Bộ não tuyệt vời
Bộ não không chỉ là chúng ta mà còn là thế giới mà chúng ta trải nghiệm. Nó cho chúng ta biết những gì để xem, những gì nghe và những gì để nói. Nó mở rộng để phù hợp với một ngôn ngữ hoặc kỹ năng mới mà chúng ta học. Nó kể những câu chuyện khi chúng ta đang ngủ. Nó gửi tín hiệu báo động, và nó thúc đẩy cơ thể chạy hoặc chiến đấu khi cảm thấy nguy hiểm. Bộ não thích nghi với môi trường để chúng ta không khó chịu bởi mùi liên tục trong một ngôi nhà cũ hoặc tiếng máy lạnh liên tục. Bộ não của chúng ta nhìn về phía mặt trời và nói với cơ thể chúng ta là mấy giờ. Não lưu trữ ký ức, vừa đau đớn vừa dễ chịu.
Nhưng thiết yếu như bộ não đối với sự tồn tại của chúng ta, nó vẫn bí ẩn đối với chúng ta như một hành tinh từ một thiên hà xa xôi. Ngay cả trong năm 2018, các nhà khoa học thần kinh vẫn đang khám phá những sự thật cơ bản về khoảng 3 lb này. (1,4 kg) số lượng lớn mô. Đôi khi, các nhà nghiên cứu có được cái nhìn thoáng qua về bộ não con người hoặc xem điều gì xảy ra với một người khi một phần lớn bộ não bị mất. Những lần khác, các nhà khoa học phải nghiên cứu chuột để tìm hiểu thêm về bộ não động vật có vú và sau đó thực hiện một số phỏng đoán về những phát hiện đó liên quan đến bộ não của chúng ta như thế nào.
Dưới đây là một số điều hấp dẫn chúng ta đã học về bộ não năm 2018.
Một loại tế bào thần kinh mới
Không phải ngày nào các nhà khoa học cũng phát hiện ra một loại tế bào hoàn toàn mới trong não người, đặc biệt là một loại không tìm thấy trong các đối tượng không phải con người yêu thích của các nhà thần kinh học, chuột. "Tế bào thần kinh hoa hồng", được đặt tên như vậy vì vẻ ngoài bụi bặm của nó, đã lảng tránh các nhà khoa học cho đến năm nay, một phần vì nó rất hiếm.
Tế bào não khó nắm bắt này chỉ chiếm khoảng 10% lớp đầu tiên của neocortex, một trong những phần mới nhất của bộ não về mặt tiến hóa (có nghĩa là tổ tiên xa xôi của con người hiện đại không có cấu trúc này). Neocortex đóng vai trò trong tầm nhìn và thính giác. Các nhà nghiên cứu chưa biết tế bào thần kinh hoa hồng làm gì, nhưng họ phát hiện ra rằng nó kết nối với các tế bào thần kinh khác gọi là tế bào hình chóp, một loại tế bào thần kinh kích thích và đặt phanh lên chúng.
U.D., bệnh nhân khoa học thần kinh
Một cậu bé, được biết đến trong các tài liệu y khoa là "U.D." đã bị mất một phần ba bán cầu não phải cách đây bốn năm để giảm các cơn động kinh suy nhược. Phần não bị cắt bỏ bao gồm bên phải thùy chẩm (trung tâm xử lý thị giác của não) và hầu hết thùy thái dương bên phải, trung tâm xử lý âm thanh của não. Năm nay 11 tuổi, U.D. không thể nhìn thấy phía bên trái của thế giới của anh ta, nhưng anh ta hoạt động tốt như những người khác ở độ tuổi của anh ta trong việc nhận thức và xử lý tầm nhìn, ngay cả khi không có phần quan trọng đó của bộ não.
Đó là bởi vì cả hai mặt của não xử lý hầu hết các khía cạnh của tầm nhìn. Nhưng bên phải chiếm ưu thế trong việc phát hiện khuôn mặt, trong khi bên trái chiếm ưu thế trong việc xử lý từ ngữ, theo một nghiên cứu trường hợp viết về U.D.
