Топ-5 неразгаданных тайн мозга

[Carder]

Когда вы сравниваете мозговых детективов, нейробиологов с другими детективами, неврологам кажется, что они не умеют разгадывать загадки. В конце концов, Эркюлю Пуаро и мисс Марпл из Агаты Кристи требовалось всего около 250 страниц, чтобы разобраться в своих делах. То же самое для Нэнси Дрю. По телевидению Джессика Флетчер и Кояк смогли найти ответы за час или меньше, в то время как Веронике Марс требовалась лишь продолжительность телевизионного сезона. Даже гордость Южной Флориды, Энциклопедия Брауна, смогла разрешить свои дела с помощью всего лишь журнала дел, своих надежных кроссовок и большого количества различных фактов. Если Энциклопедия Брауна требовала всего 25 центов в день (плюс расходы) на раскрытие его дел, то почему нейробиологам нужно столько времени, чтобы разгадать тайны мозга?
Итак, мозг немного сложнее, чем заклятый враг Энциклопедии Брауна, Багз Мини. Но, учитывая, что мозг весит всего 3 фунта (1,4 кг), можно простить вопрос, не являются ли нейробиологи просто большими бездельниками. Как бы то ни было, загадки изобилуют этими 3 фунтами, и до недавнего времени у ученых не было оборудования для точного изучения мозга. Возможно, с появлением технологий визуализации мозга они продолжат узнавать больше.
Однако работа мозга определяет такие фундаментальные вопросы о личности, что мы, возможно, никогда не узнаем всего о том, что происходит. Однако это не значит, что мы не можем строить догадки. Хотя мы, возможно, не сможем разгадать эти загадки с помощью подсказок, указывающих на полковника Мастарда в библиотеке с револьвером, мы можем погрузиться в текущие взгляды на некоторые из известных нерешенных загадок мозга. Подготовьте свою историю болезни и перейдите на следующую страницу для нашей первой головоломки.

Содержание

1. Дело природы против воспитания
2. Загадка того, почему мозг перестает функционировать
3. Тайны сна и снов
4. Вопросы памяти
5. Загадка сознания

5: Дело природы против воспитания​

Эти мальчишки-детективы пытаются выяснить, какое влияние на них окажут их родители.

Близнецы - когда они у Брэда Питта и Анджелины Джоли, это завораживает. Когда они появляются перед Джеком Николсоном в коридорах гостиницы «Оверлук» в фильме «Сияние», это странно. Когда Арнольд Шварценеггер и Дэнни ДеВито заявляют о себе, это золото комедии. И хотя множественные роды сами по себе представляют собой одно из величайших чудес жизни, они дают важные ключи к разгадке загадочного противостояния природы и воспитания .
Этот случай касается того, насколько наша личность связана с тем, с чем мы пришли в этот мир - с нашими генами. Наши гены определяют, насколько мы умны? Кого мы будем любить? Что мы предпочтем съесть на ужин? Или то, что происходит, когда вы находитесь в мире, имеет большее значение? Будут ли родители, сверстники или поп-звезды в конечном итоге формировать человека, которым вы станете? Один из способов выяснить, где кончаются гены и где начинается среда, - это изучение однояйцевых близнецов, у которых одни и те же гены. Ученые изучают близнецов, чтобы выяснить влияние генов на все, от математических способностей до предрасположенности к раку груди. Близнецы представляют собой такое богатое исследовательское минное поле для нейробиологов, что ежегодный фестиваль в Твинсбурге, штат Огайо, служит своего рода приемом на работу.
Разделение близнецов - это когда ученые смогут действительно сравнить природу с воспитанием. Однако до сих пор только одно исследование рассматривало разлученных близнецов от младенчества до взрослой жизни, и мы не узнаем результатов этого исследования до 2066 года. В 1960-х, 1970-х и 1980-х годах детский психиатр Питер Нойбауэр и детский психолог Виола Бернар возглавил исследование, в котором близнецов и тройняшек, которые были переданы на усыновление в определенное агентство по усыновлению в Нью-Йорке, отделили и изучали на протяжении всей их жизни.
Когда братьев и сестер поместили в свои семьи, родителям сказали, что ребенок является частью продолжающегося исследования, которое потребует регулярных интервью и оценок. Однако никому не сказали, что ребенок был двойником или тройней, или что в исследовании участвовало влияние природы против воспитания. В 1981 году штат Нью-Йорк начал требовать, чтобы братья и сестры оставались вместе в процессе усыновления, и Нойбауэр понял, что публика может быть не восприимчива к исследованию, в котором использовался этот метод разделения. Результаты были запечатаны и помещены в Йельский университет до 2066 года.
Мемуары «Идентичные незнакомцы» - это история Паулы Бернштейн и Элиз Шейн, которые принимали участие в исследовании. Сестры воссоединились, когда им обоим было по 35 лет; все, кроме четырех субъектов исследования с 13 детьми, нашли своего пропавшего брата или сестру. Продвигая книгу, Бернштейн и Шайн могут взглянуть на результаты Нойбауэра и Бернарда. Бернштейн и Шайн говорят, что важную роль, несомненно, играет генетика; Бернштейн считает, что это число превышает 50 процентов. Женщины обнаружили, что у них есть общие черты, в том числе привычка сосать одни и те же пальцы и одна и та же специальность в колледже. Что касается прочего, женщины сообщают, что они, как Бернштейн сказал в интервью Национальному общественному радио, «разные люди с разной историей жизни».
На данный момент кажется, что мы зашли в тупик, поэтому перейдите на следующую страницу, чтобы узнать, сможем ли мы решить «Загадку, почему мозг перестает работать».

