Acest articol mi-a amintit de ce îmi place să lucrez cu un creier care arată drăguț și curat, ca acesta:
Pentru că adevăratul creier este foarte neplăcut și trist de privit. Oamenii sunt nepoliticoși.
Dar am petrecut ultima lună în partea de jos a secțiunii de imagini strălucitoare și vărsate de sânge a Google, iar acum va trebui să o verificați și voi. Deci relaxează-te.
Acum hai să intrăm de departe. Există un astfel de moment în biologie - uneori te face să te gândești, iar creierul uneori te face să nu vrei. Prima este situația cu matrioșca în cap.
Sub părul tău este pielea, iar dedesubt - ai crezut că e un craniu? - nu, sunt 19 puncte, apoi doar craniul. Apoi vine craniul și o grămadă de lucruri care așteaptă pe drumul către creier.
Video promotional:
Există trei membrane sub craniu și deasupra creierului.
În exterior, dura mater (latină), un strat durabil, dur, impermeabil. Este la nivelul craniului. Am auzit că creierul nu are o zonă sensibilă la durere, dar dura are una - cam la fel de sensibilă ca pielea de pe față. Și presiunea asupra durei mater în timpul unei contuzii este adesea cauza durerilor de cap severe.
Mai jos se află meningele arahnoide, arahnoide sau arahnoide, care este un strat de piele și apoi un spațiu deschis cu fibre elastice. Întotdeauna am crezut că creierul meu plutea fără rost în capul meu într-un fel de fluid, dar, de fapt, singurul decalaj real dintre creier și peretele interior al craniului sunt meningele arahnoide. Aceste fibre stabilizează creierul în poziție astfel încât să nu se miște prea mult și acționează ca un amortizor atunci când capul tău lovește ceva. Această zonă este umplută cu lichid cefalorahidian, care menține creierul ca plutind, deoarece densitatea sa este similară cu cea a apei.
În cele din urmă, există pia mater, pia mater, un strat subțire și delicat de piele care se contopește cu exteriorul creierului. Amintiți-vă, când vă uitați la creier, acesta este întotdeauna acoperit cu vase de sânge? Deci nu sunt la suprafața creierului, sunt, așa cum ar fi, închise în pia mater.
Iată o prezentare completă care folosește ceea ce pare a fi un cap de porc.
În stânga vezi pielea (roz), apoi cele două straturi ale scalpului, apoi craniul, apoi dura mater, arahnoida, iar în dreapta, creierul, acoperit doar de pia mater.
De îndată ce eliminăm toate lucrurile inutile, suntem lăsați față în față cu acest băiat prost.
Acest lucru cu aspect ciudat este unul dintre cele mai complexe obiecte cunoscute din Univers - un kilogram, după cum spune neuroinginerul Tim Hanson, „una dintre cele mai informaționale substanțe dense, structurale și autoorganizate dintre toate cunoscute”. Toate acestea funcționează cu doar 20 de wați de energie (un computer cu o putere echivalentă mănâncă 24.000.000 de wați).
Polina Anikeeva, profesor la Institutul de Tehnologie din Massachusetts, o numește „o budincă moale pe care o poți răzuie cu o lingură”. Chirurgul creierului Ben Rapoport a descris-o mai științific: o încrucișare între budincă și jeleu. El spune că, dacă îți pui creierul pe o masă, gravitația îl va face să se estompeze ca o meduză. Este greu să ne imaginăm creierul atât de dezordonat, deoarece de obicei plutește în apă.
Dar despre asta suntem cu toții. Te uiți în oglindă, îți vezi corpul și fața și crezi că ești tu, dar în realitate este doar o mașină pe care o conduci. De fapt, ești o minge de jeleu cu aspect ciudat. Cum îți place această analogie?
Având în vedere ciudățenia tuturor acestor lucruri, nu ar trebui să îi învinovățim pe Aristotel sau pe vechii egipteni sau pe mulți alții, pentru că creierul este o umplutură craniană fără sens. Aristotel credea că inima este centrul minții.