Nghiên cứu đó cho thấy độ dẻo của não; trong trường hợp không có trung tâm xử lý tầm nhìn bên phải của U.D., trung tâm bên trái bước vào để bù đắp. Thật vậy, các nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng bên trái não của U.D. đã phát hiện ra những khuôn mặt cũng như bên phải.
Não có thể chứa vi khuẩn
Bộ não của chúng ta có thể có rất nhiều vi khuẩn. Nhưng đừng lo lắng - có vẻ như chúng không gây hại gì.
Trước đây, các nhà khoa học nghĩ rằng não là môi trường không có vi khuẩn và sự hiện diện của vi khuẩn là dấu hiệu của bệnh. Nhưng những phát hiện ban đầu từ một nghiên cứu được trình bày trong năm nay tại cuộc họp khoa học lớn hàng năm của Hiệp hội Khoa học thần kinh cho thấy bộ não của chúng ta thực sự có thể chứa vi khuẩn vô hại.
Các nhà nghiên cứu trong nghiên cứu đó đã kiểm tra 34 bộ não sau khi chết, tìm kiếm sự khác biệt giữa những người bị tâm thần phân liệt và những người không mắc bệnh này. Tuy nhiên, các nhà nghiên cứu tiếp tục xảy ra khi các vật thể hình que trong hình ảnh của họ, và những hình dạng này hóa ra là vi khuẩn.
Các vi sinh vật dường như cư ngụ ở một số điểm trong não nhiều hơn ở những điểm khác; những khu vực đó bao gồm đồi hải mã, vỏ não trước trán và vùng da đen. Các vi khuẩn cũng được tìm thấy trong các tế bào não gọi là tế bào hình sao gần hàng rào máu não, "bức tường biên giới" bảo vệ não.
Các phát hiện chưa được công bố trên một tạp chí đánh giá ngang hàng, và cần nhiều nghiên cứu hơn để xác nhận phát hiện này, các nhà khoa học cho biết.
Bộ não là từ tính
Bộ não của chúng ta là từ tính. Hoặc, ít nhất, bộ não chứa các hạt có thể bị từ hóa. Nhưng các nhà khoa học không thực sự biết tại sao những hạt này ở trong não hoặc chúng bắt nguồn từ đâu. Một số nhà nghiên cứu tin rằng các hạt từ tính này phục vụ mục đích sinh học, trong khi những người khác nói rằng các hạt này xâm nhập vào não vì ô nhiễm môi trường.
Năm nay, các nhà khoa học đã vạch ra nơi các hạt này nằm trong não. Các kết quả nghiên cứu của họ, các nhà nghiên cứu cho biết, cung cấp bằng chứng cho thấy các hạt ở đó vì một lý do. Đó là bởi vì trong tất cả các bộ não, các nhà khoa học đã kiểm tra - từ bảy người đã chết vào đầu những năm 1990 ở độ tuổi từ 54 đến 87 - các hạt từ tính luôn tập trung ở cùng một khu vực. Các nhà điều tra cũng phát hiện ra rằng hầu hết các phần của bộ não đều chứa những nam châm nhỏ này.
Nhiều bộ não động vật cũng có các hạt từ tính, và thậm chí có một số ý kiến cho rằng động vật sử dụng các hạt này để điều hướng. Hơn nữa, một loại vi khuẩn được gọi là vi khuẩn từ tính sử dụng các hạt để tự định hướng trong không gian.
Virus chịu trách nhiệm cho ý thức của con người?
Một người nhiễm virus cổ xưa từ lâu, và kẻ xâm lược này đã để lại mã di truyền trong DNA của chúng ta. Năm nay, các nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng các đoạn DNA virus cổ đại đó đóng một vai trò quan trọng trong việc giao tiếp giữa các tế bào não cần thiết cho tư duy bậc cao.
Không có gì lạ khi con người mang theo các đoạn mã di truyền virus; khoảng 40 phần trăm đến 80 phần trăm bộ gen của con người bao gồm các gen bị bỏ lại bởi virus.
Trong nghiên cứu năm nay, các nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng một gen virut có tên Arc gói các thông tin di truyền khác và gửi nó từ một tế bào thần kinh sang tế bào tiếp theo. Gen này cũng giúp các tế bào sắp xếp lại theo thời gian. Hơn nữa, các vấn đề với gen Arc có xu hướng xảy ra ở những người mắc chứng tự kỷ hoặc các rối loạn thần kinh khác.
