Ovaj me članak podsjetio zašto volim raditi s mozgom koji izgleda slatko i čisto, poput ovog:
Jer pravi mozak je vrlo neugodan i tužan za gledanje. Ljudi su bezobrazni.
Ali posljednjih mjesec dana proveo sam na dnu Googleovog blistavog, krvoprolivnog dijela slika, a sada ćete i to morati provjeriti. Pa se opusti
Sad uđimo izdaleka. U biologiji postoji takav trenutak - ponekad vas natjera na razmišljanje, a mozak vas ponekad natjera i da to ne želite. Prva je situacija s matrjoškom u vašoj glavi.
Ispod vaše kose je koža, a ispod nje - mislili ste lubanju? - ne, ima 19 točaka, a onda samo lubanja. Zatim dolazi lubanja i čitava hrpa stvari koje čekaju na putu do mozga.
Promotivni video:
Postoje tri membrane ispod lubanje i iznad mozga.
Izvana je dura mater (latinica), izdržljiv, hrapav, vodonepropusni sloj. Ravno je s lubanjom. Čula sam da mozak nema područje osjetljivo na bol, ali dura ga ima - otprilike osjetljivo poput kože na vašem licu. A pritisak na dura mater tijekom potresa mozga često je uzrok jakih glavobolja.
Ispod je arahnoidna maternica, arahnoidna ili arahnoidna moždana ovojnica, koja je sloj kože, a zatim otvoreni prostor s elastičnim vlaknima. Oduvijek sam mislio da mi mozak jednostavno besciljno pluta u glavi u nekoj vrsti tekućine, ali zapravo jedini pravi jaz između mozga i unutarnjeg zida lubanje su arahnoidne moždane ovojnice. Ta vlakna stabiliziraju mozak u položaju tako da se ne kreće previše te djeluju kao amortizer kada vam glava nešto udari. Ovo je područje ispunjeno cerebrospinalnom tekućinom, koja održava mozak kao da pluta, jer je njegova gustoća slična gustoći vode.
Napokon, tu je pia mater, pia mater, tanak, nježni sloj kože koji se stapa s vanjskom stranom mozga. Sjećate se, kad pogledate mozak, on je uvijek prekriven krvnim žilama? Dakle, oni nisu na površini mozga, već su zatvoreni u pia mater.
Evo cjelovitog pregleda koji koristi svinjsku glavu.
S lijeve strane vidite kožu (ružičastu), zatim dva sloja vlasišta, zatim lubanju, pa dura mater, arahnoid i s desne strane mozak, pokriven samo pia mater.
Čim uklonimo sve nepotrebno, ostajemo licem u lice s tim glupim dječakom.
Ova stvar neobičnog izgleda jedan je od najsloženijih poznatih objekata u Svemiru - kilogram, kako kaže neuroinženjer Tim Hanson, "jedna od najinformiranijih, strukturnih i samoorganiziranih tvari među svim poznatim." Sve to radi sa samo 20 vata energije (računalo ekvivalentne snage pojede 24 000 000 vata).
Polina Anikeeva, profesorica na Massachusetts Institute of Technology, naziva ga "mekanim pudingom koji možete ostrugati žlicom". Mozgalni kirurg Ben Rapoport to je znanstvenije opisao: križanac pudinga i želea. Kaže da ako stavite mozak na stol, gravitacija će uzrokovati da se zamuti poput meduze. Teško je zamisliti mozak tako neuredan, jer obično pluta u vodi.
Ali to je ono o čemu se mi zapravo bavimo. Gledate se u ogledalo, vidite svoje tijelo i lice i mislite da ste to vi, ali u stvarnosti to je samo automobil koji vozite. Zapravo ste čudna izgleda poput želea. Kako vam se sviđa ova analogija?
S obzirom na neobičnost svega ovoga, ne treba kriviti Aristotela ili drevne Egipćane, ili mnoge druge, što su mozak smatrali besmislenim kranijalnim punjenjem. Aristotel je vjerovao da je srce središte uma.