În cele din urmă, oamenii și-au dat seama ce este ce. Dar nu în totalitate.
Profesorul Krishna Shenoy compară înțelegerea noastră asupra creierului cu modul în care umanitatea a imaginat o hartă a lumii la începutul anilor 1500.
Un alt profesor, Jeff Lichtman, este și mai dur. El își începe cursul cu o întrebare adresată elevilor: „Dacă tot ce trebuie să știți despre creier este o milă, cât de departe am ajuns în această milă?” El spune că elevii răspund de obicei „trei sferturi”, „jumătate de milă”, „un sfert de milă” și așa mai departe. Dar răspunsul real, în opinia sa, este „de aproximativ trei centimetri”.
Un al treilea profesor, neurologul Moran Cerf, mi-a împărtășit o veche zicală din partea neurologilor, conform căreia încercarea de a înțelege creierul este un truc-22: „Dacă creierul uman ar fi atât de simplu încât l-am putea înțelege, am fi atât de simpli. că nu l-au putut [înțelege]."
Poate că, cu ajutorul marelui turn de cunoaștere pe care îl construiește specia noastră, vom ajunge la acest lucru la un moment dat. Deocamdată, să aruncăm o privire la ceea ce știm despre meduzele din capul nostru, începând cu imaginea de ansamblu.
Creierul de departe
Să ne uităm la secțiuni mari ale creierului folosind o secțiune transversală emisferică. Iată cum arată creierul în capul tău:
Acum, să scoatem creierul din cap și să îndepărtăm emisfera stângă, ceea ce ne va oferi cea mai bună vedere din interior.
Neurologul Paul McLean a realizat o diagramă simplă care ilustrează ideea de bază pe care am discutat-o mai devreme, atingând creierul reptilian în procesul de revoluție, suprastructura ulterioară a creierului mamiferelor și în cele din urmă propriul nostru al treilea creier.
Sub forma unei astfel de hărți, aceasta se suprapune asupra creierului nostru real:
Să aruncăm o privire la fiecare secțiune:
Tulpina creierului (și cerebelul)
Aceasta este cea mai veche parte a creierului nostru.
Aceasta este secțiunea din secțiunea creierului nostru de mai sus, unde locuiește șeful broaștei. De fapt, întregul creier broască este ca această parte inferioară a creierului nostru:
Când înțelegeți funcția acestor părți, are sens faptul că sunt vechi - orice ar face aceste părți, broaștele și șopârlele pot face. Cele mai mari secțiuni sunt:
Medulla
Medulla oblongata are grijă de moartea ta. Acesta îndeplinește sarcinile ingrate de gestionare a proceselor involuntare, cum ar fi ritmul cardiac, respirația și tensiunea arterială, și vă face să vărsați atunci când credeți că ați fost otrăvit.
Pons
Podul Varoliev face un pic din toate. El este responsabil pentru înghițire, controlul vezicii urinare, expresii faciale, mestecare, salivă, lacrimi și scaun - pe scurt, totul.
mezencefal
Creierul mediu are o criză de personalitate și mai mare decât pons. Înțelegeți că o parte a creierului are probleme atunci când aproape toate funcțiile sale sunt îndeplinite de o altă parte a creierului. În cazul creierului mediu, este vorba despre vedere, auz, abilități motorii, vigilență, controlul temperaturii și o serie de alte lucruri pe care le fac alte părți ale creierului. De asemenea, restul creierului nu seamănă prea mult cu un creier mediu, având în vedere cât de ridicol de inegal este „creierul anterior, creierul mediu, creierul posterior”, ca și cum ar fi izolat în mod deliberat creierul mediu.
Pentru care ar trebui să mulțumim separat ponsului și creierului mijlociu, deoarece controlează mișcarea voluntară a ochilor. Prin urmare, dacă vă mișcați ochii acum, atunci procesele au loc în pod și în creierul mediu.
Cerebelul
Acest lucru cu aspect ciudat, similar cu scrotul creierului tău, este cerebelul sau cerebelul, care este latină pentru „creierul mic”. El este responsabil pentru echilibru, coordonare și mișcare normală.