Các nhà nghiên cứu hiện hy vọng tìm ra cơ chế chính xác mà gen Arc xâm nhập vào bộ gen của chúng ta và chính xác những gì nó nói với các tế bào não của chúng ta.
Tế bào trẻ trong não cũ hay nah?
Cơ thể chúng ta liên tục thải bỏ các tế bào cũ và tạo ra những tế bào mới. Nhưng trong nhiều thập kỷ, các nhà khoa học tin rằng sự thay đổi tế bào này đã không xảy ra trong bộ não lão hóa. Tuy nhiên, trong những năm gần đây, các nghiên cứu được thực hiện trên chuột - và một số nghiên cứu ban đầu được thực hiện ở người - đã đặt ra câu hỏi về khái niệm này.
Năm nay, một bài báo cung cấp những gì có thể là bằng chứng mạnh mẽ đầu tiên cho thấy bộ não cũ tạo ra các tế bào mới. Các nhà nghiên cứu đã nghiên cứu 28 bộ não sau khi chết, từ những người ở độ tuổi 14 đến 79 khi họ chết. Các nhà khoa học đã cắt đồi hải mã của mỗi bộ não, một khu vực của bộ não quan trọng đối với việc học và trí nhớ, sau đó đếm số lượng tế bào trẻ chưa trưởng thành hoàn toàn. Các nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng bộ não cũ có nhiều tế bào mới như bộ não trẻ hơn nhưng bộ não cũ tạo ra ít mạch máu mới hơn và kết nối giữa các tế bào não.
Tuy nhiên, để làm phức tạp vấn đề, một nghiên cứu khác, được công bố một tháng trước nghiên cứu này, đã tìm thấy điều ngược lại, kết luận rằng bộ não trưởng thành không tạo ra các tế bào mới ở vùng hải mã. Sự bất đồng có thể là do cách thức bộ não được bảo tồn trong hai nghiên cứu và các loại não được kiểm tra. (Nghiên cứu trước đó đã xem xét bộ não với các tình trạng sức khỏe khác nhau, trong khi nghiên cứu sau đó chỉ xem xét bộ não không bị bệnh. Họ cũng có thể sử dụng các kỹ thuật bảo quản khác nhau có thể ảnh hưởng đến các tế bào.)
Não bạn căng thẳng
Tin xấu: Căng thẳng có thể thu nhỏ não. Đó là theo một nghiên cứu được công bố vào tháng 10 năm nay.
Trong nghiên cứu, các nhà nghiên cứu đã xem xét hơn 2.000 người khỏe mạnh, trung niên và phát hiện ra rằng những người có nồng độ hormone căng thẳng cao hơn cortisol có khối lượng não nhỏ hơn một chút so với những người có lượng hormone bình thường. Những người có nồng độ cortisol cao hơn cũng thực hiện các bài kiểm tra trí nhớ kém hơn so với những người có mức độ hormone bình thường. Cả hai phát hiện, cần lưu ý, là mối liên hệ giữa căng thẳng và não bộ và không phải là kết quả nhân quả.
Căng thẳng là bình thường đối với cơ thể: Trong những giây phút căng thẳng, nồng độ cortisol tăng lên cùng với các hoóc môn khác, adrenaline. Những hormone này phối hợp với nhau để đưa cơ thể bạn vào phản ứng chiến đấu hoặc bay. Nhưng một khi phần căng thẳng kết thúc, nồng độ cortisol sẽ giảm. Họ không luôn luôn làm điều này, tuy nhiên. Một số người, đặc biệt là trong cuộc sống hiện đại này, có thể có mức độ cortisol tăng cao trong thời gian dài. Giảm căng thẳng - chẳng hạn như bằng cách ngủ ngon hơn, tập thể dục, tham gia các kỹ thuật thư giãn và dùng thuốc giảm cortisol - có thể có một loạt lợi ích, các nhà nghiên cứu cho biết.
Có phải bộ não của bạn cho phép bạn nghe thấy tiếng bước chân của chính mình?