Na kraju su ljudi shvatili što je što. Ali ne u cijelosti.
Profesor Krishna Shenoy uspoređuje naše razumijevanje mozga s onim kako je čovječanstvo zamišljalo kartu svijeta u ranim 1500-ima.
Još je jedan profesor, Jeff Lichtman, još tvrđi. Svoju nastavu započinje pitanjem upućenim studentima: "Ako je sve što trebate znati o mozgu kilometar, dokle smo stigli? Kaže da studenti obično odgovore "tri četvrtine", "pola milje", "četvrt milje" i tako dalje. Ali pravi je odgovor, prema njegovom mišljenju, "oko tri centimetra".
Treći profesor, neuroznanstvenik Moran Cerf, podijelio je sa mnom staru izreku neuroznanstvenika da je pokušaj razumijevanja mozga trik-22: „Da je ljudski mozak tako jednostavan da bismo ga mogli razumjeti, bili bismo tako jednostavni. da ga nisu mogli [razumjeti] ".
Možda ćemo uz pomoć velike kule znanja koju gradi naša vrsta kad tad doći do toga. Za sada, pogledajmo što znamo o meduzama u našim glavama, počevši od velike slike.
Mozak izdaleka
Pogledajmo velike dijelove mozga pomoću hemisferičnog presjeka. Evo kako mozak izgleda u vašoj glavi:
Izvadimo sada mozak iz glave i uklonimo lijevu hemisferu, što će nam pružiti najbolji pogled iznutra.
Neurolog Paul McLean izradio je jednostavan dijagram koji ilustrira osnovnu ideju o kojoj smo ranije razgovarali, dotičući se gmazovskog mozga u procesu revolucije, naknadne nadgradnje mozga sisavaca i konačno našeg trećeg mozga.
U obliku takve mape, ovo se postavlja na naš stvarni mozak:
Pogledajmo svaki odjeljak:
Stabljika mozga (i mali mozak)
Ovo je najstariji dio našeg mozga.
Ovo je dio našeg odjeljka za mozak iznad mjesta gdje živi šef žabe. Zapravo, cijeli mozak žabe je poput ovog donjeg dijela našeg mozga:
Kad shvatite funkciju ovih dijelova, činjenica da su drevni ima smisla - što god ti dijelovi radili, žabe i gušteri mogu učiniti. Najveći odjeljci su:
Medulla
Medulla oblongata brine se o vašoj smrti. Obavlja nezahvalne zadatke upravljanja nehotičnim procesima poput otkucaja srca, disanja i krvnog tlaka i tjera vas na povraćanje kad pomisli da ste se otrovali.
Pons
Most Varoliev čini pomalo sve. Odgovoran je za gutanje, kontrolu mokraćnog mjehura, izraze lica, žvakanje, sline, suze i stolicu - ukratko, sve.
Srednji mozak
Srednji mozak ima još veću krizu osobnosti od ponsa. Razumijete da dio mozga ima problema kada gotovo sve njegove funkcije obavlja drugi dio mozga. U slučaju srednjeg mozga, radi se o vidu, sluhu, motoričkim sposobnostima, budnosti, kontroli temperature i nizu drugih stvari koje rade drugi dijelovi mozga. Ostatak mozga također ne izgleda previše poput srednjeg mozga, s obzirom na to kako su smiješno neravnomjerni "prednji, srednji i stražnji mozak" kao da namjerno izoliraju srednji mozak.
Na čemu treba posebno zahvaliti ponsu i srednjem mozgu, jer oni kontroliraju dobrovoljno kretanje oka. Stoga, ako sada pomaknete očima, tada se odvijaju procesi u mostu i srednjem mozgu.
Cerebelum
Ova stvar neobičnog izgleda, slična mošnici vašeg mozga, je mali mozak, ili mali mozak, što je latinski za "mali mozak". Odgovoran je za ravnotežu, koordinaciju i normalno kretanje.
