יופי של המוח

האם המוח האנושי, על כל יכולותיו ופתרון הבעיות שלו, הוא מספיק חזק בכדי להבין את עצמו? שום דבר ביקום הידוע (למעט היקום עצמו) אינו מורכב יותר; המוח מכיל כמאה מיליארד תאי עצב, או נוירונים, שכל אחד מהם יכול לתקשר עם אלפי תאי מוח אחרים.

מהסיפור הזה

[×] סגור

וידאו: טריקים מוחיים - כך עובד המוח שלך

תוכן קשור

• תאי מוח לחברות
• גילוי שקרים

מכיוון שאנו הפרימיטים הם בעיקר יצורים חזותיים, אולי הדרך הטובה ביותר לנו להבין את המוח היא לראות את זה בבירור. זו הייתה המטרה כבר 125 שנה, מאז החל המדען הספרדי סנטיאגו רמון y Cajal להשתמש בכתם שסימן נוירונים בודדים. הוא הציץ במיקרוסקופ אל התאים המוכתמים והתחזיות הענפים איתם הם התחברו לנוירונים אחרים. "כאן הכל היה פשוט, ברור ובלתי מעורער", כתב על תצפיותיו, ראשית מדעי המוח המודרניים.

מדענים המציאו מאז שיטות לקביעת המשימות הספציפיות בהן מתמחים אזורי מוח שונים - לדוגמה, כמה עצבים המוקדשים לעיבוד הראייה, מגלים רק קווים אופקיים, בעוד שאחרים חשים סכנה או מפיקים דיבור. חוקרים יצרו מפות התוחמות את האופן שבו אזורי מוח שאינם צמודים זה לזה קשורים באמצעות דרכים ארוכות של השלכות סלולריות המכונות אקסונים. הטכניקות החדשות ביותר של המיקרוסקופ חושפות עצבים שמשנים צורה כתגובה לחוויה - פוטנציאל הקלטת זיכרון. היכולת לראות את המוח באור רענן הולידה שפע של תובנות בעשורים האחרונים.

כעת נעשה שימוש שונה בפיזורים של מדענים ליקום זה - כחפצי אמנות. קרל שונובר, מדען עצב בהכשרה באוניברסיטת קולומביה, אסף תמונות מסקרנות של המוח לספר חדש, Portraits of the Mind (Abrams). "הם נתונים אמיתיים, לא גרסאות של אמנים, " הוא אומר. "זה מה שמדענים במדעי המוח במיקרוסקופים, מכונות MRI או מערכות אלקטרופיזיולוגיות שלהם. מדעי המוח קיימים בגלל הטכניקות הללו. "

על ידי שאילת גן ממדוזות פלואורסצנטיות והכנסתו ל- DNA של תולעים או עכברים במעבדה, מדענים גרמו לנוירונים לזוהר. טכניקת הכתמים של קייג'ל עבדה רק על רקמות שלאחר המוות והיא סימנה נוירונים באופן אקראי, אך הצבעים החדשים אפשרו למדענים "לחקור נוירונים בבעלי חיים ורקמות חיים", מציין ג'ושוע סנס מאוניברסיטת הרווארד במאמר בספר.

אחת השיטות החדשות מסתמכת על גן הגורם לאצות לרגישות לאור. הזרקת אור על נוירונים המכילים את הגן יכולה לשנות את התנהגותם. ההתקדמות מאפשרת לנו לתפעל את הפעילות של תאים וסוגים תאים בודדים באמצעות קרני אור, "כותב טרנס זיינובסקי ממכון סאלק למחקרים ביולוגיים.

המוח נותר מסתורי, אך הדפוסים בתמונות הללו - מערבולות עשירות של חיבורים עצביים, סימטריות בלתי צפויות ושכבות מבנה - מעודדים מדענים להאמין שהם עדיין יפענחו. שונובר מצידו מקווה "לגרום לקוראים לחשוב ששווה לנסות להבין מהם התמונות ומדוע הן כל כך יפות."

לורה הלמוט היא עורכת בכירה בסמית'סוניאן .

התצלומים הם מתוך דיוקן הנפש: ויזואליזציה של המוח מימי קדם למאה ה -21 מאת קרל שונובר, בהוצאת אברמס.