Sistemul limbic
Deasupra trunchiului creierului se află sistemul limbic, partea creierului care îi face pe oameni incredibili.
Sistemul limbic este un sistem de supraviețuire. O parte importantă a slujbei sale este că ori de câte ori faci ceea ce poate face câinele tău - mănâncă, bea, face sex, luptă, se ascunde sau fugi de ceva înfricoșător - sistemul limbic este la volan. Indiferent dacă îți place sau nu, când faci oricare dintre cele de mai sus, te afli într-un mod de supraviețuire primitiv.
Emoțiile tale trăiesc, de asemenea, în sistemul limbic și, pentru orice eventualitate, emoțiile sunt, de asemenea, responsabile de supraviețuire - acestea sunt mecanisme de supraviețuire mai avansate necesare animalelor care trăiesc într-o structură socială complexă.
Ori de câte ori o luptă internă se desfășoară undeva în capul tău, merită să-i mulțumești sistemului limbic pentru că ai făcut ceva pe care îl vei regreta ulterior.
Sunt destul de sigur că controlul sistemului limbic este atât o definiție a maturității, cât și o luptă umană de bază. Nu este că ne simțim mai bine fără sistemele noastre limbice - ele ne fac oameni, la urma urmei, iar o mare parte din viața noastră este asociată cu emoții și satisfacerea nevoilor animalelor. Doar că sistemul tău limbic nu ține cont de faptul că trăiești într-o societate civilizată și, dacă îi dai prea multă putere pentru a-ți controla viața, îl va distruge rapid.
În orice caz, să aruncăm o privire mai atentă. Există multe părți mici ale sistemului limbic, dar ne vom concentra asupra celor mai faimoase.
Amigdala
Amigdala este un fel de tulburare emoțională a structurii creierului. Este responsabilă de anxietate, tristețe și sentimente de frică. Există două amigdale și, în mod ciudat, stânga este într-o dispoziție mai bună - uneori produce un sentiment de fericire pe lângă unul neplăcut. Al doilea este întotdeauna prost dispus.
Hipocamp
Hipocampul tău (din limba greacă „caval de mare” pentru că arată la fel) este o tablă de desen pentru memorie. Când șobolanii încep să memoreze direcțiile în labirint, amintirile sunt codificate în hipocampul lor - literalmente. Diferite părți ale celor doi șobolani hipocamp vor fi activate în diferite părți ale labirintului, deoarece fiecare secțiune a labirintului este stocată în partea sa atribuită a hipocampului. Dar dacă, după memorarea unui labirint, șobolanului i se dă o altă sarcină și se întoarce la labirintul original un an mai târziu, abia își va aminti, deoarece planșa de desen a hipocampului va fi ștearsă pentru a face loc unei noi amintiri.
Povestea din filmul Memento este foarte reală - amnezie anterogradă - și este cauzată de deteriorarea hipocampului. Alzheimer începe, de asemenea, în hipocampus înainte de a-și croi drum prin alte părți ale creierului, astfel încât datorită numeroaselor efecte devastatoare ale bolii, problemele de memorie apar mai întâi.
Talamus
În poziția sa centrală în creier, talamusul servește și ca mesager senzorial care primește informații de la simțurile tale și le trimite la cortexul cerebral pentru procesare. Când dormi, talamusul doarme cu tine, ceea ce înseamnă că mediatorul senzorial nu funcționează. Prin urmare, în somn profund, sunetul, lumina sau atingerea s-ar putea să nu vă trezească. Dacă doriți să împingeți pe cineva care doarme profund, trebuie să încercați să ajungeți la talamus.
Excepția este simțul mirosului, care este singura senzație care ocolește talamusul. Prin urmare, sărurile mirositoare sunt folosite pentru a trezi o persoană arsă. Și din moment ce suntem aici, iată un fapt interesant: simțul mirosului este o funcție a bulbului olfactiv și este cel mai vechi simț. Spre deosebire de alte simțuri, mirosul este adânc înrădăcinat în sistemul limbic, unde funcționează în contact strâns cu amigdala și hipocampul, motiv pentru care mirosul este atât de strâns asociat cu memoria și emoția.
