Bộ não cho chúng ta biết phải làm gì, hành động ra sao, nghĩ gì và nói gì. Nó thậm chí còn nhớ khuôn mặt của những người lạ trên đường và quấn lấy họ trong những lo lắng của chúng tôi, đội mũ cho họ và ném vào một số con chuột túi xấu xa, tạo ra một kịch bản kỳ lạ để giải trí chúng tôi khi chúng tôi ngủ. Chúng ta phụ thuộc vào cơ quan này để sống và học hỏi, nhưng phần lớn về cơ quan này vẫn còn bí ẩn đối với chúng ta như bên trong một lỗ đen. Mỗi năm, những khám phá mới dạy chúng ta nhiều hơn về cơ quan tuyệt vời này. Những khám phá của năm nay bao gồm một khả năng kỳ lạ của bộ não để tự bảo vệ mình khỏi ý tưởng về cái chết, làm thế nào các cuộc thám hiểm ở Nam Cực cô đơn có thể thu nhỏ não và làm thế nào bộ não vẫn hoạt động khi mất một nửa. Vì vậy, hãy đi sâu để tìm hiểu về một số khám phá não lớn nhất của năm 2019.
Những giấc mơ giận dữ
Mọi người có thể trải nghiệm nhiều cảm xúc trong khi ngủ, thậm chí là tức giận. Các nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng bằng cách phân tích hoạt động của não, họ có thể biết liệu một người có giấc mơ tức giận hay không. Nhóm nghiên cứu đã kiểm tra các vùng não được gọi là "thùy trán", giúp kiểm soát biểu hiện của cảm xúc và giúp giải quyết vấn đề. Theo các phát hiện, hoạt động không đối xứng ở thùy trán của não trong và trước khi ngủ có thể chỉ ra rằng một người có những giấc mơ tức giận.
Khi chúng ta thư giãn, não sẽ giải phóng sóng não alpha dao động trong khoảng từ 8 hertz đến 12 hertz. Nếu có sự không phù hợp trong hoạt động alpha - sóng não alpha được giải phóng càng nhiều thì vùng não đó hoạt động càng ít - giữa hai thùy trán, điều đó cho thấy người đó đang cố gắng kiềm chế cơn giận của mình. Sau khi phân tích các sóng não này ở 17 người tham gia đã trải qua hai đêm (cách nhau một tuần) trong phòng thí nghiệm về giấc ngủ, nhóm nghiên cứu nhận thấy có điều gì đó tương tự xảy ra trong não khi người đó đang ngủ. Những người có sự bất đối xứng alpha phía trước lớn hơn trong khi ngủ báo cáo có nhiều giấc mơ tức giận hơn.
Cuộc thám hiểm Nam Cực cô đơn
Con người - thậm chí là người hướng nội - là những sinh vật xã hội, và sự cô đơn có thể gây tổn hại cho não bộ. Một nghiên cứu cho thấy chín nhà thám hiểm đã dành hơn một năm trong sự trống rỗng của Nam Cực để lại với bộ não nhỏ hơn một chút. Một nhóm các nhà nghiên cứu đã so sánh quét não bộ não của các nhà thám hiểm mà họ đã thực hiện trước khi họ rời khỏi lục địa nhanh và sau khi họ trở lại xã hội. Họ phát hiện ra rằng các bộ phận của não, như đồi hải mã - vùng não liên quan đến học tập và trí nhớ - có khối lượng ít hơn sau khi các nhà thám hiểm trở lại, nhóm nghiên cứu đã báo cáo vào đầu tháng này.
Hơn nữa, các nhà thám hiểm đã giảm mức protein gọi là yếu tố thần kinh có nguồn gốc từ não (BDNF), hỗ trợ sự phát triển và tồn tại của các tế bào thần kinh mới và cần thiết để tạo ra các kết nối mới trong não. Giờ đây, các nhà nghiên cứu đang cố gắng tìm ra những cách - chẳng hạn như thói quen tập thể dục hoặc thực tế ảo - để giúp ngăn ngừa co rút não khi mọi người thấy mình trong những khung cảnh cô đơn, thiếu suy nghĩ như vậy.
Thiếu bóng đèn
Sẽ thật khó hiểu nếu một người có thể nhặt một quả táo mà không cần dùng tay. Tương tự, một nhóm các nhà nghiên cứu đã phát hiện ra một nhóm nhỏ những người có thể ngửi thấy, mặc dù họ đang thiếu một vùng não quan trọng cần thiết để có thể ngửi thấy. Các khứu giác ngồi ở phía trước của não và xử lý thông tin về mùi từ mũi. Các nhà nghiên cứu đã phát hiện ra điều này một cách tình cờ khi họ kiểm tra quét não của một phụ nữ 29 tuổi có thể ngửi thấy bình thường và thấy rằng cô ta đang thiếu bóng đèn khứu giác. Sau đó, họ tìm thấy một vài phụ nữ khác cũng bị mất khứu giác nhưng tuyên bố có thể ngửi thấy. Họ đã thực hiện quét não và kiểm tra mùi trên những phụ nữ này, và thực sự, câu chuyện của họ đã được kiểm tra.