Limbički sustav
Iznad moždanog debla nalazi se limbički sustav - dio mozga koji ljude čini nevjerojatnima.
Limbički sustav je sustav preživljavanja. Važan dio njezina posla je da kad god radite ono što vaš pas može - jesti, piti, seksati, tući se, sakriti se ili pobjeći od nečeg zastrašujućeg - limbički sustav je za volanom. Bez obzira sviđalo vam se to ili ne, kada učinite bilo što od navedenog, u primitivnom ste načinu preživljavanja.
Vaše emocije također žive u limbičkom sustavu, a za svaki slučaj i emocije su odgovorne za preživljavanje - to su napredniji mehanizmi preživljavanja potrebni životinjama koje žive u složenoj društvenoj strukturi.
Kad god se unutarnja borba odvija negdje u vašoj glavi, vrijedi zahvaliti vašem limbičkom sustavu što je učinio nešto zbog čega ćete kasnije požaliti.
Prilično sam siguran da je upravljanje vašim limbičkim sustavom i definicija zrelosti i osnovna ljudska borba. Nije da nam je bolje bez naših limbičkih sustava - oni nas u konačnici čine ljudima, a velik dio života povezan je s osjećajima i zadovoljavanjem životinjskih potreba. Samo što vaš limbički sustav ne uzima u obzir da živite u civiliziranom društvu, a ako mu date previše moći da kontrolira svoj život, brzo će ga uništiti.
Svejedno, pogledajmo ga izbliza. Mnogo je malih dijelova limbičkog sustava, ali mi ćemo se usredotočiti na one najpoznatije.
Amigdala
Amigdala je vrsta emocionalnog poremećaja moždane strukture. Ona je odgovorna za tjeskobu, tugu i osjećaj straha. Postoje dvije krajnice, a začudo, lijeva je boljeg raspoloženja - ponekad uz neugodan izazove i sretan osjećaj. Drugi je uvijek loše volje.
Hipokampus
Vaš hipokampus (od grčkog "morski konj" jer izgleda isto) ploča je za crtanje za pamćenje. Kad štakori počnu pamtiti upute u labirintu, sjećanja se kodiraju u njihov hipokampus - doslovno. Različiti dijelovi dva hipokampusa štakora aktivirat će se u različitim dijelovima labirinta, jer je svaki dio labirinta pohranjen u dodijeljeni dio hipokampusa. Ali ako, nakon pamćenja jednog labirinta, štakor dobije još jedan zadatak i godinu dana kasnije vrati ga u izvorni labirint, jedva će ga se sjetiti, jer će se crtati tabla hipokampusa kako bi se stvorilo mjesta za novu uspomenu.
Priča u filmu Memento stvarna je - anterogradna amnezija - a uzrokovana je oštećenjem hipokampusa. Alzheimer-ova bolest također započinje u hipokampusu prije nego što se probije kroz druge dijelove mozga, pa se zbog mnogih razornih učinaka bolesti prvi pojavljuju problemi s pamćenjem.
Talamus
U svom središnjem položaju u mozgu, talamus također služi kao osjetni glasnik koji prima informacije od vaših osjetila i šalje ih u koru velikog mozga na obradu. Kada spavate, talamus spava s vama, što znači da senzorni posrednik ne radi. Stoga vas u dubokom snu zvuk, svjetlost ili dodir možda neće probuditi. Ako želite gurnuti nekoga tko duboko spava, morate pokušati doći do talamusa.
Iznimka je vaš njuh, koji je jedini osjećaj koji zaobilazi talamus. Stoga se mirisne soli koriste za buđenje opečene osobe. A budući da smo ovdje, evo jedne cool činjenice: njuh je funkcija olfaktivne žarulje i najstarije je osjetilo. Za razliku od ostalih osjetila, miris je duboko ukorijenjen u limbičkom sustavu, gdje djeluje u uskom kontaktu s amigdalom i hipokampusom, zbog čega je miris toliko usko povezan sa pamćenjem i osjećajima.