Latra
În cele din urmă, am ajuns la cortex, cortex. Cortex. Neocortex. Cerebrum. Paliu.
Cea mai importantă parte a întregului creier nu poate decide asupra unui nume. Si de aceea:
Cortexul este responsabil pentru aproape orice - procesează ceea ce vedeți, auziți și simțiți, împreună cu limbajul, mișcarea, gândirea, planificarea și personalitatea.
Este împărțit în patru părți:
Nu este foarte plăcut să descrii ce face fiecare dintre ei, pentru că fiecare face mult. Dar pentru a simplifica:
Lobul frontal vă guvernează personalitatea, împreună cu ceea ce considerăm „gândire” - considerație, planificare, angajament. În special, ceainicul gătește cel mai mult în partea din față a lobului frontal, în cortexul prefrontal. Cortexul prefrontal este un alt personaj în bătăliile interioare ale vieții tale. Raționalistul din tine te face să lucrezi. O voce interioară încearcă să vă convingă să nu vă mai faceți griji cu privire la ceea ce cred ceilalți despre voi și să fiți doar voi înșivă. O putere mai mare care vrea să nu mai transpiri.
În acest caz, lobul frontal este responsabil pentru mișcarea corpului dumneavoastră. Banda superioară a lobului frontal este cortexul motor principal.
Printre alte funcții, lobul parietal vă controlează simțul tactil, în special în cortexul somatosenzorial primar, o bandă lângă cortexul motor primar.
Cortexul motor și somatosenzorial sunt situate unul lângă celălalt și sunt bine studiate. Neurologii știu exact ce parte a fiecărei benzi se conectează la fiecare parte a corpului tău. Ceea ce ne aduce la cea mai înfiorătoare diagramă din acest articol: homunculul.
Homunculul, creat de neurochirurgul Wilder Penfield, afișează vizual o hartă a cortexului motor și somatosenzorial. Cu cât o parte a corpului este mai mare pe o diagramă, cu atât cortexul este mai dedicat mișcării sau atingerii sale. Câteva fapte interesante pe această temă:
În primul rând, este uimitor că mai mult creier este dedicat mișcării și senzațiilor feței și mâinilor tale decât restul corpului tău, în loc să fie luat. Are sens, totuși: trebuie să ai o expresie facială incredibil de detaliată, iar brațele tale trebuie să fie foarte agile, în timp ce restul părților - umeri, genunchi, spate - pot fi mult mai aspre. Nu degeaba oamenii cântă la pian cu degetele, nu cu picioarele.
În al doilea rând, este remarcabil cât de asemănătoare sunt aceste două cruste cu ceea ce sunt asociate.
În cele din urmă, am dat peste această porcărie și acum trăiesc cu ea - deci și tu. Om omuncul 3D.
Să mergem mai departe.
Lobul temporal (temporal) este locul în care trăiește memoria ta și, deoarece este lângă urechile tale, cortexul auditiv se cuibărește și în el.
În cele din urmă, în partea din spate a capului, se află lobul occipital, care este aproape în întregime dedicat vederii.
Multă vreme am crezut că acești lobi mari erau bucăți întregi ale creierului - de exemplu, segmente ale unei structuri tridimensionale generale. Dar, în realitate, cortexul este doar cei doi milimetri exteriori ai creierului, iar carnea de dedesubt este doar cablare.
Dacă scoateți cortexul din creier, puteți întinde o foaie pătrată de 2 milimetri a creierului cu o suprafață de 48 x 48 de centimetri. Șervețel de cină.
Acest șervețel este locul în care cea mai mare parte a acțiunii are loc în creierul dvs. - motiv pentru care puteți gândi, mișca, simți, vedea, auzi, aminti, vorbi și înțelege limba. Șervețel superb, orice s-ar putea spune.
