Ali so človeški možgani z vsemi spretnostmi in kreativnimi sposobnostmi reševanja problemov dovolj močni, da razumejo samega sebe? Nič v znanem vesolju (razen vesolja samega) ni bolj zapleteno; možgani vsebujejo približno 100 milijard živčnih celic ali nevronov, od katerih lahko vsak komunicira s tisoči drugih možganskih celic.
Iz te zgodbe
[×] ZAPRTA
VIDEO: Triki z možgani - Tako deluje vaš možgan
Sorodne vsebine
- Možganske celice za druženje
- Zaznavanje laži
Ker smo primati predvsem vizualna bitja, je morda najboljši način, da imamo smisel za možgane, da to jasno vidimo . To je bil cilj že 125 let, odkar je španski znanstvenik Santiago Ramón y Cajal začel uporabljati madež, ki je označeval posamezne nevrone. Z mikroskopom je pokukal na obarvane celice in na veje podobne štrline, s katerimi so se povezali z drugimi nevroni. "Tu je bilo vse preprosto, jasno in nejasno, " je zapisal o svojih opažanjih, začetku moderne nevroznanosti.
Znanstveniki odtlej oblikujejo metode za določanje specifičnih nalog, v katerih se specializirajo različne možganske regije - na primer nekateri nevroni, namenjeni obdelavi vida, zaznajo samo vodoravne črte, drugi pa občutijo nevarnost ali ustvarjajo govor. Raziskovalci so ustvarili zemljevide, ki opisujejo, kako možganske regije, ki niso sosednje ena od druge, povezujejo dolgi trakti celičnih štrlečih delov, imenovani aksoni. Najnovejše mikroskopske tehnike razkrivajo nevrone, ki spreminjajo obliko kot odziv na izkušnje - potencialno beležijo spomin. Sposobnost, da vidimo možgane v sveži luči, je v zadnjih nekaj desetletjih ustvarila bogat vpogled.
Zdaj se znanstveni pogledi v to vesolje uporabljajo drugače - kot umetniški predmeti. Carl Schoonover, nevroznanstvenik na usposabljanju na univerzi Columbia, je zbral zanimive slike možganov za novo knjigo Portreti uma (Abrams). "To so resnični podatki in ne izročitve umetnikov, " pravi. "To nevroznanstveniki gledajo v svojih mikroskopih, MRI aparatih ali elektrofizioloških sistemih. Nevroznanost obstaja zaradi teh tehnik. "
Znanstveniki so si s sposoditvijo gena od fluorescentne meduze in vstavitvijo v DNK črvov ali miši v laboratoriju žalili nevrone. Cajalova tehnika obarvanja je delovala le na posmrtnih tkivih in je naključno označevala nevrone, vendar so nova barvila znanstvenikom omogočila »preučevanje nevronov na živih živalih in tkivih, « v eseju v knjigi ugotavlja Joshua Sanes z univerze Harvard.
Ena najnovejših metod se opira na gen, ki alge naredi občutljive na svetlobo. Sijaj luči na nevronih, ki vsebujejo gen, lahko spremeni njihovo vedenje. "Napredek nam omogoča, da z uporabo žarkov svetlobe manipuliramo z aktivnostmi posameznih celic in vrst celic, " piše Terrence Sejnowski z Inštituta za biološke študije Salk.
Možgani ostajajo skrivnostni, vendar vzorci na teh slikah - bogati vrtinci nevronskih povezav, nepričakovane simetrije in strukturne plasti - spodbujajo znanstvenike, da verjamejo, da jih bodo še razvozlali. Schoonover pa upa, da bodo "bralci mislili, da je vredno poskusiti ugotoviti, kakšne so slike in zakaj so tako lepe."
Laura Helmuth je višja urednica za Smithsonian .
Fotografije so iz Portret uma: Vizualizacija možganov od antike do 21. stoletja avtorja Carla Schoonovera, ki jo je objavil Abrams.