Kora
Napokon smo stigli do korteksa, korteksa. Korteks. Neocortex. Veliki mozak. Palij.
Najvažniji dio cijelog mozga ne može se odlučiti za ime. I zato:
Cortex je odgovoran za gotovo sve - obrađuje ono što vidite, čujete i osjećate, zajedno s jezikom, kretanjem, razmišljanjem, planiranjem i osobnošću.
Podijeljen je u četiri dijela:
Nije baš ugodno opisivati što svaki od njih radi, jer svaki od njih puno radi. Ali da pojednostavimo:
Čelni režanj upravlja vašom osobnošću, zajedno s onim što smatramo "razmišljanjem" - razmatranjem, planiranjem, predanošću. Konkretno, čajnik najviše kuha u prednjem dijelu prednjeg režnja, u predfrontalnom korteksu. Prefrontalni korteks još je jedan lik u unutarnjim bitkama vašeg života. Racionalist u vama tjera vas da radite. Unutarnji glas pokušava vas uvjeriti da se prestanete brinuti o tome što drugi misle o vama i samo budite svoji. Viša sila koja želi da se prestanete znojiti.
U tom je slučaju frontalni režanj odgovoran za kretanje vašeg tijela. Gornja traka frontalnog režnja vaš je primarni motorni korteks.
Između ostalih svojih funkcija, tjemeni režanj kontrolira vaš osjet dodira, posebno u primarnoj somatosenzornoj kori, traci pored primarne motorne kore.
Motorička i somatosenzorna kora nalaze se jedna pored druge i dobro su proučene. Neuroznanstvenici točno znaju koji se dio svakog pojasa povezuje sa svakim dijelom vašeg tijela. Što nas dovodi do najjezivijeg dijagrama u ovom članku: homunculusa.
Homunculus, koji je stvorio neurokirurg Wilder Penfield, vizualno prikazuje kartu motoričkog i somatosenzornog korteksa. Što je veći dio tijela prikazan na dijagramu, to je kora više posvećena njegovom kretanju ili dodiru. Nekoliko zanimljivih činjenica na ovu temu:
Prvo, nevjerojatno je da je više mozga posvećeno kretanju i osjetima vašeg lica i ruku nego ostatku vašeg tijela, umjesto da bude uzeto. To ipak ima smisla: morate imati nevjerojatno detaljan izraz lica, a ruke vam moraju biti vrlo okretne, dok ostatak dijelova - ramena, koljena, leđa - može biti puno grublji. Ljudi ne uzalud sviraju klavir prstima, a ne nogama.
Drugo, izvanredno je koliko su ove dvije kore slične onome s čime su povezane.
Napokon, naišao sam na ovo sranje i sad živim s tim - pa tako i ti. 3D čovjek homunculus.
Idemo dalje.
Sljepoočni režanj (sljepoočni) je mjesto gdje živi vaše sjećanje, a budući da je pored vaših ušiju, u njemu se gnijezdi i slušni korteks.
Konačno, na stražnjoj strani glave nalazi se zatiljni režanj koji je gotovo u potpunosti posvećen vidu.
Dugo sam mislio da su ti veliki režnjevi cijeli dijelovi mozga - na primjer, segmenti opće trodimenzionalne strukture. Ali u stvarnosti, kora je samo dva vanjska milimetra mozga, a meso ispod nje samo je ožičenje.
Ako uklonite korteks iz mozga, možete raširiti 2 mm kvadratni list mozga površine 48 x 48 centimetara. Salveta za večeru.
Na ovoj se salveti odvija najveći dio radnje u vašem mozgu - zbog čega možete razmišljati, kretati se, osjećati, vidjeti, čuti, pamtiti, govoriti i razumjeti jezik. Elegantna salveta, što god netko rekao.