Și îți amintești că ești o minge de jeleu? Când încerci să devii conștient de tine, totul se întâmplă în cortex. Adică nu ești o minge de jeleu, ești un șervețel.
Magia pliurilor în creșterea dimensiunii șervețelului este evidentă atunci când așezăm restul creierului deasupra cortexului nostru decojit.
Deci, deși nu este perfectă, știința modernă a dobândit o oarecare înțelegere a imaginii generale atunci când vine vorba de creier. În principiu, înțelegem destul de bine imaginea mai mică. Sa verificam?
Creierul aproape
Așadar, deși ne-am dat seama cu mult timp în urmă că creierul a devenit depozitul inteligenței noastre, abia de curând știința a aflat din ce este realizat de fapt creierul. Oamenii de știință știau că corpul său era format din celule, dar la sfârșitul secolului al XIX-lea, fizicianul italian Camillo Golgi a descoperit cum să aplice colorarea pentru a vedea cum arată celulele creierului. Rezultatul a fost surprinzător:
Nu arăta ca niște celule. Golgi a deschis un neuron.
Oamenii de știință și-au dat seama rapid că neuronul este unitatea de bază a vastei rețele de comunicații care alcătuiește creierul și sistemul nervos al tuturor animalelor.
Dar abia în anii 1950 oamenii de știință au aflat cum comunică neuronii între ei.
Axonul, procesul lung al unui neuron care transportă informații, are un diametru microscopic - prea mic pentru a fi studiat. Dar în anii 1930, zoologul englez J. Z. Jung și-a dat seama că calmarul ne poate întoarce mintea în jurul creierului, deoarece calmarul are axoni incredibil de mari în corp și poate fi experimentat. Zeci de ani mai târziu, folosind un axon mare de calmar, oamenii de știință Alan Hodgkin și Andrew Huxley au descoperit cu siguranță modul în care neuronii transmit informația: potențialul de acțiune. Asa functioneaza.
În primul rând, există multe tipuri diferite de neuroni:
Pentru simplitate, vom discuta despre un neuron simplu, comun - o celulă piramidală, similară cu cea găsită în cortexul motor. Pentru a face o diagramă a unui neuron, să începem cu un tip:
Și dacă îi dăm câteva picioare în plus, un pic de păr, îi luăm brațele și îl întindem - acesta este neuronul.
Să adăugăm mai mulți neuroni.
În loc să intrăm într-o explicație completă detaliată a modului în care funcționează potențialele de acțiune - și să ne bazăm pe o mulțime de informații tehnice inutile și neinteresante pe care le-ați întâlnit deja la orele de biologie din clasa a 9-a - să trecem direct la ideile principale care ne vor ajuta.
Trunchiul corpului tipului nostru - axonul neuronului - are un „potențial de odihnă” negativ, adică atunci când este în repaus, sarcina sa electrică este ușor negativă. Mai mulți oameni dau cu piciorul în mod constant pe părul tipului nostru, dendritele neuronului, indiferent dacă îi place sau nu. Picioarele lor aruncă substanțe chimice pe părul său - neurotransmițători - care îi călătoresc prin cap (corpul celulei sau soma) și, în funcție de substanța chimică, măresc sau scad încărcătura din corpul său. Acest lucru nu este foarte plăcut pentru neuronul nostru, dar este tolerabil - și nu se întâmplă nimic altceva.
Dar dacă suficientă substanță chimică îi atinge părul pentru a-și ridica sarcina, „potențialul de prag” al neuronului, atunci acesta va declanșa un potențial de acțiune și tipul nostru va fi șocat.
Aceasta este o situație duală - ori nu i se întâmplă nimic tipului nostru, ori este complet electrocutat. Nu poate fi puțin energizat sau prea energizat - fie se află sub el, fie nu, și întotdeauna într-o anumită măsură.
