksempel treningsrutiner eller virtual reality - for å forhindre krymping av hjerner når folk befinner seg i så ensomme, ustimulerende omgivelser.
Mangler pærer
Det ville være rart om en person var i stand til å hente et eple uten å bruke hånden. Tilsvarende oppdaget en gruppe forskere en liten undergruppe av mennesker som kan lukte, selv om de mangler et kritisk hjerneområde for å kunne lukte. Luktpærene sitter foran i hjernen og behandler informasjon om lukter fra nesen. Forskere oppdaget dette ved en tilfeldighet da de undersøkte hjerneskanningen til en 29 år gammel kvinne som kunne lukte normalt og så at hun manglet luktpærer. De fant senere et par andre kvinner som også manglet luktpærene sine, men hevdet å kunne lukte. De utførte hjerneskanninger og luktprøver på disse kvinnene, og historien deres ble sjekket ut.
Forskerne vet ikke nøyaktig hva som førte til denne magiske luktevnen, men de tror at en annen del av hjernen kunne ha tatt på seg rollen som luktpærene, og demonstrert hjernens store evne til å ommølle seg selv. Et annet alternativ er at vi har alt i veien, og at du ikke trenger luktpærer for å kunne diskriminere og identifisere lukter - noe som betyr at disse strukturene kan være ansvarlige for noe annet.
Magnetfelt
Noen dyr bruker det usynlige magnetfeltet som kretser rundt planeten vår som et naturlig navigasjonssystem. Det viser seg at noen mennesker kanskje også kan oppfatte planetens magnetfelt, selv om det ikke er klart hvorfor. I en studie publisert i mars, skannet en gruppe forskere hjernen til 34 personer som fikk beskjed om å sitte i et mørkt testkammer med et kunstig magnetfelt. Hjerneanalyse viste at fire av de 34 deltakerne viste en sterk reaksjon på et skifte i magnetfeltet fra nordøst til nordvest - men ikke omvendt.
De fire individene viste en nedgang i en hjernebølge som indikerte at hjernen plukket opp et signal, sannsynligvis et magnetisk. Det er ikke klart hvorfor noen mennesker viste respons på magnetfeltet, mens andre ikke gjorde det, og det er heller ikke klart hvordan hjernen oppdaget slike signaler. Men tidligere forskning har funnet ut at den menneskelige hjernen inneholder mange bittesmå magnetiske partikler, som kan ha noe med det å gjøre, ifølge forskerne.
Ideen om død
Døden er et naturlig fenomen som liv og kjærlighet. Men hjernen vår beskytter oss fra ideen om vår egen bortgang, noe som gjør at vi ikke kan forstå ideen om at vi en dag skal bli med andre i evig søvn, ifølge en fersk studie. Hjernen bruker stadig gammel informasjon for å spå hva som vil skje i lignende scenarier i fremtiden - så hjernen skal kunne forutsi at også du vil dø en dag.
Men som det viser seg, bryter noe med ideen om vår egen død denne mekanismen i hjernen. En gruppe forskere fant ut av dette ved å observere hvordan hjernen til 24 personer responderte da ansiktene deres ble vist ved siden av ord relatert til døden. Målinger av hjerneaktivitet viste at hjernens prediksjonsmekanisme brøt sammen når det gjaldt ideen om personens egen død. Det er uklart hvorfor dette skjer, men ifølge teoretikere vil en for skarp bevissthet om ens egen dødelighet redusere sannsynligheten for at personen ønsker å formere seg, fordi frykt ville hindre dem i å ta risikoen som må tas for å finne en kamerat .
Spinalvæskevask
Forskere har visst lenge at hjerneaktiviteten er veldig rytmisk når vi sover, og produserer bølgende bølger av nevronal aktivitet. Men for første gang i år fant forskere noe annet som er en del av den rytmiske syklusen: cerebrospinal fluid. Denne væsken omgir og beskytter hjernen og ryggmargen til enhver tid, og tidligere forskning har antydet at den også renser hjernen for giftige proteiner mens vi sover.
En gruppe forskere skannet hjernen til 13 sovende deltakere ved hjelp av en MRI-maskin (magnet resonance imaging) og fant ut at cerebrospinalvæske faktisk renner inn i den sovende hjernen i en ganske rytmisk flyt; hjerneaktiviteten avtar, så strømmer blod ut av hjernen og cerebrospinalvæsken strømmer inn. Faktisk er denne flyten så forutsigbar og konstant at det er mulig å si om en person sover eller er våken, bare ved å se på cerebrospinalvæsken. Funnene kan gi innsikt i hjerne-relaterte aldringsproblemer.