I sjetite se da ste žele-kuglica? Kad pokušate osvijestiti sebe, sve se događa u kori. Odnosno, niste žele-kuglica, vi ste salveta.
Magija nabora u povećanju veličine salvete vidljiva je kad ostatak mozga postavimo na vrh naše oljuštene kore.
Dakle, iako nije savršena, moderna je znanost stekla određeno razumijevanje opće slike kada je mozak u pitanju. U principu, sasvim dobro razumijemo manju sliku. Provjerimo?
Mozak zatvoren
Dakle, dok smo davno shvatili da je mozak postao spremište naše inteligencije, tek je nedavno znanost shvatila od čega je mozak zapravo napravljen. Znanstvenici su znali da je njegovo tijelo napravljeno od stanica, ali krajem 19. stoljeća talijanski fizičar Camillo Golgi smislio je kako primijeniti bojanje kako bi vidio kako zapravo izgledaju moždane stanice. Rezultat je bio iznenađujući:
Nije izgledalo kao stanice. Golgi je otvorio neuron.
Znanstvenici su brzo shvatili da je neuron osnovna jedinica goleme komunikacijske mreže koja čini mozak i živčani sustav gotovo svih životinja.
No, tek su 1950-ih znanstvenici shvatili kako neuroni međusobno komuniciraju.
Akson, dugačak proces neurona koji nosi informacije, ima mikroskopski promjer - premali za proučavanje. No, 1930-ih je engleski zoolog J. Z. Jung shvatio da lignje mogu usmjeriti naš um o mozgu jer lignje imaju nevjerojatno velike aksone u tijelu i s njima se može eksperimentirati. Desetljećima kasnije, koristeći veliki akson lignje, znanstvenici Alan Hodgkin i Andrew Huxley definitivno su shvatili kako neuroni prenose informacije: akcijski potencijal. Ovako to djeluje.
Prije svega, postoji mnogo različitih vrsta neurona:
Radi jednostavnosti, razgovarat ćemo o jednostavnom, uobičajenom neuronu - piramidalnoj stanici, sličnoj onoj koja se nalazi u motornom korteksu. Da bismo napravili dijagram neurona, krenimo od tipa:
A ako mu damo nekoliko dodatnih nogu, malo kose, oduzmemo mu ruke i ispružimo ga - to je neuron.
Dodajmo još neurona.
Umjesto da ulazimo u cjelovito detaljno objašnjenje kako djeluju akcijski potencijali - i crpimo mnoštvo nepotrebnih i nezanimljivih tehničkih informacija na koje ste već naišli na satovima biologije u 9. razredu - krenimo ravno na glavne ideje koje će nam pomoći.
Trup tijela našeg tipa - akson neurona - ima negativni "potencijal mirovanja", odnosno kada miruje, njegov je električni naboj blago negativan. Nekoliko ljudi neprestano šutira kosu našeg čovjeka, dendrite neurona, sviđalo se to njemu ili ne. Njihove noge bacaju kemikalije na njegovu kosu - neurotransmitere - koji mu putuju kroz glavu (stanično tijelo ili soma) i, ovisno o kemikaliji, povećavaju ili smanjuju naboj u njegovu tijelu. Ovo nije baš ugodno za naš neuron, ali je podnošljivo - i ništa se drugo ne događa.
Ali ako mu dovoljno kemikalija dodirne kosu da podigne naboj, "prag potencijala" neurona, to će pokrenuti akcijski potencijal i naš će frajer biti šokiran.
Ovo je dvostruka situacija - ili se s našim tipom ništa ne događa ili je potpuno pod strujom. Ne može biti malo energizirano ili previše energizirano - bilo da je ispod njega ili ne, i to uvijek do određene mjere.