Când se întâmplă acest lucru, un impuls de energie electrică (sub forma unei scurte inversări a încărcăturii normale a corpului său de la negativ la pozitiv și apoi revenind rapid la negativ normal) trece prin corpul său (axon) în picioarele sale - terminalele axonului neuronal - care ating ele însele părul altor persoane (punctele de contact se numesc sinapse). Când potențialul de acțiune ajunge la picioarele sale, el îi determină pe aceștia să elibereze substanțe chimice în părul persoanelor pe care le ating, ceea ce face sau nu face ca acești oameni să fie electrocutați, ca și el.
Acesta este modul în care informațiile se deplasează în mod normal prin sistemul nervos - informațiile chimice trimise în micul spațiu dintre neuroni declanșează transmiterea informațiilor electrice prin neuron - dar uneori, când corpul trebuie să deplaseze un semnal mai repede, conexiunile neuron-neuronale pot fi electrice pe cont propriu.
Potențialele de acțiune se deplasează de la 1 la 100 de metri pe secundă. O parte din motivul acestei variații largi este că un alt tip de celulă a sistemului nervos, celula Schwann, acționează ca o bunică hrănitoare și înfășoară în mod constant anumite tipuri de axoni în straturi de pături grase numite învelișuri de mielină. Mai mult sau mai puțin așa:
În plus față de protecție și izolare, teaca de mielină este un factor major în rata comunicării - potențialele de acțiune se mișcă mult mai repede prin axoni când sunt acoperite cu tecile de mielină.
Un bun exemplu al diferenței de viteză creată de mielină: știi cum se simte când dai cu degetul, corpul îți oferă o secundă să te gândești la ceea ce tocmai ai făcut și cum te simți acum înainte ca durerea să lovească? Simțiți simultan impactul degetului mic asupra a ceva dur și a părții ascuțite a durerii, deoarece informațiile clare despre durere sunt trimise la creier prin axonii mielinizați. Este nevoie de o secundă sau două pentru ca durerea plictisitoare să apară, deoarece este trimisă prin fibre C nemielinizate - cu o viteză de un metru pe secundă.
Rețele neuronale
Neuronii sunt oarecum asemănători cu tranzistoarele de computer - transmit și informații în limbajul binar al zero-urilor și al celor (0s și 1s), fără a declanșa și cu declanșarea unui potențial de acțiune. Dar, spre deosebire de tranzistoarele de calculator, neuronii creierului se schimbă constant.
Îți amintești când înveți ceva nou și te pricepi la asta, iar a doua zi încerci din nou, dar fără rahat? Faptul este că ieri, concentrația de substanțe chimice în semnalele dintre neuroni te-a ajutat la învățare. Repetarea a făcut ca substanțele chimice să se schimbe, te-ai îmbunătățit, dar a doua zi substanțele chimice au revenit la normal, astfel încât îmbunătățirile au fost anulate.
Dar dacă continuați să exersați, în cele din urmă veți fi buni la ceva și asta va fi pentru o lungă perioadă de timp. Îi spui creierului „Am nevoie de el de mai multe ori”, iar rețelele neuronale ale creierului răspund făcând modificări structurale în consecință. Neuronii își schimbă forma și locația și întăresc sau slăbesc diferite conexiuni în așa fel încât să creeze o rețea de căi către abilitate, către capacitatea de a face ceva.
Capacitatea neuronilor de a se schimba chimic, structural și chiar funcțional permite rețelei neuronale ale creierului să se optimizeze pentru lumea exterioară - un fenomen numit plasticitate cerebrală. Creierul bebelușului este cel mai flexibil. Când se naște un copil, creierul său nu are nicio idee pentru ce viață să se pregătească: pentru viața unui războinic medieval care va trebui să stăpânească sabia, un muzician din secolul al XVII-lea care va trebui să dezvolte o memorie musculară precisă pentru a cânta la clavecin sau un intelectual modern care va trebui să păstreze și lucrați cu o cantitate colosală de informații. Dar creierul bebelușului este gata să se schimbe pentru orice viață care îl așteaptă.