ההיפוקמפוס בשכבות עשירה הוא המקום בו נוצרים זיכרונות. שלושת המרכיבים העיקריים של ההיפוקמפוס במוח העכבר הזה הם אותיות. (טמילי ויסמן, ג'ף ליכטמן וג'ושוע סנס (2005) / ספרי אברמס) בתנאים הנכונים, דפוסים יוצאים מהמורכבות המונומנטאלית של המוח. אחד היישומים החדשים ביותר של הדמיית תהודה מגנטית עוקב אחר זרימת המים בתאים, וחושף דרכי עצב היוצרים קשרים למרחקים ארוכים במוח. בדימוי זה של מוח, דרכי כחול עוברות בין החלק התחתון לתחתית, אדום בין ימין לשמאל, וירוק בין חזית לאחור. (פטריק הגמן (2006) / אברמס ספרים) הדמיית מוח התקדמה מאנטומיה גסה למעגלים מורכבים. בתרשים המדעי הראשון הידוע הזה, מאת אבן אל-הית'ם, בערך 1027, מודגמים העיניים ועצבי הראייה. (אבן אל-הית'ם (בערך 1027) / באדיבות ספריית סוולימאניה, איסטנבול / ספרי אברמס) רישום של סנטיאגו רמון y Cajal מ -1914 של גוף עצב שמנמן שזורה בקנוורים מתאי עצב אחרים. (סנטיאגו רמון y Cajal (1914) / באדיבות ד"ר חואן א. דה קרלוס, Legal Cajal, Instituto Cajal (CSIC) / ספרי אברמס) הצורה שנוירון לובש נקבעת על ידי תפקידה, וכך גם האופן שבו מאורגנת קבוצה של נוירונים. מוצגים כאן אשכולות מלבניים בהירים בחלק ממוח העכבר הרגיש למגע; כל אחד מעבד אותות עצביים מפסולת שונה. (Lasani Wijetunge ופיטר קינד, 2008 / ספרי אברמס) תדלוק כל פעילות המוח הזו, והבסיס לטכניקות הדמיה מסוימות, הוא רשת צפופה של כלי דם עדינים. (אלפונסו רודריגז-באזה ומריסה אורטגה-סאנצ'ס (2009) / ספרי אברמס) זו לא אמנות מופשטת - זה ייצוג של פעילות עצבית במוחו של קוף. חלק זה של המוח, הנקרא קליפת המוח הראייה, הוא אחד החלקים הראשונים במוח שקיבל מידע מהעיניים. קליפת המוח החזותית מכווננת לצורות פשוטות, כמו קווים ישרים. לקוף הוצגו קווים בכיוונים שונים, והצבעים השונים מייצגים קטעי קליפת המוח המעוניינים במיוחד בסוג מסוים של קו. אשכולות נוירון המודגשים בירוק, למשל, פעילים כאשר הקוף רואה קו אנכי; צבירי נוירונים צהובים מכוונים לקווים אופקיים. (באדיבות יבגני ב. סירוטין) כאשר המוח פועל היטב, החלקים השונים מחוברים באמצעות סיבים ארוכים המכונים אקסונים (ראו תמונה 2). אך כאשר המוח נפגע (כמו בתמונה זו של חולה שעבר אירוע מוחי בחלק המוח המכונה התלמוס), החיבורים מתפרקים. (באדיבות הנינג א. ווס) נוירונים מתקשרים זה עם זה על ידי שחרור כימיקלים, כמו דופמין, מכיסים הנקראים שלפוחית. לשלפוחיות, הנראות כאן בתא פיברובלסט, יש ציפוי חיצוני גיאודזי שבסופו של דבר קופץ בצד התא ומשחרר את המסר הכימי שלו שיוכל לגלות על ידי שכני התא. (תמונה שהופקה על ידי ג'ון הוזר, MD) התאים שלנו מוקפים בפיגום של חלבונים השומר על צורת התא. תחת מיקרוסקופ אלקטרונים, סיבי חלבון הנקראים חוטי אקטין נראים כמו חבלים קלועים. (תמונה שהופקה על ידי ג'ון הוזר, MD) ההיפוקמפוס הוא מושב הזיכרון. אם הוא פגום, אתה יכול לזכור דברים שקרה הרבה לפני הפציעה, אך לא תוכל ליצור זיכרונות חדשים. (באדיבות תומאס דיריינק ומארק אליסמן) תודה למוח הקטן - אונה של רקמה מפותלת בחלק האחורי והתחתון של המוח - על יכולתך לרקוד או לרכוב על אופניים. זה הכל קואורדינציה מוטורית. בפרוסה מוכתמת זו של רקמות מוחיות, תאי התמיכה הנקראים glia הם בכחול, ותאים הנקראים נוירונים Purkinje הם בצבע ירוק. נוירונים Purkinje הם חלק מהנוירונים הגדולים במוח ויש להם רשתות מסועפות של הסתעפות הנקראות דנדריטים. (באדיבות תומאס דיריינק ומארק אליסמן) לפני מספר שנים, מדעני המוח הבינו כיצד לקחת שני חלבונים פלורוסנטיים שזוהרו בירוק או באדום ולהפוך אותם לקשת בענן בצבעים שונים שניתן לשלבם בתאי עצב בודדים. כאן משתמשים בטכניקה לכתמת תאים במוח הקטן. התוצאה? "קשת המוח." (עכבר המוח נוצר על ידי ג'יי ליווט, ת"א ויסמן, ח. קאנג, RW טיוטה, ג'ו לו, רא בניס, ג'יי.אר סנס, ג'יי. ליכטמן) ההיפוקמפוס שכבה בצפיפות, שמתגלה ככזה הכרחי בזיכרון, היה נושא לציור זה משנת 1895 מאת ג'וזף ז'ול דז'רין. (צילום מאת דווייט פרימיאנו, Anatomie des centres nerveux . פריז, רואף, 1895-1901) ספרו של קרל שונובר כולל מאמרים של כמה ממובילי מדעי המוח בעולם. (באדיבות ספרי אברמס)