Kada se to dogodi, puls električne energije (u obliku kratkog preokreta normalnog naboja njegova tijela s negativnog na pozitivni, a zatim se brzo vraća u normalni negativni) prolazi kroz njegovo tijelo (akson) u njegove noge - terminale neurona aksona - koji i sami dodiruju kosu drugih ljudi (dodirne točke nazivaju se sinapsama). Kad akcijski potencijal dosegne njegove noge, prisiljava ih da ispuštaju kemikalije u kosu ljudi koje dodiruju, što ili dovodi ili ne dovodi do toga da su ti ljudi pod strujom, poput njega samog.
To je način na koji informacije normalno putuju živčanim sustavom - kemijske informacije poslane u malenom procjepu između neurona pokreću prijenos električnih informacija kroz neuron - no ponekad, kada tijelo treba brže premjestiti signal, neuronsko-neuronske veze mogu same biti električne.
Akcijski potencijali pomiču se s 1 na 100 metara u sekundi. Dio razloga za ovu široku varijaciju je taj što druga vrsta stanica živčanog sustava, Schwannova stanica, djeluje kao njegovateljica i neprestano umotava određene vrste aksona u slojeve masnih pokrivača koji se nazivaju mijelinskim ovojnicama. Otprilike ovako:
Osim zaštite i izolacije, mijelinski omotač glavni je čimbenik brzine komunikacije - akcijski se potencijali kreću mnogo brže kroz aksone kada su prekriveni mijelinskim omotačima.
Dobar primjer razlike u brzini koju je stvorio mijelin: znate li kakav je osjećaj kad udarite prstom, tijelo vam da jednu sekundu da razmislite o tome što ste upravo učinili i kako se osjećate sada prije nego što bol zahvati? Istodobno osjećate utjecaj malog prsta na nešto tvrdo i oštar dio boli, jer se oštre informacije o boli šalju u mozak putem mijeliniziranih aksona. Potrebne su sekunde ili dvije da se pojavi tupa bol, jer se šalje kroz nemijelinizirana C-vlakna - brzinom od metra u sekundi.
Neuronske mreže
Neuroni su donekle slični računalnim tranzistorima - oni također prenose informacije u binarnom jeziku nula i jedinica (0 i 1), bez pokretanja i s pokretanjem akcijskog potencijala. No, za razliku od računalnih tranzistora, neuroni mozga se neprestano mijenjaju.
Sjećate se kad učite nešto novo i dobro ste u tome, a sljedeći dan pokušavate ponovo, ali nema sranja? Činjenica je da vam je jučer koncentracija kemikalija u signalima između neurona pomogla u učenju. Ponavljanje je uzrokovalo promjenu kemikalija, postajali ste bolji, ali sljedeći dan kemikalije su se vratile u normalu, pa su poboljšanja otkazana.
Ali ako nastavite vježbati, na kraju ćete biti dobri u nečemu, i to će biti dugo. Nekako kažete mozgu "Trebam to više puta", a neuronske mreže mozga odgovaraju praveći strukturne promjene u skladu s tim. Neuroni mijenjaju oblik i položaj i jačaju ili oslabljuju razne veze na takav način da stvaraju mrežu putova do vještine, do sposobnosti da nešto učine.
Sposobnost neurona da se kemijski, strukturno i čak funkcionalno mijenjaju omogućuje da se živčana mreža vašeg mozga optimizira za vanjski svijet - fenomen zvan plastičnost mozga. Bebin mozak je najfleksibilniji. Kad se dijete rodi, njegov mozak nema pojma za koji se život pripremiti: za život srednjovjekovnog ratnika koji će morati svladati mačevanje, glazbenika iz 17. stoljeća koji će morati razviti precizno mišićno pamćenje za sviranje čembala ili modernog intelektualca koji će morati čuvati i raditi s ogromnom količinom informacija. Ali bebin mozak spreman je promijeniti se za svaki život koji ga očekuje.