V bogato plastnem hipokampusu nastajajo spomini. Tri glavne komponente hipokampusa v teh mišjih možganih so črkane. (Tamily Weissman, Jeff Lichtman in Joshua Sanes (2005) / Abrams Books) 
V pravih pogojih vzorci izhajajo iz možganske kompleksnosti možganov. Ena izmed najnovejših aplikacij slikanja z magnetno resonanco sledi pretoku vode v celicah in razkriva nevronske trakte, ki povezujejo dolge razdalje v možganih. Na tej sliki možganov se modri trakti gibljejo med vrhom in dnom, rdeči med desno in levo, zeleni pa med sprednjo in zadnjo stranjo. (Patric Hagmann (2006) / Abramsove knjige) 
Slikanje možganov je napredovalo od grobe anatomije do zapletenih vezij. V tem prvem znanem diagramu nevroznanosti Ibn al-Haytham, okrog 1027, so prikazane oči in optični živci. (Ibn al-Haytham (okrog 1027) / z dovoljenjem knjižnice Süleymaniye, Istanbul / Abrams Books) 
Santiago Ramón y Cajal iz leta 1914 risba debelega nevronskega telesa, prepletenega z viticami drugih nevronov. (Santiago Ramón y Cajal (1914) / Z dovoljenjem dr. Juana A. de Carlosa, zapuščina Cajal, Instituto Cajal (CSIC) / Abrams Books) 
Oblika, ki jo ima nevron, je določena z njegovo funkcijo, prav tako tudi z načinom organiziranja skupine nevronov. Tu so prikazane svetle podolgovate gruče v delu mišjih možganov, občutljivih na dotik; vsak predela nevronske signale iz drugačnega viske. (Lasani Wijetunge in Peter Kind, 2008 / Abrams Books) 
Tovrstna možganska aktivnost in osnova za nekatere tehnike slikanja je gosta mreža občutljivih krvnih žil. (Alfonso Rodríguez-Baeza in Marisa Ortega-Sánchez (2009) / Abramsove knjige) 
To ni abstraktna umetnost - predstavlja nevronsko aktivnost v možganih možganov. Ta del možganov, imenovan vizualna skorja, je eden prvih delov možganov, ki je prejel informacije iz oči. Vizualna skorja je naravnana na preproste oblike, kot so ravne črte. Opici so bile prikazane črte v različnih usmeritvah, različne barve pa predstavljajo koščke skorje, ki jih zanima določena vrsta črte. Nevronski grozdi, označeni z zeleno barvo, so na primer aktivni, ko opica vidi navpično črto; rumeni grozdi nevronov so naravnani na vodoravne črte. (Z dovoljenjem Jevgenija B. Sirotina) 
Ko možgani dobro delujejo, različne dele povezujejo dolga vlakna, imenovana aksoni (glej fotografijo 2). Toda ko so možgani poškodovani (kot na tej sliki bolnika, ki je utrpel možgansko kap v delu možganov, imenovanem talamus), se povezave pokvarijo. (Avtor dovoljenja Henning U. Voss) 
Nevroni med seboj komunicirajo tako, da iz vrečic, imenovanih veziklov, sproščajo kemikalije, na primer dopamin. Vezikli, ki jih vidimo v celici fibroblasta, imajo geodetsko zunanjo prevleko, ki sčasoma skoči skozi stran celice in sprosti svoje kemijsko sporočilo, da ga zaznajo sosedovi celici. (Slika producirala dr. John Heuser) 
Naše celice so obkrožene z ogrodjem beljakovin, ki ohranja obliko celice. Pod elektronskim mikroskopom so beljakovinska vlakna, imenovana aktinska vlakna, videti kot pletene vrvi. (Slika producirala dr. John Heuser) 
Hipokampus je sedež spomina. Če je poškodovan, se lahko spomnite stvari, ki so se zgodile že dolgo pred poškodbo, vendar ne boste mogli ustvarjati novih spominov. (Avtor dovoljenja Thomas Deerinck in Mark Ellisman) 
Zahvaljujte se možganskemu mozgu - zviti del tkiva na zadnji in spodnji strani možganov - za sposobnost plesanja ali vožnje s kolesom. Vse gre za motorično koordinacijo. V tej obarvani rezini možganskega tkiva so podporne celice, imenovane glia, v modri barvi, celice z imenom Purkinjevi nevroni pa v zeleni barvi. Purkinjenski nevroni so nekateri največji nevroni v možganih in imajo obsežno razvejano mrežo projekcij, imenovanih dendriti. (Avtor dovoljenja Thomas Deerinck in Mark Ellisman) 
Pred nekaj leti so nevroznanstveniki ugotovili, kako vzeti dva fluorescentna proteina, ki sta se svetila v zeleni ali rdeči barvi in jih spremenila v mavrico različnih barv, ki jo lahko vgradimo v posamezne nevrone. Tu se tehnika uporablja za obarvanje celic v možganu. Rezultat? "Brainbowbow." (Miško Brainbow so ustvarili J. Livet, TA Weissman, H. Kang, RW Draft, J. Lu, RA Bennis, JR Sanes, JW Lichtman) 
Gostoplastni hipokampus, ki se izkaže za ključnega pomena za spomin, je bil predmet te risbe iz leta 1895 Josepha Julesa Dejerine. (Fotografija Dwight Primiano, Anatomie des centres nerux . Pariz, Rueff, 1895-1901) 
Knjiga Carla Schoonovera vključuje eseje nekaterih vodilnih svetovnih nevroznanstvenikov. (Avtor dovoljenja za knjige Abrams)
