驚人的大腦
大腦不僅雕刻我們是誰,而且還雕刻了我們所經歷的世界。它告訴我們看什麼,聽什麼以及該說些什麼。它擴展以適應我們學到的新語言或技能。它在我們睡覺時講故事。它發出警報信號,並在感覺到危險時刺激身體奔跑或戰鬥。大腦適應環境,因此我們不會因舊房屋中持續的氣味或空調不斷的嗡嗡聲而感到煩惱。我們的大腦看著陽光,告訴我們的身體幾點鐘了。大腦存儲痛苦和愉悅的回憶。
但是,就像大腦對我們存在的重要性一樣,它仍然像一個遙遠的星系中的行星一樣神秘。即使在2018年,神經科學家仍在發現有關大約3磅重的基本事實。 (1.4公斤)大部分組織。有時,研究人員瞥見了人腦或查看當大部分大腦缺失時,一個人會發生什麼。其他時候,科學家必須研究小鼠,以了解有關哺乳動物大腦的更多信息,然後對這些發現與我們自己的大腦的關係進行一些猜測。
這是我們在2018年了解到大腦的一些有趣的知識。
一種新的神經元
並非每天都有科學家在人腦中發現一種全新的細胞,尤其是在神經科學家最喜歡的非人類受試者小鼠中找不到的細胞。由於其濃密的外觀而命名為“玫瑰果神經元”,直到今年才躲避科學家,部分原因是它是如此罕見。
就進化而言,這種難以捉摸的腦細胞僅佔新皮質的第一層的10%,這是大腦的最新部分之一(這意味著現代人類的遠距離祖先沒有這種結構)。新皮層在視覺和聽力中扮演角色。研究人員尚不知道玫瑰果神經元的作用,但他們發現它與稱為錐體細胞的其他神經元(一種興奮性神經元)相連,並將剎車放在它們上。
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UD,神經科學患者
一個男孩,在醫學文獻中被稱為“ UD”,四分之一的大腦右半球四分之一在四年前移走,以減少他的衰減。被移除的大腦部分包括他的枕葉(大腦的視覺處理中心)和大部分右顳葉(大腦的聲音加工中心)的右側。現在11歲,UD看不到他的世界的左側,但他的功能和其他人一樣,即使沒有大腦的關鍵部分,他的認知和視力處理年齡也一樣。
這是因為大腦的兩側都會處理視力的大多數方面。但是,根據關於UD的案例研究
該研究展示了大腦的可塑性。在沒有UD正確的視覺處理中心的情況下,左心中心介入以補償。確實,研究人員發現,UD大腦的左側被檢測到的面孔和正確的面孔一樣。
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大腦可能含有細菌
我們的大腦可能伴有細菌。但是不用擔心 - 看起來不會造成任何傷害。
以前,科學家認為大腦是一個無細菌的環境,而微生物的存在是疾病的跡象。但是,今年在大型神經科學科學會議上提出的一項研究的初步發現發現,我們的大腦實際上可以容納無害的細菌。
該研究中的研究人員一直在檢查34個驗屍大腦,尋找精神分裂症患者與沒有病情的人之間的差異。但是,研究人員一直在圖像中的桿狀物體上發生,這些形狀被證明是細菌。
微生物似乎比在大腦的某些斑點中居住。這些區域包括海馬,前額葉皮層和黑質尼格拉。在稱為星形膠質細胞的腦細胞中也發現了微生物,這些星形膠質細胞靠近血腦屏障,即守衛大腦的“邊界壁”。
科學家說,這些發現尚未在同行評審期刊上發表,需要更多的研究來確認這些發現。
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大腦是磁性的
我們的大腦是磁性的。或者,至少大腦含有可以磁化的顆粒。但是科學家並不真正知道為什麼這些粒子在大腦中或它們的起源。一些研究人員認為,這些磁性顆粒具有生物學目的,而另一些研究人員則說,由於環境污染,顆粒進入大腦。
今年,科學家將這些粒子位於大腦中的位置。研究人員說,他們的研究結果提供了粒子在那裡的證據。這是因為在所有的大腦中,科學家檢查了1990年代初去世的54至87歲的七人 - 磁性顆粒總是集中在同一地區。研究人員還發現,大腦的大多數部分都包含這些小磁鐵。
許多動物大腦也有磁性顆粒,甚至有一些暗示動物使用這些顆粒進行導航。更重要的是,一種稱為磁性細菌的細菌使用顆粒將自己定向在太空中。
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病毒負責人類意識?
很久以前,一種古老的病毒感染了人們,這種入侵者在我們的DNA中留下了其遺傳密碼。今年,研究人員發現,該古代病毒DNA的片段在高階思維所需的腦細胞之間的通信中起著至關重要的作用。
人類攜帶病毒遺傳密碼的片段並不少見。大約40%至80%的人類基因組由病毒留下的基因組成。
在今年的研究中,研究人員發現,一種稱為弧形的病毒基因包裝了其他遺傳信息,並將其從一個神經細胞發送到另一個神經細胞。該基因還可以幫助細胞隨著時間的流逝而重組。更重要的是,ARC基因的問題往往發生在患有自閉症或其他神經疾病的人中。
現在,研究人員希望弄清ARC基因進入我們的基因組的確切機制,以及它到底是什麼告訴我們的腦細胞。
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老腦中的年輕細胞還是NAH?