4: Загадка того, почему мозг перестает функционировать​

Расстроенный мозг не рассказывает сказок.

Когда убийца на свободе в романах или на киноэкране, у детектива есть особая срочность. Это гонка на время, чтобы поймать преступника, прежде чем он нанесет новый удар. Тайна того, как клетки мозга погибают из-за дегенеративных неврологических заболеваний, ничем не отличается. Как могут подтвердить миллионы людей и их семьи, заболевание или травма мозга могут быть пугающими, разочаровывающими и в конечном итоге фатальными.
Одна вещь, которая делает эти расстройства особенно пугающими, - это то, насколько мало известно о том, почему они возникают, и о том, что вы можете с ними сделать. Возьмем, например, случай болезни Альцгеймера. Это заболевание оставляет после себя два очень важных ключа: амилоидные бляшки и нейрофибриллярные клубки. Но что означают эти подсказки? Их присутствие запускает процесс болезни Альцгеймера или они развиваются в результате? И если эти две функции являются преступниками, что можно сделать, чтобы они не попадали в поле зрения мозга? На данный момент не существует волшебной пули, которая могла бы восстановить функцию мозга или восстановить клетки мозга после их потери.
В 1990 году президент Джордж Буш объявил, что последнее десятилетие 20-го века будет известно как «Десятилетие мозга». Заявление Буша о десятилетии умных способностей признало успехи, достигнутые в понимании того, как работает мозг, и указывало на то, насколько еще нужно узнать о том, что там происходит. Президент назвал ряд неврологических расстройств, которые он надеялся понять дальше, включая болезнь Альцгеймера, инсульт, шизофрению, аутизм, болезнь Паркинсона, болезнь Хантингтона и мышечную дистрофию.
Как вы можете догадаться, одного десятилетия работы мозга было недостаточно, чтобы решить все проблемы, от которых страдает опухоль в верхней части спинного мозга. Чтобы понять, как мозг перестает работать, исследователям нужно больше поработать над тем, как мозг на самом деле функционирует. Хотя ученым известны общие функции различных частей мозга, существует лишь очень общее представление о том, как системы мозга работают вместе, особенно со всеми функциями, которые требуются человеку в течение одного дня. Как это работает так быстро? Какие еще системы в организме он использует или на которые полагается?
Все эти вопросы могут утомить вас, и вы можете вздремнуть, но установите будильник, чтобы не проспать следующую загадку в нашем списке.

3: Тайны сна и снов​

Почему младенцам нужно так много спать? Еще одна загадка!