Bebelușii sunt stele ale neuroplasticității, dar neuroplasticitatea persistă de-a lungul vieții noastre, astfel încât oamenii să poată crește, schimba și învăța lucruri noi. Și de aceea putem forma noi obiceiuri și le putem rupe pe cele vechi - obiceiurile tale reflectă tiparele existente în creierul tău. Dacă doriți să vă schimbați obiceiurile, trebuie să vă exercitați multă voință pentru a rescrie căile neuronale ale creierului, dar dacă încercați, creierul va înțelege și va schimba în cele din urmă toate aceste căi, după care noul comportament nu va mai necesita voință. Creierul tău va transforma fizic schimbarea într-un nou obicei.
În total, există aproximativ 100 de miliarde de neuroni în creier, alcătuind această rețea incredibil de vastă - cum ar fi numărul de stele din Calea Lactee. Aproximativ 15-20 miliarde dintre acești neuroni se găsesc în cortex, restul în alte părți ale creierului. În mod surprinzător, chiar și cerebelul are de trei ori mai mulți neuroni decât cortexul.
Să micșorăm și să privim o altă secțiune transversală a creierului. De data aceasta vom tăia nu pe lungime, ci peste.
Materia creierului poate fi împărțită în așa-numita substanță gri și substanță albă. Materia cenușie pare, de fapt, mai întunecată și constă din corpurile celulare (soms) ale neuronilor creierului și ale embrionilor, dendritelor și axonilor acestora - împreună cu alte materiale. Substanța albă este compusă în principal din axoni conductori electric care transportă informații de la somă la alte somă sau la o destinație din corp. Substanța albă este albă, deoarece acești axoni sunt de obicei înfășurați în teaca de mielină, care este țesut gras alb.
Există două zone principale de substanță cenușie în creier: grupul interior al sistemului limbic și părți ale trunchiului cerebral discutate mai sus și un strat gros de cortex acoperit cu un strat de cortex de 2 mm în exterior. Bucata mare de substanță albă din mijloc este compusă în primul rând din axonii neuronilor corticali. Cortexul este un mare centru de comandă și multe dintre ordinele sale emană din masa axonilor din compoziția sa.
Cea mai tare ilustrare a acestui concept este o colecție de reprezentări artistice ale dr. Greg Dunn și Brian Edwards. Vedeți diferența clară între structura stratului exterior al crustei de substanță cenușie și substanța albă de sub aceasta.
Acești axoni corticali pot transmite informații către o altă parte a cortexului, către partea inferioară a creierului sau prin măduva spinării - autostrada sistemului nervos - și către restul corpului.
Să aruncăm o privire asupra întregului sistem nervos.
Sistemul nervos este împărțit în două părți: sistemul nervos central - creierul și măduva spinării - și sistemul nervos periferic - format din neuroni care radiază de la măduva spinării la restul corpului.
Majoritatea tipurilor de neuroni sunt interneuroni care comunică cu alți neuroni. Când te gândești, există o grămadă de interneuroni în capul tău care vorbesc între ei. Interneuronii se găsesc în principal în creier.
Celelalte două tipuri de neuroni sunt neuroni senzitivi și neuroni motori - aceștia călătoresc pe măduva spinării și formează sistemul nervos periferic. Acești neuroni pot avea o lungime de un metru. Iată o structură tipică pentru fiecare tip:
Vă amintiți cele două dungi?
Aceste dungi se găsesc acolo unde se naște sistemul nervos periferic. Axonii neuronilor senzoriali călătoresc în jos din cortexul somatosenzorial, prin substanța albă a creierului, în măduva spinării (care este pur și simplu un pachet masiv de axoni). Din măduva spinării, ele merg în toate părțile corpului. Fiecare parte a pielii este căptușită cu nervi care își au originea în cortexul somatosenzorial. Apropo, un nerv este o serie de mănunchiuri de axoni legați împreună într-un mic cordon. Iată o secțiune transversală a nervului:
Nervul este totul în cercul purpuriu, iar cele patru cercuri mari din interior sunt mănunchiurile de axoni.