Bebe su zvijezde neuroplastičnosti, ali neuroplastičnost traje cijeli naš život, tako da ljudi mogu rasti, mijenjati se i učiti nove stvari. I zato možemo stvoriti nove i prekinuti stare - vaše navike odražavaju postojeće obrasce u vašem mozgu. Ako želite promijeniti svoje navike, morate iskoristiti puno snage volje da biste prepisali neuronske putove mozga, ali ako pokušate, mozak će konačno shvatiti i promijeniti sve te putove, nakon čega za novo ponašanje više neće biti potrebna snaga volje. Vaš mozak će promjenu fizički pretvoriti u novu naviku.
Ukupno ima oko 100 milijardi neurona u mozgu, koji čine ovu nevjerojatno veliku mrežu - poput broja zvijezda u Mliječnoj stazi. Otprilike 15-20 milijardi tih neurona nalazi se u kori, a ostatak u drugim dijelovima vašeg mozga. Iznenađujuće, čak i mali mozak ima tri puta više neurona od korteksa.
Smanjimo i pogledajmo još jedan presjek mozga. Ovaj put ćemo presjeći ne uzduž, već poprijeko.
Mozak se može podijeliti na takozvanu sivu i bijelu tvar. Siva tvar zapravo izgleda tamnije i sastoji se od staničnih tijela (soma) moždanih neurona i njihovih zametaka, dendrita i aksona - zajedno s drugim materijalom. Bijela tvar sastoji se prvenstveno od električno provodljivih aksona koji prenose informacije od soma do drugih soma ili do odredišta u tijelu. Bijela tvar je bijela jer su ti aksoni obično omotani mijelinskom ovojnicom, a to je bijelo masno tkivo.
Dva su glavna područja sive tvari u mozgu: unutarnja nakupina limbičnog sustava i dijelovi moždane stabljike o kojima smo gore govorili, te debeli sloj korteksa prekriven slojem korteksa od 2 mm s vanjske strane. Veliki komad bijele tvari između njih sastoji se prvenstveno od aksona kortikalnih neurona. Korteks je veliko zapovjedno središte i mnogi njegovi redovi proizlaze iz mase aksona u njegovom sastavu.
Najslađa ilustracija ovog koncepta je zbirka umjetničkih prikaza dr. Grega Dunna i Briana Edwardsa. Vidite jasnu razliku između strukture vanjskog sloja kore sive tvari i bijele tvari ispod nje.
Ti kortikalni aksoni mogu prenositi informacije na drugi dio korteksa, u donji dio mozga ili kroz leđnu moždinu - super autocestu živčanog sustava - i u ostatak tijela.
Pogledajmo cijeli živčani sustav.
Živčani sustav podijeljen je u dva dijela: središnji živčani sustav - vaš mozak i leđna moždina - i periferni živčani sustav - sastavljen od neurona koji zrače iz leđne moždine u ostatak tijela.
Većina vrsta neurona su interneuroni koji komuniciraju s drugim neuronima. Kad pomislite, u vašoj je glavi hrpa interneurona koji razgovaraju jedni s drugima. Interneuroni se uglavnom nalaze u mozgu.
Druge dvije vrste neurona su osjetni i motorni neuroni - putuju niz leđnu moždinu i čine periferni živčani sustav. Ti neuroni mogu biti dugi jedan metar. Evo tipične strukture za svaku vrstu:
Sjećate se naše dvije pruge?
Te se pruge nalaze tamo gdje se rađa periferni živčani sustav. Aksoni osjetnih neurona putuju dolje iz somatosenzornog korteksa, kroz bijelu tvar mozga, u leđnu moždinu (što je jednostavno masivni snop aksona). Iz leđne moždine putuju u sve dijelove vašeg tijela. Svaki dio vaše kože obložen je živcima koji potječu iz somatosenzorne kore. Inače, živac je niz snopova aksona povezanih u malu vrpcu. Evo dijela živca:
Živac je sve u ljubičastom krugu, a četiri velika kruga iznutra su snopovi aksona.
