Hjernen fortæller os, hvad vi skal gøre, hvordan vi skal handle, hvad vi skal tænke og hvad vi skal sige. Den husker endda ansigtet med fremmede på gaden og pakker dem op i vores bekymringer, plukker en fest hat på dem og kaster nogle onde kænguruer ind og skaber et underligt scenarie, der underholder os, mens vi sover. Vi er afhængige af dette organ for at leve og lære, men meget om dette orgel forbliver stadig lige så mystisk for os som indersiden af et sort hul. Hvert år lærer nye opdagelser os mere om dette vidunderlige organ. Dette års opdagelser inkluderer en underlig evne hos hjernen til at beskytte sig mod tanken om død, hvor ensomme antarktiske ekspeditioner kan krympe hjernen og hvordan hjernen stadig fungerer, når halvdelen af den mangler. Så dyb ind for at lære om nogle af 2019's største hjerneopdagelser.
Vred drømme
Mennesker kan opleve mange følelser, mens de sover, endda vrede. Forskere opdagede, at de ved at analysere hjerneaktivitet kunne fortælle, om en person havde vred drømme eller ej. Holdet undersøgte hjerneområder, der er kendt som "frontallober", som hjælper med at kontrollere udtryk for følelser og hjælpe med at løse problemer. Asymmetrisk aktivitet i de frontale lobes i hjernen under og før søvn kunne indikere, at en person havde vrede drømme, ifølge resultaterne.
Når vi slapper af, frigiver hjernen alfa-hjernebølger, der svinger mellem 8 hertz og 12 hertz. Hvis der er en uoverensstemmelse i alfa-aktivitet - jo mere frigivet alfa-hjernebølger, desto mindre fungerer regionen i hjernen - mellem de to frontale lobes, hvilket indikerer, at personen prøver at kontrollere hans eller hendes vrede. Efter at have analyseret disse hjernebølger hos 17 deltagere, der tilbragte to nætter (en uges mellemrum) i et søvnlaboratorium, fandt teamet, at der sker noget lignende i hjernen, mens personen sover. Mennesker med større alfa-asymmetri, mens de sov, rapporterede at have mere vrede drømme.
Lonely Antarctic expeditions
Mennesker - selv introverte - er sociale væsener, og ensomhed kan tage en vejafgift på hjernen. En undersøgelse fandt, at ni opdagelsesrejsende, der tilbragte over et år i tomheden i Antarktis, efterlod med lidt mindre hjerner. En gruppe forskere sammenlignede hjernescanninger af opdagelsesrejsernes hjerner, som de tog inden de rejste til det livlige kontinent og efter at de vendte tilbage til samfundet. De fandt ud af, at dele af hjernen, såsom hippocampus - et hjerneområde involveret i læring og hukommelse - havde mindre volumen, efter at opdagelsesrejserne vendte tilbage, rapporterede holdet tidligere i denne måned.
Desuden havde opdagelsesrejserne faldet i et protein kaldet den hjerneafledte neurotrofiske faktor (BDNF), som understøtter væksten og overlevelsen af nye neuroner og er nødvendigt for at skabe nye forbindelser i hjernen. Nu forsøger forskere at finde ud af måder - såsom træningsrutiner eller virtual reality - til at hjælpe med at forhindre svind i hjernen, når folk befinder sig i så ensomme, ustimulerende indstillinger.
Pærer mangler
Det ville være forundrende, hvis en person var i stand til at hente et æble uden at bruge hånden. Tilsvarende opdagede en gruppe forskere en lille undergruppe af mennesker, der kan lugte, selvom de mangler et kritisk hjerneområde, der var nødvendigt for at kunne lugte. Lukfladepærene sidder foran på hjernen og behandler information om lugt fra næsen. Forskere opdagede dette tilfældigt, da de undersøgte hjernescanninger af en 29-årig kvinde, der kunne lugte normalt og så, at hun manglede sine duftpærer. De fandt senere et par andre kvinder, der også savnede deres lugtepærer, men hævdede at kunne lugte. De udførte hjerneskanninger og lugtforsøg på disse kvinder, og deres historie blev faktisk tjekket ud.