Dacă o muscă aterizează pe mâna ta, se întâmplă următoarele:
Musca îți atinge pielea și stimulează un pachet de nervi senzoriali. Terminalele axonului din nervi încep să funcționeze cu potențial, transmițând acest semnal către creier pentru a semnaliza zbura. Semnalele se îndreaptă către măduva spinării și somele cortexului somatosenzorial. Cortexul somatosenzorial indică apoi cortexul motor să deplaseze leneș umărul pentru a îndepărta musca. Anumite somas din cortexul motor, care sunt asociate cu mușchii brațului, inițiază potențiale, trimitând semnale înapoi la măduva spinării și de acolo la mușchii brațului. Terminalele axonice de la capătul neuronilor stimulează mușchii din braț, care îl scutură pentru a alunga musca. Sistemul nervos al muștei își parcurge ciclul și zboară.
Apoi amigdala ta se uită în jur și își dă seama că o insectă stă pe tine, îi spune cortexului motor să se zvârcolească cu ostilitate și, dacă este un păianjen în loc de o muscă, îți ordonă, de asemenea, corzile vocale să țipe involuntar și să-ți distrugă reputația.
Deci, înțelegem cum funcționează creierul? De ce, atunci, dacă profesorul a pus această întrebare - câte mile am parcurs dacă această milă este tot ce trebuie să știm despre creier - răspunsul este de trei centimetri?
Iar secretul este acesta.
Știm cum un computer individual trimite e-mail și înțelegem pe deplin orice concepte ale internetului, de exemplu, câți oameni sunt acolo, care site-uri sunt cele mai mari, care sunt tendințele care conduc. Dar toate aceste lucruri din centru - procesele interne ale Internetului - sunt puțin confuze.
Economiștii vă pot spune totul despre modul în care funcționează consumatorul individual, conceptele de bază ale macroeconomiei și forțele generale în joc - dar nu vă pot spune niciodată exact cum funcționează economia în cea mai apropiată secundă sau ce se va întâmpla cu ea într-o lună sau un an.
Creierul este oarecum similar. Avem o imagine mică - știm totul despre modul în care neuronii sunt activați. Și avem o imagine de ansamblu - știm câți neuroni sunt în creier, care sunt cei mai mari lobi și structuri, cum controlează corpul și câtă energie consumă sistemul. Dar undeva la mijloc - ceea ce face fiecare parte a creierului - suntem complet pierduți.
Pur și simplu nu înțelegem.
Ceea ce ne arată cu adevărat cât de confuzi suntem modul în care neurologii vorbesc despre părțile creierului pe care le înțelegem cel mai bine. Ca și cortexul vizual. Înțelegem bine cortexul vizual, deoarece este ușor de cartografiat.
Omul de știință Paul Merolla mi-a descris-o astfel:
Până acum bine. Dar el continuă:
Și cortexul motor, o altă dintre cele mai bine studiate zone ale creierului, la o inspecție mai atentă, se dovedește a fi chiar mai complex decât cortexul vizual. Deoarece, deși știm ce zone generale ale hărții cortexului motor corespund anumitor zone ale corpului, neuronii individuali din aceste zone ale cortexului motor nu sunt aliniate topografic, iar specificul activității lor comune pentru a crea mișcarea corpului este absolut neclar.
Neuroplasticitatea care ne face creierele atât de utile le face, de asemenea, extrem de dificile de înțeles, deoarece modul în care funcționează creierul nostru se bazează pe modul în care creierul se modelează ca răspuns la medii și experiențe specifice. Aceasta nu este o bucată de carne fără suflet sau ceva ce voi, eu, mătușa Masha, unchiul Petit și Bill Gates vom avea la fel cel puțin în aparență - adânc în creierul fiecărei persoane este unic în sensul cel mai înalt al cuvântului.
Prima parte: Colosul uman
Partea a doua: Creierul
Partea a treia: Zbura peste cuibul neuronilor
Partea a patra: interfețele neurocomputerului
Partea a cincea: Problema Neuaralink
Partea a șasea: Epoca vrăjitorilor 1
Partea a șasea: Epoca vrăjitorilor 2
Partea a șaptea: Marea fuziune