Ako muha sleti na vašu ruku, događa se sljedeće:
Muha dodiruje vašu kožu i stimulira snop osjetilnih živaca. Aksonske stezaljke u živcima počinju raditi s potencijalom, prenoseći ovaj signal vašem mozgu kako bi signalizirao muhu. Signali idu na kralježničnu moždinu i somatske somatosenzorne kore. Somatosenzorni korteks tada signalizira motornom korteksu da lijeno pomiče rame kako bi odmaknuo muhu. Određeni somi u motornom korteksu, koji su povezani s mišićima ruku, pokreću potencijale, šaljući signale natrag na leđnu moždinu, a odatle na mišiće ruku. Aksonske stezaljke na kraju neurona stimuliraju mišiće u ruci koji je trese da potjera muhu. Živčev sustav muhe prolazi kroz svoj ciklus i ona odleti.
Tada se vaša amigdala osvrne oko sebe i shvati da kukac sjedi na vama, kaže motornom korteksu da se trza neprijateljski, a ako je to pauk umjesto muhe, također naređuje vašim glasnicama da nehotice vrište i unište vašu reputaciju.
Dakle, razumijemo kako mozak radi? Zašto bi onda, ako je profesor postavio ovo pitanje - koliko smo kilometara priješli ako je ta milja sve što trebamo znati o mozgu - odgovor bio tri inča?
A tajna je u ovome.
Znamo kako pojedinačno računalo šalje e-poštu i u potpunosti razumijemo bilo koji koncept Interneta, na primjer, koliko ljudi ima, koje su web stranice najveće, koji trendovi vode. Ali sve te stvari u središtu - interni procesi Interneta - pomalo su zbunjujuće.
Ekonomisti vam mogu reći sve o tome kako djeluje pojedinačni potrošač, osnovnim konceptima makroekonomije i sveobuhvatnim snagama u igri - ali nikada vam ne mogu reći točno kako gospodarstvo djeluje s najbližom sekundom ili što će mu se dogoditi za mjesec ili godinu dana.
Mozak je donekle sličan. Imamo malu sliku - znamo sve o tome kako se neuroni aktiviraju. I imamo veliku sliku - znamo koliko je neurona u mozgu, koji su najveći režnjevi i strukture, kako kontroliraju tijelo i koliko energije sustav troši. Ali negdje između - onoga što radi svaki dio mozga - potpuno smo izgubljeni.
Jednostavno ne razumijemo.
Ono što nam zaista pokazuje koliko smo zbunjeni jest kako neuroznanstvenici govore o dijelovima mozga koje najbolje razumijemo. Poput vidnog korteksa. Dobro razumijemo vizualni korteks jer ga je lako mapirati.
Znanstvenik Paul Merolla opisao mi je to na sljedeći način:
Zasad dobro. Ali on nastavlja:
A motorni korteks, još jedno od najbolje proučavanih područja mozga, pomnijim se ispitivanjem ispostavlja čak i složenijim od vizualnog korteksa. Jer, iako znamo koja opća područja mape motornog korteksa odgovaraju određenim dijelovima tijela, pojedini neuroni u tim područjima motornog korteksa nisu topografski poravnati, a specifičnosti njihovog zajedničkog rada na stvaranju pokreta tijela apsolutno su nejasne.
Neuroplastičnost koja naš mozak čini tako korisnim također ih čini nevjerojatno teškim za razumijevanje, jer način na koji naš mozak djeluje temelji se na tome kako se mozak oblikuje kao odgovor na specifična okruženja i iskustva. Ovo nije bezdušni komad mesa ili nešto što ćemo ja, teta Maša, ujak Petit i Bill Gates imati barem naizgled - duboko u sebi, mozak svake osobe jedinstven je u najvišem značenju te riječi.
Prvi dio: Ljudski kolos
Drugi dio: Mozak
Treći dio: Let iznad gnijezda neurona
Četvrti dio: sučelja neuroračunala
Peti dio: Neuaralink problem
Šesti dio: Doba čarobnjaka 1
Šesti dio: Doba čarobnjaka 2
Dio sedmi: Velika fuzija