Hjernehalvdel mangler
Hjernen har en bemerkelsesverdig evne til å endre og tilpasse seg, som demonstrert i en liten gruppe mennesker som hadde fjernet halvparten av hjernen som barn for å redusere epileptiske anfall. Til tross for at de manglet en hel halvdel av hjernen, fungerte de helt fint fordi den resterende halvparten styrket seg, ifølge en ny studie. Teamet analyserte hjernen til seks voksne i 20- og 30-årene som hadde fjernet halvparten av hjernen da de var mellom 3 måneder og 11 år gamle og sammenlignet dem med andre hvis hjerner var intakte.
Hjerneskanninger viste at blant pasienter med bare en hjernehalvdel, hjerneområder som var involvert i det samme nettverket (for eksempel syn), fungerte like bra som de gjorde i de hvis hjerner var intakte. De fant også at tilkoblingen mellom deler av forskjellige hjernenettverk var sterkere hos pasienter som fikk fjernet en halvkule, noe som antyder at hjernen er i stand til å kompensere for tapet av en stor del av seg selv.
Å lære språk
Hjernen din trenger lagring som tilsvarer det som blir holdt på en diskett for å beherske morsmålet ditt, ifølge en studie publisert i mars. En gjennomsnittlig engelsktalende voksen trenger trolig å lære om 12,5 millioner biter med informasjon relatert til språket, eller 1,5 megabyte lagringsplass. (Forfatterne brukte ideen om "biter" som eksempel; hjernen lagrer ikke informasjon i biter eller 0s og 1s.) Men mye av disse millionene av språkinformasjonen har mindre å gjøre med grammatikk og syntaks enn med ordbetydning. . I beste tilfelle vil en voksen person huske 1 000 til 2 000 biter av morsmålet sitt på en enkelt dag, og i verste fall huske rundt 120 biter per dag.
Å gjenopplive døde hjerner
Forskere gjenopprettet hjernesirkulasjon og mobilaktivitet i grisenes hjerner timer etter at de døde. Dette radikale eksperimentet utfordret den fremtredende ideen om at etter døden gjennomgår hjernen plutselig og irreversibel skade. Men en gruppe forskere viste at celledød forekommer over lengre tid, og i noen tilfeller kan til og med bli utsatt eller reversert. Forskerne utviklet et system for å studere postmortem-hjerner kalt "BrainEx", der de pumpet et syntetisk bloderstatning inn i hjernens arterier. De pumpet denne løsningen i 32 grisehjerner 4 timer etter at dyrene døde og lot løsningen holde seg i hjernen i 6 timer. De fant ut at systemet bevart hjernecellestrukturen, reduserte celledød og gjenopprettet en viss cellulær aktivitet.
Selv om forskerne la vekt på at de ikke observerte noen form for aktivitet som indikerte at hjernen var klar eller bevisst, har funnene noen forskere som stiller spørsmål ved hva det vil si å være i live. Dessuten ble denne studien utført på griser og ikke hos mennesker. (Svinehjerner ligner mer på menneskelige hjerner enn gnagerhjerner er imidlertid.)
Skjult bevissthet
Noen pasienter som er i koma eller vegetativ tilstand viser tegn til "skjult bevissthet", ifølge en studie publisert i juni. Forskerne analyserte hjernebølgene til mer enn 100 pasienter som ikke reagerte etter en hjerneskade. De fant ut at innen et par dager etter skaden, svarte 1 av 7 av pasientene med et tydelig mønster av hjerneaktivitet, eller "skjult bevissthet", når de ble bedt om å bevege hendene. Det tyder på at pasientene forsto kommandoene, men ikke kunne bevege seg. Ett år senere kunne 44% av pasientene som hadde disse første tegn på skjult bevissthet, fungere på egenhånd i minst 8 timer om dagen, mens bare 14% av pasientene som ikke viste første tegn på skjult bevissthet, kunne. Med andre ord, pasienter som hadde disse tegnene på "skjult bevissthet" var mer sannsynlig å komme seg enn pasienter uten disse tegnene, ifølge forskerne.
