Aju ütleb meile, mida teha, kuidas tegutseda, mida mõelda ja mida öelda. See mäletab isegi võõraste inimeste nägu tänaval ja mässib nad meie muredesse üles, klammerdab neile peomütsi ja viskab sisse mõned kurjad kängurud, luues kummalise stsenaariumi, et lõbustada meid magades. Elamisest ja õppimisest sõltub see orel, kuid paljugi selle oreli kohta jääb meile ikkagi sama müstiliselt nagu musta augu sisemus. Igal aastal õpetavad uued avastused meile selle imelise oreli kohta rohkem. Selle aasta avastuste hulka kuulub aju imelik võime kaitsta end surma idee eest, kuidas üksildased Antarktika ekspeditsioonid võivad aju kokku tõmmata ja kuidas aju ikkagi töötab, kui pool sellest puudub. Nii et sukelduge, et õppida tundma mõnda 2019. aasta suurimat aju avastust.
Vihased unenäod
Inimesed võivad magades kogeda palju emotsioone, isegi viha. Teadlased avastasid, et ajutegevust analüüsides said nad teada, kas inimesel on vihased unenäod või mitte. Töörühm uuris ajupiirkondi, mida tuntakse nn frontaalsagaratena, mis aitavad kontrollida emotsioonide avaldumist ja aitavad probleeme lahendada. Asümmeetriline aktiivsus aju rinnakorvides une ajal ja enne seda võib leiu kohaselt näidata, et inimesel olid vihased unenäod.
Kui me lõdvestame, vabastab aju alfa-aju lained, mis võnkuvad vahemikus 8 hertsi kuni 12 hertsi. Kui alfa-tegevuses on erinevusi - mida rohkem alfa-aju laineid vabaneb, seda vähem aju see piirkond töötab - kahe esiosa vahel, see näitab, et inimene üritab oma viha kontrollida. Pärast nende ajulainete analüüsimist 17 osaleja vahel, kes veetsid kaks ööd (nädalase vahega) unelaboris, leidis meeskond, et midagi sarnast juhtub ajus ka siis, kui inimene magab. Inimesed, kellel magamise ajal oli suurem frontaalne alfa-asümmeetria, teatasid, et neil on rohkem vihaseid unenägusid.
Üksildased Antarktika ekspeditsioonid
Inimesed - isegi introvertid - on sotsiaalsed olendid ja üksindus võib ajule maksma minna. Uuringus leiti, et üheksa maadeavastajat, kes veetsid Antarktika tühjuses üle aasta, lahkusid pisut väiksemate ajudega. Teadlaste rühm võrdles maadeavastajate aju skaneeringuid, mis nad võtsid enne reipsale mandrile lahkumist ja pärast ühiskonda naasmist. Nad leidsid, et ajuosadel, näiteks hipokampusel - õppimise ja mäluga seotud ajupiirkonnal - oli pärast maadeavastajate naasmist väiksem maht, teatas meeskond selle kuu alguses.
Veelgi enam, uurijatel oli vähenenud valgu tase, mida nimetatakse ajust tuletatud neurotroofseks faktoriks (BDNF), mis toetab uute neuronite kasvu ja püsimist ning on vajalik ajus uute ühenduste loomiseks. Nüüd püüavad teadlased välja mõelda viise - näiteks treeningharjumusi või virtuaalset reaalsust -, mis aitavad vältida aju kokkutõmbumist, kui inimesed satuvad sellistesse üksildastesse, stimuleerimata keskkondadesse.
Puuduvad sibulad
Mõistatav oleks, kui inimene saaks oma kätt kasutamata õuna korjata. Sarnaselt avastas rühm teadlasi väikese alarühma inimesi, kes võivad nuusutada, ehkki neil puudub nuusutamiseks vajalik kriitiline ajupiirkond. Haistmissibulad asuvad aju eesosas ja töötlevad teavet ninast tulevate lõhnade kohta. Teadlased avastasid selle juhuslikult, kui nad uurisid 29-aastase naise aju skaneerimist, kes võisid normaalselt haiseda ja nägid, et tal puuduvad haistmissibulad. Hiljem leidsid nad veel paar naist, kellel puudusid ka haistmissibulad, kuid kes väitsid, et suudavad haiseda. Nad tegid nende naistega aju skaneeringuid ja haistmisteste ning tõepoolest kontrolliti nende lugu.
