يخبرنا الدماغ ماذا نفعل وكيف نتصرف وماذا نفكر وماذا نقول. حتى أنه يتذكر وجه الغرباء في الشارع ويلفهم في همومنا ، ويلبس قبعة الحفل عليهم ويلقي ببعض الكنغر الشرير ، مما يخلق سيناريو غريب للترفيه لنا أثناء نومنا. نحن نعتمد على هذا العضو للعيش والتعلم ، لكن الكثير حول هذا العضو لا يزال غامضًا بالنسبة لنا مثل داخل الثقب الأسود. كل عام ، تعلمنا الاكتشافات الجديدة المزيد عن هذا العضو العجيب. تشمل اكتشافات هذا العام قدرة غريبة للدماغ على حماية نفسه من فكرة الموت ، وكيف يمكن لحملات أنتاركتيكا الوحيدة أن تقلص الدماغ وكيف لا يزال الدماغ يعمل عندما يكون نصفه مفقودًا. تعمق في التعرف على بعض أعظم اكتشافات الدماغ في عام 2019.
أحلام غاضبة
يمكن للأشخاص تجربة العديد من المشاعر أثناء النوم ، حتى الغضب. اكتشف الباحثون أنه من خلال تحليل نشاط الدماغ ، يمكنهم معرفة ما إذا كان الشخص لديه أحلام غاضبة أم لا. قام الفريق بفحص مناطق الدماغ المعروفة باسم "الفصوص الأمامية" ، والتي تساعد في التحكم في التعبير عن العواطف وتساعد في حل المشكلات. يمكن أن يشير النشاط غير المتماثل في الفصوص الأمامية للدماغ أثناء النوم وقبله إلى أن الشخص كان لديه أحلام غاضبة ، وفقًا للنتائج.
عندما نسترخي ، يطلق الدماغ موجات ألفا الدماغية التي تتأرجح بين 8 هيرتز و 12 هيرتز. إذا كان هناك عدم تطابق في نشاط ألفا - كلما زادت موجات ألفا الدماغية ، قل عمل هذه المنطقة من الدماغ - بين الفصوص الأمامية ، مما يشير إلى أن الشخص يحاول السيطرة على غضبه. بعد تحليل موجات الدماغ هذه في 17 مشاركًا أمضوا ليلتين (كل أسبوع على حدة) في مختبر النوم ، وجد الفريق أن شيئًا مشابهًا يحدث في الدماغ أثناء نوم الشخص. أفاد الأشخاص الذين يعانون من عدم تماثل ألفا أمامي أكبر أثناء النوم بأن لديهم أحلامًا غاضبة أكثر.
وحيدا أنتاركتيكا البعثات
البشر - حتى الانطوائيون - هم كائنات اجتماعية ، ويمكن للوحدة أن تؤثر سلبًا على الدماغ. وجدت دراسة أن تسعة مستكشفين أمضوا أكثر من عام في فراغ القارة القطبية الجنوبية غادروا بأدمغة أصغر قليلاً. وقارنت مجموعة من الباحثين مسح الدماغ لأدمغة المستكشفين التي أخذوها قبل مغادرتهم إلى القارة السريعة وبعد عودتهم إلى المجتمع. ووجد الفريق أن أجزاء من الدماغ ، مثل الحصين - وهي منطقة في الدماغ تشارك في التعلم والذاكرة - كان حجمها أقل بعد عودة المستكشفين ، حسبما أفاد الفريق في وقت سابق من هذا الشهر.
ما هو أكثر من ذلك ، أن المستكشفين قد خفضوا مستويات بروتين يسمى عامل التغذية العصبية المشتقة من الدماغ (BDNF) ، والذي يدعم نمو الخلايا العصبية الجديدة وبقائها وضروري لإنشاء اتصالات جديدة في الدماغ. يحاول الباحثون الآن اكتشاف طرق - مثل روتين التمارين الرياضية أو الواقع الافتراضي - للمساعدة في منع انكماش الدماغ عندما يجد الناس أنفسهم في مثل هذه الأماكن المنفردة غير المنبهة.
المصابيح المفقودة
سيكون من المحير إذا كان الشخص قادرًا على التقاط تفاحة دون استخدام يده. وبالمثل ، اكتشفت مجموعة من الباحثين مجموعة فرعية صغيرة من الأشخاص الذين يمكن أن يشموا ، على الرغم من أنهم يفتقدون منطقة حرجة في الدماغ بحاجة إلى الشم. تجلس المصابيح الشمية في الجزء الأمامي من الدماغ وتعالج المعلومات حول الروائح من الأنف. اكتشف الباحثون هذا عن طريق الصدفة عندما فحصوا فحوصات الدماغ لامرأة تبلغ من العمر 29 عامًا يمكنها أن تشم بشكل طبيعي ورأوا أنها تفتقد إلى بصيلاتها الشم. وعثروا فيما بعد على زوجات من النساء اللائي فقدن أيضًا بصيلاتهن الشمية لكنهن زعمن أنهن قادرات على الشم. لقد أجروا مسحًا دماغيًا واختبارات الشم على هؤلاء النساء ، وبالفعل ، تم فحص قصتهن.