Forskerne ved ikke nøjagtigt, hvad der førte til denne magiske lugtevne, men de tror, at en anden del af hjernen kunne have taget på sig rollen som de lugtende pærer, hvilket demonstrerer hjernens store evne til at genudfoldige sig selv. Et andet alternativ er, at vi har det hele forkert, og at du ikke har brug for duftpærer for at kunne diskriminere og identificere lugt - hvilket betyder, at disse strukturer muligvis er ansvarlige for noget andet.
Magnetfelt
Nogle dyr bruger det usynlige magnetfelt, der ombrydes omkring vores planet som et naturligt navigationssystem. Det viser sig, nogle mennesker kan måske også være i stand til at fornemme vores planetes magnetfelt, selvom det ikke er klart, hvorfor. I en undersøgelse, der blev offentliggjort i marts, scannede en gruppe forskere hjernen fra 34 mennesker, der fik at vide at sidde i et mørkt testkammer med et kunstigt magnetfelt. Hjerneanalyse viste, at fire af de 34 deltagere viste en stærk reaktion på et skift i magnetfeltet fra nordøst til nordvest - men ikke omvendt.
Disse fire individer viste et fald i en hjernebølge, der indikerede, at hjernen optog et signal, sandsynligvis et magnetisk. Det er ikke klart, hvorfor nogle mennesker viste et svar på magnetfeltet, mens andre ikke gjorde det, og det er heller ikke klart, hvordan hjernen opdagede sådanne signaler. Men forudgående forskning har fundet, at den menneskelige hjerne indeholder masser af små magnetiske partikler, som måske har noget at gøre med det, ifølge forskerne.
Ideen om død
Døden er et naturligt fænomen som liv og kærlighed. Men vores hjerner beskytter os mod ideen om vores egen død, hvilket gør os ikke i stand til at forstå ideen om, at vi en dag vil slutte os til andre i evig søvn, ifølge en nylig undersøgelse. Hjernen bruger konstant gamle oplysninger til at forudsige, hvad der vil ske i lignende scenarier i fremtiden - så hjernen skal være i stand til at forudsige, at du også vil dø en dag.
Men som det viser sig, bryder noget ved ideen om vores egen død denne mekanisme i hjernen. En gruppe forskere regnede ud af dette ved at se, hvordan hjernerne fra 24 mennesker reagerede, da deres ansigter blev vist ved siden af ord relateret til døden. Målinger af hjerneaktivitet viste, at hjernens forudsigelsesmekanisme brød sammen, når det kom til ideen om personens egen død. Det er uklart, hvorfor dette sker, men ifølge teoretikere ville en for skarp bevidsthed om ens egen dødelighed mindske sandsynligheden for, at personen ønsker at formere, fordi frygt forhindrer dem i at tage de risici, der skal tages for at finde en makker .
Spinalvæskevask
Forskere har i lang tid vidst, at hjerneaktivitet er meget rytmisk, når vi sover, og producerer bølgende bølger af neuronal aktivitet. Men for første gang i år fandt forskere noget andet, der er en del af den rytmiske cyklus: cerebrospinalvæske. Denne væske omgiver og beskytter hjernen og rygmarven til enhver tid, og tidligere forskning har antydet, at den også renser hjernen for giftige proteiner, mens vi sover.
En gruppe forskere scannede hjernerne fra 13 sovende deltagere ved hjælp af en MRI-maskine (magnetisk resonansafbildning) og fandt, at cerebrospinalvæske faktisk løber ind i den sovende hjerne i en ret rytmisk strøm; hjerneaktivitet går ned, og derefter strømmer blod ud af hjernen, og cerebrospinalvæsken strømmer ind. Faktisk er denne strøm så forudsigelig og konstant, at det er muligt at fortælle, om en person sover eller vågen, bare ved at se på deres cerebrospinalvæske. Resultaterne kan give indsigt i hjerne-relaterede aldringsproblemer.