Các nhà nghiên cứu không biết chính xác điều gì dẫn đến khả năng ngửi mùi này, nhưng họ nghĩ rằng một phần khác của não có thể đảm nhận vai trò của bóng đèn khứu giác, thể hiện khả năng tuyệt vời của não để tự nhớ lại. Một cách khác là chúng tôi đã hiểu sai tất cả, và bạn không cần bóng đèn khứu giác để có thể phân biệt và xác định mùi - điều đó có nghĩa là những cấu trúc đó có thể chịu trách nhiệm cho một thứ khác.
Từ trường
Một số động vật sử dụng từ trường vô hình bao quanh hành tinh của chúng ta như một hệ thống điều hướng tự nhiên. Hóa ra, một số người cũng có thể cảm nhận được từ trường của hành tinh chúng ta, mặc dù không rõ tại sao. Trong một nghiên cứu được công bố vào tháng 3, một nhóm các nhà nghiên cứu đã quét não của 34 người được cho là ngồi trong buồng thử nghiệm tối với từ trường nhân tạo. Phân tích não cho thấy bốn trong số 34 người tham gia cho thấy phản ứng mạnh mẽ đối với sự dịch chuyển từ trường từ đông bắc sang tây bắc - nhưng không phải là cách khác.
Bốn cá nhân đó cho thấy sự suy giảm của sóng não cho thấy não đã thu được tín hiệu, có khả năng là từ tính. Không rõ tại sao một số người cho thấy phản ứng với từ trường, trong khi những người khác thì không, và cũng không rõ não phát hiện ra những tín hiệu như thế nào. Nhưng các nghiên cứu trước đây đã phát hiện ra rằng bộ não con người chứa rất nhiều hạt từ tính nhỏ, có thể có liên quan đến nó, theo các nhà nghiên cứu.
Ý tưởng về cái chết
Cái chết là một hiện tượng tự nhiên như cuộc sống và tình yêu. Nhưng bộ não của chúng ta che chở chúng ta khỏi ý tưởng về sự sụp đổ của chính chúng ta, khiến chúng ta không thể nắm bắt được ý tưởng rằng một ngày nào đó chúng ta sẽ cùng người khác ngủ trong giấc ngủ vĩnh cửu, theo một nghiên cứu gần đây. Bộ não liên tục sử dụng thông tin cũ để dự đoán những gì sẽ xảy ra trong các tình huống tương tự trong tương lai - vì vậy bộ não sẽ có thể dự đoán rằng bạn cũng sẽ chết vào một ngày nào đó.
Nhưng hóa ra, một cái gì đó về ý tưởng về cái chết của chính chúng ta phá vỡ cơ chế này trong não. Một nhóm các nhà nghiên cứu đã tìm ra điều này bằng cách quan sát cách bộ não của 24 người phản ứng khi khuôn mặt của họ được thể hiện bên cạnh những từ liên quan đến cái chết. Các phép đo hoạt động của não cho thấy cơ chế dự đoán của não bị phá vỡ khi có ý tưởng về cái chết của chính người đó. Không rõ tại sao điều này xảy ra, nhưng theo các nhà lý thuyết, nhận thức quá sắc bén về tỷ lệ tử vong của chính mình sẽ làm giảm khả năng người đó muốn sinh sản, bởi vì nỗi sợ sẽ ngăn họ gặp rủi ro cần phải tìm bạn đời .
Rửa dịch tủy sống
Các nhà nghiên cứu đã biết từ lâu rằng hoạt động của não rất nhịp nhàng khi chúng ta ngủ, tạo ra các sóng hoạt động thần kinh nhấp nhô. Nhưng lần đầu tiên trong năm nay, các nhà nghiên cứu đã tìm thấy một thứ khác là một phần của chu kỳ nhịp nhàng đó: dịch não tủy. Chất lỏng này bao quanh và bảo vệ não và tủy sống mọi lúc, và nghiên cứu trước đây đã gợi ý rằng nó cũng làm sạch não của các protein độc hại trong khi chúng ta ngủ.
Một nhóm các nhà nghiên cứu đã quét não của 13 người tham gia ngủ bằng máy chụp cộng hưởng từ (MRI) và thấy rằng dịch não tủy thực sự chảy vào não đang ngủ trong một dòng chảy khá nhịp nhàng; Hoạt động của não lặng đi, sau đó máu chảy ra từ não và dịch não tủy chảy vào. Thực tế, dòng chảy này rất dễ đoán và liên tục đến mức có thể biết được một người đang ngủ hay thức, chỉ bằng cách nhìn vào dịch não tủy của họ. Những phát hiện có thể cung cấp cái nhìn sâu sắc về các vấn đề liên quan đến não của lão hóa.