«Из этого рождаются сладкие сны», - пела Энни Леннокс во время своего пребывания в Eurythmics в 1980-х. Но вы могли заметить, что Леннокс довольно расплывчато говорит о том, что именно «это». И действительно, никто не знает, из чего состоят сладкие сны, почему они у нас есть или даже что мы делаем, спя всю свою жизнь.
Ты можешь в это поверить? Каждую ночь мы стараемся не спать по несколько часов, и ученые даже не знают почему! Они действительно знают, что если человек не высыпается, это очень опасно, и возможно, что когда-то сон служил какой-то эволюционной пользе. Сон был бы чрезвычайно полезным отвлечением, если бы первобытный человек захотел совершить полуночную прогулку в то время, когда саблезубые тигры рыскали по ним. С другой стороны, это не особенно выгодная черта для дальнейшего развития в наш век электричества, поскольку процесс занимает много времени (около трети нашей жизни) и делает сновидца беззащитным перед хищниками.
Есть несколько теорий относительно того, почему нам нужно так много спать. Одна из идей состоит в том, что сон восстанавливает тело, давая ему возможность отдохнуть. Но если целью является отдых, почему наш мозг продолжает усердно работать? Возможно, пока мы спим, мозг тренируется и выполняет упражнения по решению проблем, прежде чем выполнять действия в реальном мире. Есть несколько исследований, которые показывают, что обучение не может происходить без сна, чтобы закрепить знания.
Некоторые из этих исследований могут иметь реальные последствия для студентов. Один исследователь утверждает, что для студентов было бы лучше просматривать информацию до тех пор, пока они не устанут, а затем уснуть, а не проводить всю ночь. Некоторые школы изменили время первого звонка, чтобы учащиеся средних и старших классов могли вздремнуть немного дольше.
Итак, предположим, что эти ученики действительно засыпают, а не проявляют более гнусное поведение. Что тогда происходит? Когда в 1951 году было обнаружено состояние быстрого сна, его описали как «новый континент в мозгу». Хотя ученые пытались вторгнуться на этот неизведанный континент, его топография остается загадкой. Как и сон, сновидения могут представлять собой своего рода личное времяпрепровождение для мозга в тренажерном зале, когда сны позволяют человеку решить эмоциональные проблемы и укрепить мысли и воспоминания.
Или, возможно, жизнь - всего лишь мечта, как нас научила песня "Греби, греби, греби своей лодкой". Когда вы спите, вы испытываете массу визуальных стимулов, которые мозг так или иначе обрабатывает. В бодрствующем состоянии могут быть дополнительные стимулы для разных органов чувств, но мозг может делать с ними то же самое. Если мозг работает так же усердно во сне, как и когда мы бодрствуем, тогда, возможно, жизнь - это сон наяву.
Давайте переместим нашу лодку на следующую страницу и исследуем загадочный случай человеческой памяти.

2: Вопросы памяти​

Этот детектив записывает все свои улики, чтобы она их не забыла.