Teadlased ei tea täpselt, mis viis selle maagilise haistmisvõime juurde, kuid nad arvavad, et mõni teine aju osa võis võtta haistmissibulate rolli, näidates aju suurt võimet ennast ümber müüa. Teine alternatiiv on see, et meil on kõik valesti ja et lõhnade eristamiseks ja tuvastamiseks pole teil vaja haistmissibulaid - see tähendab, et need struktuurid võivad vastutada millegi muu eest.
Magnetväli
Mõned loomad kasutavad looduslikku navigatsioonisüsteemina nähtamatut magnetvälja, mis ümbritseb meie planeeti. Selgub, et mõni inimene võib-olla suudab ka meie planeedi magnetvälja tajuda, kuigi pole selge, miks. Märtsis avaldatud uuringus skaneeris grupp teadlasi 34 inimese ajusid, kellel kästi istuda pimedas katsekambris koos tehisliku magnetväljaga. Ajuanalüüs näitas, et 34 osalejast neli näitasid tugevat reaktsiooni magnetvälja nihutamisele kirdest loodesse - kuid mitte vastupidi.
Neil neljal isikul ilmnes ajulaine langus, mis näitas, et aju võttis signaali, tõenäoliselt magnetilise. Pole selge, miks mõned inimesed näitasid vastust magnetväljale, teised aga mitte, samuti pole selge, kuidas aju tuvastas sellised signaalid. Kuid eelnevad uuringud on leidnud, et inimese aju sisaldab palju pisikesi magnetilisi osakesi, millel võib teadlaste sõnul olla midagi pistmist.
Surma idee
Surm on sama loomulik nähtus kui elu ja armastus. Värske uuringu kohaselt kaitsevad meie ajud meid aga omaenda surmamõtete eest, mis ei võimalda meil mõista, et ühel päeval ühineme teistega igaveses unes. Aju kasutab pidevalt vana teavet, et ennustada tulevikus sarnaste stsenaariumide korral toimuvat - seega peaks aju suutma ennustada, et ka teie surete ühel päeval.
Kuid nagu selgub, lõhub midagi meie enda surma ideest seda aju mehhanismi. Rühm teadlasi mõtles selle välja, jälgides, kuidas 24 inimese ajud reageerisid, kui nende nägusid näidati surmaga seotud sõnade kõrval. Aju aktiivsuse mõõtmised näitasid, et aju ennustusmehhanism lagunes, kui tuli mõte inimese enda surmast. On ebaselge, miks see juhtub, kuid teoreetikute sõnul vähendaks liiga sujuv teadlikkus enda suremusest tõenäosust, et inimene soovib paljuneda, sest hirm takistab teda võtmast riske, mis kaaslase jaoks tuleb võtta. .
Seljaaju vedelikupesu
Teadlased on juba pikka aega teadnud, et aju aktiivsus on magades väga rütmiline, tekitades neuronaalse aktiivsuse lainelisi laineid. Kuid sel aastal leidsid teadlased esimest korda midagi muud, mis on selle rütmilise tsükli osa: tserebrospinaalvedelik. See vedelik ümbritseb ja kaitseb kogu aeg aju ja seljaaju ning varasemate uuringute kohaselt puhastab see ka aju toksilistest valkudest, kui me magame.
Rühm teadlasi skaneeris magnetresonantstomograafia (MRI) abil 13 magava osaleja ajusid ja leidis, et tserebrospinaalvedelik jookseb magava aju tõepoolest üsna rütmilise vooluna; ajutegevus vaigistub, siis voolab ajust veri ja sisse voolab tserebrospinaalvedelik. Tegelikult on see vool nii ennustatav ja pidev, et on võimalik öelda, kas inimene magab või on ärkvel, lihtsalt nende tserebrospinaalvedelikku vaadates. Need leiud võivad anda ülevaate ajuga seotud vananemise probleemidest.