Hjernens halvdel mangler
Hjernen har en bemærkelsesværdig evne til at ændre sig og tilpasse sig, som demonstreret i en lille gruppe mennesker, der havde fjernet halvdelen af deres hjerner som børn for at reducere epileptiske anfald. På trods af at de manglede en hel halvdel af deres hjerner, fungerede de fint, fordi den resterende halvdel blev styrket ifølge en ny undersøgelse. Holdet analyserede hjernerne fra seks voksne i 20'erne og 30'erne, som havde fjernet halvdelen af deres hjerner, da de var mellem 3 måneder og 11 år gamle og sammenlignede dem med andre, hvis hjerner var intakte.
Hjernescanninger viste, at blandt patienter med kun en hjernehalvdel, hjerneregioner involveret i det samme netværk (såsom vision) arbejdede lige så godt, som de gjorde i dem, hvis hjerner var intakte. De fandt også, at forbindelsen mellem dele af forskellige hjernenetværk var stærkere hos patienter, der havde fjernet en halvkugle, hvilket antyder, at hjernen er i stand til at kompensere for tabet af en stor del af sig selv.
At lære sprog
Din hjerne har brug for opbevaring, der svarer til det, der findes på en diskett for at beherske dit modersmål, ifølge en undersøgelse, der blev offentliggjort i marts. En gennemsnitlig engelsktalende voksen bliver sandsynligvis nødt til at lære om 12,5 millioner bits information relateret til sproget eller 1,5 megabyte lagring. (Forfatterne brugte ideen om "bits" som et eksempel; hjernen gemmer ikke information i bits eller 0s og 1s.) Men meget af disse millioner af sprogoplysninger har mindre at gøre med grammatik og syntaks end med ordbetydning . I det bedste tilfælde vil en voksen på en enkelt dag huske 1.000 til 2.000 bits af deres modersmål, og i værste fald vil de huske cirka 120 bit pr. Dag.
Genoplive døde hjerner
Forskere gendannede hjernecirkulation og cellulær aktivitet i svinehjerner timer efter, at de døde. Dette radikale eksperiment udfordrede den fremtrædende idé, at hjernen efter døden gennemgår pludselig og irreversibel skade. Men en gruppe forskere viste, at celledød forekommer over en længere periode, og i nogle tilfælde endda kan udsættes eller vendes. Forskerne udviklede et system til undersøgelse af postmortem-hjerner kaldet "BrainEx", hvor de pumpede en syntetisk bloderstatning ind i hjernens arterier. De pumpede denne opløsning i 32 svinehjerner 4 timer efter, at dyrene døde og lod opløsningen forblive i hjernen i 6 timer. De fandt, at systemet bevarede hjernecellestrukturen, reducerede celledød og gendannede noget cellulær aktivitet.
Selvom forskerne understregede, at de ikke observerede nogen form for aktivitet, der tydede på, at hjernen var opmærksom eller bevidst, har fundene nogle forskere, der sætter spørgsmålstegn ved, hvad det betyder at være i live. Hvad mere er, denne undersøgelse blev udført på svin og ikke hos mennesker. (Svinehjerner ligner mere menneskelige hjerner end gnaverhjerner er dog.)
Skjult bevidsthed
Nogle patienter, der er i koma eller vegetativ tilstand, viser tegn på "skjult bevidsthed" ifølge en undersøgelse, der blev offentliggjort i juni. Forskerne analyserede hjernebølgerne hos mere end 100 patienter, der ikke reagerede efter en hjerneskade. De fandt ud af, at 1 ud af 7 af patienterne inden for et par dage efter skaden svarede med et tydeligt mønster af hjerneaktivitet eller "skjult bevidsthed", når de fik at vide at flytte deres hænder. Det tyder på, at patienterne forstod kommandoerne, men ikke kunne bevæge sig. Et år senere kunne 44% af patienterne, der havde disse indledende tegn på skjult bevidsthed, fungere alene i mindst 8 timer om dagen, mens kun 14% af patienterne, der ikke viste oprindelige tegn på skjult bevidsthed, kunne. Med andre ord, patienter, der havde disse tegn på "skjult bevidsthed", ifølge forskerne var mere tilbøjelige til at komme sig end patienter uden disse tegn.