В фильме 2004 года «Вечное сияние чистого разума» персонажи, которых сыграли Джим Керри и Кейт Уинслет, проходят процесс, стирающий из головы все воспоминания об их отношениях. В фильме используются различные методы, чтобы показать, как воспоминания распадаются и исчезают, и это превращается в гонку со временем, когда персонаж Керри решает, что он не хочет завершать процесс. Он пытается защитить свои воспоминания о персонаже Уинслета, пряча их в не связанных воспоминаниях.
Удачи, Джим. Даже ученые до конца не уверены, как формируются воспоминания, как мы их восстанавливаем или как они исчезают. Есть много типов памяти; мы, люди, - стайные крысы, которые хранят информацию, начиная от того, как приготовить любимый пирог нашей бабушки, до того, как решать алгебраические уравнения. Но что решает сохранить мозг? Куда он помещает эту информацию, и почему мы не можем получить часть этой информации, когда мы действительно этого хотим?
Ученые смогли точно определить, где хранятся определенные типы памяти. Они также обнаружили, как нейроны активируются и синапсы укрепляются при хранении этих воспоминаний. Но они не знают, что именно в нейрон хранит память или как разорвать эту синаптическую связь, если вы хотите что-то забыть. В сентябре 2008 года появились новые ключи к разгадке памяти, которые в конечном итоге могут помочь нам раскрыть этот холодный случай. В одном исследовании исследователи обнаружили, что нейроны, активируемые при воспроизведении воспоминаний, скорее всего, активировались, когда событие произошло изначально. Так что, когда вы говорите о повторном проживании старых воспоминаний, это действительно так, потому что мозг делает то же самое, что и в первый раз.
Но что, если не было в первый раз? Одна из проблем, связанных с изучением сути памяти, заключается в том, что иногда кажется, что она обманывает мозг. Например, мы часто создаем ложные воспоминания. 7 июля 2005 г. в Лондоне произошла серия взрывов. Последующее исследование показало, что четыре из 10 человек имеют ложные воспоминания об этом событии, поскольку утверждали, что видели несуществующие телевизионные кадры. Если мы храним ненадежные вещи, служит ли память вообще какой-либо цели? По мнению таких древних мыслителей, как Аристотель, нам могут понадобиться воспоминания только как способ предсказывать и предвидеть будущее.
Вопрос о том, что мы пережили и как мы это пережили, ведет к нашей следующей неразгаданной загадке мозга - извечному вопросу о сознании. Подробнее об этой загадке мозга читайте на следующей странице.

1: Загадка сознания​

Малыш Шерлок Холмс пытается определить, достиг ли он сознания.

Этот раздел может просто «взорвать ваш мозг», если использовать распространенное выражение. Но есть ли у тебя вообще ум? Ученые не знают, где заканчивается мозг и начинается разум. Это одно и то же? А как насчет душ? Они находятся в нашем мозгу? Что отвечает за все те уникальные мысли и чувства, которые делают нас такими, какие мы есть? Все, от философов до физиков, подняли этот вопрос о сознании и пришли к выводу, что ничего не стоит.
Долгое время изучение сознания считалось слишком далеким для изучения. Как научиться чему-то настолько субъективному? Как может то, что чувствует один человек, стать чем-то, что может измерить другой человек? Но теперь, в своем неустанном стремлении понять все, что есть в мире, ученые пытаются выяснить, что именно происходит с сознанием.
Хотя глубокие метафизические вопросы о природе души, разума и мозга оставляют вопросы относительно того, относится ли эта проблема к сфере деятельности ученых, мозг, вероятно, каким-то образом связан с нашими сознательными мыслями. С помощью изображений мозга ученые могут наблюдать, как загораются различные части мозга, и они знают, что могут изменить мозг и наше сознание с помощью операций или химикатов. Но ученые не знают, на какой стадии процесса активный нейрон становится сознательной мыслью. Вещи, из которых состоит сознание, могут быть разбросаны по всему мозгу, при этом разные части черепа отвечают за разные части человека. Но, как мы уже упоминали, существует масса других загадок мозга относительно того, как эти части могут работать вместе.
Ученые также пытаются выяснить взаимосвязь между сознательными и бессознательными переживаниями. Есть некоторые вещи, такие как дыхание и поддержание регулярного сердцебиения, о которых нам не нужно думать. Как эти бессознательные действия устроены иначе, чем сознательные? Есть ли вообще разница? Нам нравится думать, что мы принимаем собственные решения, но одно недавнее исследование показывает, что мы можем даже не делать этого. Это исследование показало, что, используя сканеры мозга, исследователи могут предсказать, как человек собирается действовать, на целых семь секунд до того, как человек узнает, что решение было принято. Наше сознание могло быть просто иллюзией.
Возможно, что в последний момент в уравнение может войти что-то вроде свободы воли, отменив решение, принятое мозгом. Исследователи в исследовании также признали, что этот тест лучше всего подходит для простого лабораторного теста, включающего нажатие кнопки, в отличие от более важного решения, такого как прием на работу.
Сможем ли мы когда-нибудь разгадать эти загадки мозга? Кто знает - наш инструмент для этого - тот самый, который мы пытаемся понять. Но вы можете начать прочесывать сцену в поисках пропущенных подсказок, прочитав рассказы и ссылки на следующей странице.