لا يعرف الباحثون بالضبط ما الذي أدى إلى هذه القدرة السحرية على الشم ، لكنهم يعتقدون أن جزءًا آخر من الدماغ يمكن أن يأخذ دور المصابيح الشم ، مما يدل على قدرة الدماغ الكبيرة على إعادة تشكيل نفسه. بديل آخر هو أننا قد فهمنا كل شيء بشكل خاطئ ، وأنك لا تحتاج إلى مصابيح الشم لتتمكن من التمييز والتعرف على الروائح - مما يعني أن هذه الهياكل قد تكون مسؤولة عن شيء آخر.
حقل مغناطيسي
تستخدم بعض الحيوانات المجال المغناطيسي غير المرئي الذي يلتف حول كوكبنا كنظام ملاحة طبيعي. اتضح أن بعض الناس قد يكونون قادرين أيضًا على استشعار المجال المغناطيسي لكوكبنا ، على الرغم من عدم وضوح السبب. في دراسة نشرت في مارس ، قامت مجموعة من الباحثين بفحص أدمغة 34 شخصًا قيل لهم أن يجلسوا في غرفة اختبار مظلمة مع مجال مغناطيسي صناعي. أظهر تحليل الدماغ أن أربعة من أصل 34 مشاركًا أظهروا تفاعلًا قويًا مع تحول في المجال المغناطيسي من الشمال الشرقي إلى الشمال الغربي - ولكن ليس العكس.
أظهر هؤلاء الأفراد الأربعة انخفاضًا في موجة الدماغ التي أشارت إلى أن الدماغ التقط إشارة ، على الأرجح إشارة مغناطيسية. ليس من الواضح لماذا أظهر بعض الأشخاص استجابة للحقل المغناطيسي ، في حين أن البعض الآخر لم يفعل ذلك ، وليس من الواضح أيضًا كيف اكتشف الدماغ مثل هذه الإشارات. لكن الأبحاث السابقة وجدت أن دماغ الإنسان يحتوي على الكثير من الجسيمات المغناطيسية الدقيقة ، والتي قد يكون لها علاقة بها ، وفقًا للباحثين.
فكرة الموت
الموت ظاهرة طبيعية مثل الحياة والحب. لكن أدمغتنا تحمينا من فكرة زوالنا ، مما يجعلنا غير قادرين على فهم فكرة أننا في يوم من الأيام سوف ننضم للآخرين في النوم الأبدي ، وفقًا لدراسة حديثة. يستخدم الدماغ باستمرار المعلومات القديمة للتنبؤ بما سيحدث في سيناريوهات مماثلة في المستقبل - لذلك يجب أن يكون الدماغ قادرًا على التنبؤ بأنك أيضًا ستموت يومًا ما.
ولكن كما اتضح ، فإن شيئًا حول فكرة موتنا يكسر هذه الآلية في الدماغ. اكتشفت مجموعة من الباحثين ذلك من خلال ملاحظة كيف استجابت أدمغة 24 شخصًا عندما ظهرت وجوههم بجوار الكلمات المتعلقة بالموت. أظهرت قياسات نشاط الدماغ أن آلية التنبؤ في الدماغ تنهار عندما يتعلق الأمر بفكرة وفاة الشخص نفسه. من غير الواضح سبب حدوث ذلك ، ولكن وفقًا للمنظرين ، فإن الوعي الشديد للغاية بوفيات المرء سيقلل من احتمال رغبة الشخص في الإنجاب ، لأن الخوف سيمنعهم من المخاطرة التي يجب اتخاذها للعثور على رفيق .
غسل السوائل الشوكية
لقد عرف الباحثون لفترة طويلة أن نشاط الدماغ يكون إيقاعيًا للغاية عندما ننام ، منتجين موجات متموجة من النشاط العصبي. لكن للمرة الأولى هذا العام ، وجد الباحثون شيئًا آخر جزءًا من تلك الدورة الإيقاعية: السائل الدماغي الشوكي. هذا السائل يحيط بالدماغ والنخاع الشوكي ويحميهما في جميع الأوقات ، وقد اقترحت الأبحاث السابقة أنه ينظف الدماغ أيضًا من البروتينات السامة أثناء نومنا.
قامت مجموعة من الباحثين بمسح أدمغة 13 مشاركًا نائمًا باستخدام آلة التصوير بالرنين المغناطيسي (MRI) ووجدوا أن السائل الدماغي الشوكي يصل بالفعل إلى الدماغ النائم بتدفق إيقاعي إلى حد ما ؛ يهدأ نشاط الدماغ للأسفل ، ثم يتدفق الدم من الدماغ ويتدفق السائل الدماغي الشوكي. في الواقع ، هذا التدفق يمكن التنبؤ به وثابت لدرجة أنه من الممكن معرفة ما إذا كان الشخص نائمًا أو مستيقظًا ، بمجرد النظر إلى السائل الدماغي الشوكي. قد توفر النتائج نظرة ثاقبة لمشاكل الشيخوخة المتعلقة بالدماغ.