我們的身體不斷處理舊細胞並製造新細胞。但是幾十年來,科學家認為這種細胞周轉並沒有在衰老的大腦中發生。然而,近年來,在小鼠中進行的研究以及在人類中進行的一些早期研究提出了有關這一概念的問題。
今年,一篇論文提供了可能是最早的大腦確實會產生新細胞的有力證據。研究人員研究了28名驗屍,死後的大腦不確定,年齡在14至79歲時。科學家將每個大腦的海馬切片(對於學習和記憶都很重要),然後計算出未完全成熟的年輕細胞數量。研究人員發現,年長的大腦具有與年輕大腦一樣多的新細胞,但是老齡大腦在腦細胞中的新血管和連接較少。
然而,使事情複雜化,在此之前的一個月發表的一項不同的研究發現了相反的情況,得出的結論是成年大腦不要在海馬中製作新細胞。分歧可能是由於在兩項研究中保存大腦的方式以及所檢查的大腦的方式。 (較早的研究研究了具有不同健康狀況的大腦,而後來的研究僅考慮了不彌補的大腦。它們還可以使用可能影響細胞的不同保存技術。)
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你的大腦壓力
壞消息:壓力可能會收縮大腦。這是根據今年10月發表的一項研究。
在這項研究中,研究人員研究了2,000多名健康的中年人,並發現患有壓力激素皮質醇水平較高的人的腦量略高於荷爾蒙量正常的人。與激素水平正常的人相比,皮質醇水平較高的人在記憶測試上的表現也更差。應該指出的是,這兩個發現都是壓力與大腦之間的關聯,而不是因果關係。
身體的壓力是正常的:在壓力時刻,皮質醇水平與另一種激素腎上腺素的水平同在。這些荷爾蒙共同努力,將您的身體帶入戰鬥或飛行的反應。但是,一旦壓力大部分結束了,皮質醇水平應降低。但是,他們並不總是這樣做。有些人,尤其是在這種現代生活中,長時間的皮質醇水平升高。研究人員說,減輕壓力(例如通過更好的睡眠,進行運動,從事放鬆技術並服用減少皮質醇的藥物)可能會帶來一系列好處。
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單擊,單擊,單擊:您可能要感謝您避免聽到您採取的每個步驟的節省。今年對小鼠進行的一項研究發現,小鼠大腦取消了小動物自己的腳步聲的聲音。這使這些生物可以更好地聽到周圍環境中的其他聲音,例如捕食者的聲音。
研究人員發現,隨著大腦適應特定的聲音,小鼠的大腦構建了噪聲過濾器。它是通過在運動皮層中耦合細胞(與運動皮層相關的大腦區域,與聲音涉及的區域相關的大腦區域,這是通過耦合的。簡而言之,運動皮層中的腦細胞火信號以阻止聽覺皮層中的腦細胞發射自己的信號 - 基本上使聽覺皮層靜音。
儘管這項研究是在小鼠中進行的,但科學家認為結果也可以適用於人類。那是因為我們已經有類似的系統了。例如,花樣溜冰者的大腦了解了期望的運動,抑制性神經元取消反射,從而阻止這些運動員旋轉和表現出瘋狂的旋轉。
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迷幻藥物可能會改變腦細胞的結構
根據一項新研究,迷幻藥物可以物理改變腦細胞的結構。這項研究是針對實驗室菜餚和動物中腦細胞進行的,但是如果對人類的發現成立,則結果可能意味著這些藥物可以幫助患有某些情緒障礙的人。
這是因為在患有抑鬱症,焦慮或其他情緒障礙的人中,前額葉皮層中的神經元(大腦對於控制情緒很重要)傾向於萎縮。他們的分支(神經元用來與其他神經元交談)傾向於縮回。但是,當科學家在帶有大鼠神經元的培養皿中添加了包括LSD和MDMA在內的迷幻藥物時,他們發現神經細胞中的連接和分支的數量增加。
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腸道中的第二個大腦?
數以百萬計的腦細胞生活在大腸中,並且由於這些細胞在沒有大腦或脊柱的任何指示的情況下起作用,因此科學家有時將其中的質量稱為“第二大腦”。但是這個質量也有一個科學名稱:腸神經系統。在小鼠中進行的一項新研究表明,該系統非常聰明。它可以發射同步的神經元以刺激肌肉並協調其活性,以便可以做諸如將糞便移出體內的事情。
在大腦發育的早期階段,實際的大腦(您腦海中的一個)也可以做到這一點 - 同步神經元的發射。這意味著腸道中的神經元動作可能是第二大腦進化的第一階段的“原始特性”。一些科學家甚至假設第二個大腦在第一個大腦之前進化,這種射擊模式來自體內最早功能的大腦。
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