Ajust pool puudu
Ajudel on märkimisväärne võime muutuda ja kohaneda, nagu näitas väike grupp inimesi, kellel pooled ajud olid lastel eemaldatud, et vähendada epilepsiahooge. Vaatamata sellele, et neil puudus terve pool aju, töötasid nad uue uuringu kohaselt vaid suurepäraselt, sest ülejäänud pool tugevnes. Meeskond analüüsis kuue 20–30-aastase täiskasvanu ajusid, kelle pool ajust oli eemaldatud, kui nad olid vanuses 3 kuud kuni 11 aastat, ja võrdles neid teistega, kelle ajud olid terved.
Aju skaneerimine näitas, et ainult ühe ajupoolkeraga patsientide seas töötasid samas võrgus (näiteks nägemises) osalevad ajupiirkonnad sama hästi kui need, mille ajud olid terved. Samuti leidsid nad, et aju erinevate võrkude osade vaheline ühendus oli tugevam patsientidel, kelle poolkera oli eemaldatud, mis viitab sellele, et aju on võimeline korvama suure osa enda kaotuse.
Keele õppimine
Märtsis avaldatud uuringu kohaselt vajab teie aju emakeele valdamiseks salvestust, mis võrdub disketil hoitavaga. Keskmine inglise keelt kõnelev täiskasvanu peab tõenäoliselt õppima umbes 12,5 miljonit bitti keelega seotud teavet ehk 1,5 megabaidi salvestusruumi. (Autorid kasutasid näitena mõistet "bitid"; aju ei salvesta teavet bittides või 0-des ja 1-des.) Kuid suur osa neist miljonite keeleteabe bittidest on vähem seotud grammatika ja süntaksiga kui sõna tähendusega . Parimal juhul mäletab täiskasvanu ühe päeva jooksul oma emakeelt 1000–2000 bitti ja halvimal juhul mäletab ta umbes 120 bitti päevas.
Surnud ajude taaselustamine
Teadlased taastasid sigade aju ringluse ja rakkude aktiivsuse tundide jooksul pärast surma. See radikaalne eksperiment vaidlustas silmapaistva idee, et pärast surma saavad ajud äkilisi ja pöördumatuid kahjustusi. Kuid rühm teadlasi näitas, et rakusurm toimub pikema aja jooksul ja mõnel juhul võib seda isegi edasi lükata või tagasi pöörata. Teadlased töötasid välja surmajärgsete ajude uurimiseks süsteemi "BrainEx", milles nad pumpasid sünteetilise vereasendajat aju arteritesse. Nad pumpasid selle lahuse 32 sigade aju 4 tundi pärast loomade surma ja lasksid lahusel ajus 6 tundi püsida. Nad leidsid, et süsteem säilitas ajurakkude struktuuri, vähendas rakkude surma ja taastas teatud raku aktiivsuse.
Ehkki teadlased rõhutasid, et nad ei jälginud mingit tegevust, mis osutas aju teadvusele või teadvusele, panevad leiud mõned teadlased kahtlema, mida tähendab elus olla. Veelgi enam, see uuring viidi läbi sigadel, mitte inimestel. (Sigade ajud sarnanevad siiski inimese ajudega kui näriliste ajudega.)
Varjatud teadvus
Juunis avaldatud uuringu kohaselt ilmnevad mõnel koomas või vegetatiivses seisundis patsiendil "varjatud teadvuse" tunnused. Teadlased analüüsisid enam kui 100 patsiendi ajulaineid, kes pärast ajukahjustust ei reageerinud. Nad leidsid, et paari päeva jooksul pärast vigastust reageeris üks seitsmest patsiendist aju aktiivsuse eripäraga ehk "varjatud teadvusega", kui kästi kätt liigutada. See näitab, et patsiendid said käskudest aru, kuid ei saanud liikuda. Aasta hiljem võis 44% patsientidest, kellel olid need esialgsed varjatud teadvuse tunnused, iseseisvalt funktsioneerida vähemalt 8 tundi päevas, samas kui ainult 14% patsientidest, kellel ei ilmnenud varjatud teadvuse esialgseid märke, suutis see toimida. Teisisõnu, patsiendid, kellel olid need "varjatud teadvuse" tunnused, paranesid teadlaste sõnul tõenäolisemalt kui patsiendid, kellel pole neid märke.