Nhấp, nhấp, nhấp: Bạn có thể phải cảm ơn vì đã không cho bạn nghe từng bước bạn thực hiện. Một nghiên cứu được thực hiện trên chuột trong năm nay cho thấy não chuột đã loại bỏ âm thanh của tiếng bước chân của người sinh vật. Điều này cho phép các sinh vật nghe tốt hơn các âm thanh khác trong môi trường xung quanh, chẳng hạn như tiếng động của động vật ăn thịt.
Các nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng bộ não chuột đã tạo ra một bộ lọc tiếng ồn khi bộ não thích nghi với một âm thanh cụ thể. Nó đã làm điều này bằng cách ghép các tế bào trong vỏ não vận động, một khu vực của não liên quan đến chuyển động, đến vỏ não thính giác, một khu vực liên quan đến âm thanh. Nói một cách đơn giản, các tế bào não trong vỏ não vận động phát tín hiệu để chặn các tế bào não trong vỏ thính giác phát ra tín hiệu của chính chúng - về cơ bản là tắt tiếng vỏ não thính giác.
Và mặc dù nghiên cứu đã được thực hiện trên chuột, các nhà khoa học nghĩ rằng kết quả cũng có thể áp dụng cho con người. Đó là bởi vì chúng tôi đã có các hệ thống tương tự. Ví dụ, bộ não của người trượt băng nghệ thuật tìm hiểu những chuyển động mong đợi và tế bào thần kinh ức chế loại bỏ các phản xạ sẽ ngăn những vận động viên này quay và thực hiện các động tác xoay tròn điên cuồng của họ.
Thuốc ảo giác có thể thay đổi cấu trúc của các tế bào não
Theo một nghiên cứu mới, thuốc ảo giác có thể thay đổi cấu trúc tế bào não. Nghiên cứu này được thực hiện trên các tế bào não trong các món ăn trong phòng thí nghiệm và trên động vật, nhưng nếu kết quả này đúng với con người, kết quả có thể có nghĩa là những loại thuốc này có thể giúp những người bị rối loạn tâm trạng nhất định.
Đó là bởi vì ở những người bị trầm cảm, lo âu hoặc rối loạn tâm trạng khác, các tế bào thần kinh ở vỏ não trước trán, một phần của bộ não quan trọng để kiểm soát cảm xúc, có xu hướng co lại. Và các nhánh của chúng - mà các nơ-ron sử dụng để nói chuyện với các nơ-ron khác - có xu hướng rút lại. Nhưng khi các nhà khoa học bổ sung các loại thuốc gây ảo giác bao gồm LSD và MDMA vào các đĩa petri có tế bào thần kinh chuột, họ phát hiện ra rằng số lượng kết nối và các nhánh trong các tế bào thần kinh tăng lên.
Một bộ não thứ hai trong ruột?
Hàng triệu tế bào não sống trong ruột già và do các tế bào này hoạt động mà không có bất kỳ chỉ dẫn nào từ não hoặc cột sống, đôi khi các nhà khoa học gọi khối lượng của chúng là "bộ não thứ hai". Nhưng khối này cũng có một tên khoa học: hệ thống thần kinh ruột. Và một nghiên cứu mới, được thực hiện trên chuột, cho thấy hệ thống này khá thông minh; nó có thể bắn ra các tế bào thần kinh đồng bộ để kích thích cơ bắp và phối hợp hoạt động của chúng để nó có thể làm những việc như di chuyển phân ra khỏi cơ thể.
Bộ não thực tế (cái trong đầu bạn) cũng có thể làm điều này - đồng bộ hóa việc bắn ra các tế bào thần kinh - trong giai đoạn đầu phát triển não bộ. Điều này có nghĩa là các hành động của tế bào thần kinh trong ruột có thể là một "tài sản nguyên thủy" từ giai đoạn đầu tiên của quá trình tiến hóa của não thứ hai. Một số nhà khoa học thậm chí còn đưa ra giả thuyết rằng bộ não thứ hai đã tiến hóa trước bộ não thứ nhất và kiểu bắn này xuất phát từ bộ não hoạt động sớm nhất trong cơ thể.