Mất một nửa não
Bộ não có một khả năng đáng chú ý để thay đổi và thích nghi, như đã được chứng minh ở một nhóm nhỏ những người bị cắt bỏ một nửa bộ não khi còn nhỏ để giảm các cơn động kinh. Mặc dù thiếu một nửa bộ não, chúng vẫn hoạt động tốt vì một nửa còn lại được tăng cường, theo một nghiên cứu mới. Nhóm nghiên cứu đã phân tích bộ não của sáu người trưởng thành ở độ tuổi 20 và 30, những người đã loại bỏ một nửa bộ não khi họ từ 3 tháng đến 11 tuổi và so sánh chúng với những người khác có bộ não còn nguyên vẹn.
Quét não cho thấy trong số những bệnh nhân chỉ có một bán cầu não, các vùng não liên quan đến cùng một mạng (như thị lực) hoạt động cùng nhau giống như ở những người có bộ não còn nguyên vẹn. Họ cũng nhận thấy rằng sự kết nối giữa các bộ phận của các mạng não khác nhau mạnh hơn ở những bệnh nhân bị cắt bỏ bán cầu, điều này cho thấy não có khả năng bù đắp cho sự mất đi một phần lớn của chính nó.
Học ngôn ngữ
Theo một nghiên cứu được công bố vào tháng 3, bộ não của bạn cần lưu trữ tương đương với những gì được giữ trên đĩa mềm để thành thạo ngôn ngữ mẹ đẻ của bạn. Một người trưởng thành nói tiếng Anh trung bình có thể sẽ cần học khoảng 12,5 triệu bit thông tin liên quan đến ngôn ngữ, hoặc 1,5 megabyte dung lượng lưu trữ. (Các tác giả đã sử dụng ý tưởng về "bit" làm ví dụ; bộ não không lưu trữ thông tin theo bit hoặc 0 và 1.) Nhưng phần lớn trong số hàng triệu bit thông tin ngôn ngữ này ít liên quan đến ngữ pháp và cú pháp hơn so với nghĩa của từ . Trong trường hợp tốt nhất, trong một ngày, một người trưởng thành sẽ nhớ 1.000 đến 2.000 bit ngôn ngữ mẹ đẻ của họ và trong trường hợp xấu nhất, họ sẽ nhớ khoảng 120 bit mỗi ngày.
Hồi sinh bộ não chết
Các nhà khoa học đã khôi phục tuần hoàn não và hoạt động tế bào trong não của lợn vài giờ sau khi chúng chết. Thí nghiệm cấp tiến này đã thách thức ý tưởng nổi bật rằng sau khi chết, não trải qua những tổn thương bất ngờ và không thể đảo ngược. Nhưng một nhóm các nhà nghiên cứu đã chỉ ra rằng cái chết của tế bào xảy ra trong một khoảng thời gian dài hơn, và trong một số trường hợp, thậm chí có thể bị hoãn lại hoặc đảo ngược. Các nhà nghiên cứu đã phát triển một hệ thống để nghiên cứu bộ não sau khi chết được gọi là "BrainEx", trong đó họ bơm chất thay thế máu tổng hợp vào động mạch não. Họ đã bơm dung dịch này vào 32 bộ não lợn 4 giờ sau khi động vật chết và để dung dịch ở lại trong não trong 6 giờ. Họ phát hiện ra rằng hệ thống bảo tồn cấu trúc tế bào não, giảm sự chết của tế bào và phục hồi một số hoạt động của tế bào.
Mặc dù các nhà nghiên cứu nhấn mạnh rằng họ không quan sát bất kỳ loại hoạt động nào chỉ ra rằng bộ não có ý thức hoặc có ý thức, nhưng các phát hiện có một số nhà khoa học đặt câu hỏi về ý nghĩa của việc sống. Hơn nữa, nghiên cứu này được thực hiện ở lợn chứ không phải ở người. (Tuy nhiên, bộ não lợn giống với bộ não của con người hơn bộ não của loài gặm nhấm.)
Ý thức ẩn
Một số bệnh nhân đang trong tình trạng hôn mê hoặc thực vật có dấu hiệu "ý thức ẩn giấu", theo một nghiên cứu được công bố vào tháng Sáu. Các nhà nghiên cứu đã phân tích sóng não của hơn 100 bệnh nhân không phản ứng sau chấn thương não. Họ phát hiện ra rằng trong vài ngày sau chấn thương, 1 trong 7 bệnh nhân đã phản ứng với một mô hình hoạt động não khác biệt, hoặc "ý thức ẩn giấu", khi được yêu cầu di chuyển tay. Điều đó cho thấy rằng các bệnh nhân hiểu các lệnh nhưng không thể di chuyển. Một năm sau, 44% bệnh nhân có những dấu hiệu ý thức ẩn ban đầu này có thể tự hoạt động ít nhất 8 giờ mỗi ngày, trong khi chỉ có 14% bệnh nhân không có dấu hiệu ý thức ẩn ban đầu có thể. Nói cách khác, những bệnh nhân có những dấu hiệu "ý thức tiềm ẩn" này có khả năng phục hồi cao hơn những bệnh nhân không có những dấu hiệu này, theo các nhà nghiên cứu.