نصف الدماغ مفقود
يتمتع الدماغ بقدرة ملحوظة على التغيير والتكيف ، كما هو موضح في مجموعة صغيرة من الأشخاص الذين تمت إزالة نصف أدمغتهم كأطفال لتقليل نوبات الصرع. على الرغم من فقدان نصف كامل من أدمغتهم ، إلا أنهم عملوا بشكل جيد لأن النصف المتبقي تعزز ، وفقًا لدراسة جديدة. حلل الفريق أدمغة ستة بالغين في العشرينيات والثلاثينيات من العمر ، تمت إزالة نصف أدمغتهم عندما كان عمرهم بين 3 أشهر و 11 عامًا ومقارنتها مع الآخرين الذين كانت أدمغتهم سليمة.
أظهرت فحوصات الدماغ أنه من بين المرضى الذين لديهم نصف دماغ واحد فقط ، عملت مناطق الدماغ المشاركة في نفس الشبكة (مثل الرؤية) معًا تمامًا كما فعلت في أولئك الذين كانت أدمغتهم سليمة. ووجدوا أيضًا أن الاتصال بين أجزاء من شبكات الدماغ المختلفة كان أقوى في المرضى الذين أزيلوا نصف الكرة الأرضية ، مما يشير إلى أن الدماغ قادر على تعويض فقدان جزء كبير من نفسه.
تعلم اللغة
يحتاج دماغك إلى تخزين يصل إلى ما هو موجود على قرص مرن من أجل إتقان لغتك الأم ، وفقًا لدراسة نشرت في مارس. من المرجح أن يحتاج الشخص البالغ الناطق باللغة الإنجليزية إلى تعلم حوالي 12.5 مليون بت من المعلومات المتعلقة باللغة ، أو 1.5 ميغابايت من التخزين. (استخدم المؤلفون فكرة "البتات" كمثال ؛ فالدماغ لا يخزن المعلومات في البتات أو الأصفار والثواني.) لكن الكثير من هذه الملايين من المعلومات اللغوية ذات الصلة بالقواعد والنحو أقل من علاقة بمعنى الكلمات . في أفضل سيناريو ، في يوم واحد ، سيتذكر البالغ 1000 إلى 2000 بت من لغته الأصلية ، وفي أسوأ السيناريوهات ، سوف يتذكرون حوالي 120 بت في اليوم.
إحياء العقول الميتة
أعاد العلماء دوران المخ والنشاط الخلوي في أدمغة الخنازير بعد ساعات من وفاتهم. تحدت هذه التجربة الجذرية الفكرة البارزة التي مفادها أنه بعد الموت ، يتعرض الدماغ لأضرار مفاجئة لا رجعة فيها. لكن مجموعة من الباحثين أظهرت أن موت الخلايا يحدث على مدى فترة زمنية أطول ، وفي بعض الحالات ، يمكن تأجيله أو عكسه. طور الباحثون نظامًا لدراسة دماغ ما بعد الوفاة يسمى "BrainEx" ، حيث قاموا بضخ بدائل الدم الاصطناعية في شرايين الدماغ. وضخوا هذا المحلول في 32 من أدمغة الخنازير بعد 4 ساعات من نفوق الحيوانات وتركوا الحل في الدماغ لمدة 6 ساعات. ووجدوا أن النظام حافظ على بنية خلايا الدماغ ، وقلل من موت الخلايا واستعاد بعض النشاط الخلوي.
على الرغم من أن الباحثين أكدوا أنهم لم يلاحظوا أي نوع من النشاط الذي يشير إلى أن الدماغ كان مدركًا أو واعيًا ، إلا أن النتائج جعلت بعض العلماء يتساءلون عما يعنيه أن تكون على قيد الحياة. ما هو أكثر من ذلك ، أجريت هذه الدراسة في الخنازير وليس في البشر. (أدمغة الخنازير تشبه العقول البشرية أكثر من أدمغة القوارض.)
الوعي الخفي
أظهرت دراسة نشرت في يونيو أن بعض المرضى في غيبوبة أو حالة نباتية تظهر عليهم علامات "الوعي الخفي". قام الباحثون بتحليل موجات الدماغ لأكثر من 100 مريض كانوا غير مستجيبين بعد إصابة في الدماغ. ووجدوا أنه في غضون يومين من الإصابة ، استجاب واحد من كل 7 من المرضى بنمط مميز من نشاط الدماغ ، أو "وعي خفي" ، عندما طلب منهم تحريك أيديهم. هذا يشير إلى أن المرضى فهموا الأوامر ولكنهم لم يتمكنوا من الحركة. بعد عام واحد ، كان 44 ٪ من المرضى الذين لديهم هذه العلامات الأولية للوعي الخفي يمكن أن يعملوا بمفردهم لمدة 8 ساعات على الأقل في اليوم ، في حين أن 14 ٪ فقط من المرضى الذين لم يظهروا علامات أولية للوعي الخفي يمكنهم ذلك. وبعبارة أخرى ، فإن المرضى الذين ظهرت عليهم علامات "الوعي الخفي" كانوا أكثر عرضة للتعافي من المرضى الذين ليس لديهم هذه العلامات ، وفقًا للباحثين.
