Да ли је људски мозак, са свом способношћу решавања проблема и креативном способношћу, довољно моћан да разуме себе? Ништа у познатом универзуму (осим самог универзума) није сложеније; мозак садржи око 100 милијарди нервних ћелија, односно неурона, од којих свака може комуницирати са хиљадама других ћелија мозга.
Из ове приче
[×] ЗАТВОРИ
ВИДЕО: Трикови мозга - овако функционише ваш мозак
Сличан садржај
- Ћелије мозга за дружење
- Откривање лажи
Будући да смо примати превасходно визуелна створења, можда је најбољи начин да мозак смисла има разумљив начин. То је био циљ већ 125 година, откад је шпански научник Сантиаго Рамон и Цајал почео користити мрљу која је обележавала поједине неуроне. Завирио је кроз микроскоп у обојене ћелије и гране налик на гране са којима су се повезали са другим неуронима. "Овде је све било једноставно, јасно и нејасно", написао је о својим запажањима, почетку модерне неурознаности.
Научници су од тада осмислили методе за одређивање специфичних задатака у којима се специјализују различите области мозга - на пример, неки неурони, посвећени обради вида, детектују само хоризонталне линије, док други осећају опасност или производе говор. Истраживачи су створили мапе које описују како регије мозга које нису суседне једна према другој повезане су дугим трактима ћелијских пројекција названих аксони. Најновије технике микроскопа откривају неуроне који мијењају облик као одговор на искуство - потенцијално биљеже сјећање. Способност да се мозак види у свежем светлу створила је мноштво увида у последњих неколико деценија.
Сада се научни захвати у овај свемир користе у различиту употребу - као уметнички предмети. Царл Сцхооновер, неурознанственик на обуци на Универзитету Цолумбиа, прикупио је интригантне слике мозга за нову књигу Портрети ума (Абрамс). "То су стварни подаци, а не предавања уметника", каже он. „Ово неурознанци гледају у својим микроскопима, МРИ машинама или електрофизиолошким системима. Неурознаност постоји због ових техника. "
Позајмивши ген од флуоресцентне медузе и уградивши га у ДНК црва или мишева у лабораторији, научници су омогућили да неурони блистају. Цајалова техника бојења радила је само на обдукционом ткиву и означавала је неуроне насумично, али нове боје омогућавају научницима да "проучавају неуроне живих животиња и ткива", примећује Јосхуа Санес са Универзитета Харвард у есеју у књизи.
Једна од најновијих метода ослања се на ген који алге чини осетљивим на светлост. Јасно светло неурона који садрже ген може да промени њихово понашање. „Напредак нам омогућава да манипулирамо активностима појединих ћелија и типова ћелија користећи зраке светлости“, пише Терренце Сејновски из Салк Института за биолошке студије.
Мозак је и даље мистериозан, али обрасци на овим сликама - богате вихорице неуронских веза, неочекиване симетрије и слојеви структуре - подстичу научнике да верују да ће их још дешифровати. Са своје стране, Сцхооновер се нада да ће „натерати читаоце да мисле да је вредно покушати да схвате шта су слике и зашто су тако лепе“.
Лаура Хелмутх је виша уредница за Смитхсониан .
Фотографије су из Портрет ума: Визуализација мозга од антике до 21. века аутора Царл Сцхооновер, у издању Абрамса.
Богато слојевити хипокампус је место где се стварају сећања. Три главне компоненте хипокампуса у овом мишјем мозгу су написане. (Тамили Веиссман, Јефф Лицхтман и Јосхуа Санес (2005) / Абрамс Боокс) 
Под правим условима, обрасци настају из монументалне сложености мозга. Једна од најновијих примена магнетне резонанције прати проток воде унутар ћелија, откривајући неуронске тракте који чине везе на даљину у мозгу. На овој слици мозга плави тракти иду између врха и дна, црвени између десне и леве, а зелени између предње и задње стране. (Патриц Хагманн (2006) / Абрамс књиге) 
Слике мозга су напредовале од грубе анатомије до сложених склопова. У овом првом познатом дијаграму неурознаности Ибн ал-Хаитхам-а, око 1027., приказане су очи и видни нерви. (Ибн ал-Хаитхам (око 1027.) / љубазношћу библиотеке Сулеиманиие, Истанбул / Абрамс Боокс) 
Цртеж дебелог неурона из 1914. године Сантиаго Рамон и Цајал испреплетен тендилима из других неурона. (Сантиаго Рамон и Цајал (1914) / Љубазношћу др Јуана А. де Царлоса, Наслеђе Цајал, Институто Цајал (ЦСИЦ) / Абрамс Боокс) 
Облик који неурон поприма одређује се његовом функцијом, као и начином на који је група неурона организована. Овде су приказани светли дугуљасти кластери у делу мишјег мозга осетљивог на додир; сваки обрађује неуронске сигнале из различитог шапта. (Ласани Вијетунге и Петер Кинд, 2008 / Абрамс Боокс) 
То све мождане активности и основ за неке технике сликања је густа мрежа осјетљивих крвних судова. (Алфонсо Родригуез-Баеза и Мариса Ортега-Санцхез (2009) / Абрамс Боокс) 
Ово није апстрактна уметност - то је приказ неуронске активности у мозгу мајмуна. Овај део мозга, зван визуелни кортекс, један је од првих делова мозга који прима информације из очију. Визуални кортекс је подешен на једноставне облике, попут равних линија. Мајмуну су приказане линије различитих оријентација, а различите боје представљају парчиће кортекса које су посебно заинтересоване за дату врсту линија. Неуронски кластери означени зеленом бојом, на пример, активни су када мајмун види вертикалну линију; жути неуронски кластери су подешени на хоризонталне линије. (Љубазношћу Јевгенија Б. Сиротина) 
Кад мозак добро функционише, различити делови су повезани дугим влакнима која се зову аксони (види фотографију 2). Али када је мозак оштећен (као на овој слици пацијента који је доживео мождани удар у делу мозга званом таламус), везе се прекидају. (Љубазношћу Хеннинг У. Восс-а) 
Неурони међусобно комуницирају ослобађајући хемикалије, попут допамина, из врећица названих везикуле. Везикури, виђени овде у ћелији фибробласта, имају геодетску спољашњу превлаку која на крају искаче кроз страну ћелије и ослобађа своју хемијску поруку коју ће открити комшије ћелије. (Слика продуцирала др Јохн Хеусер) 
Наше ћелије су окружене скелом протеина која одржава облик ћелије. Под електронским микроскопом протеинска влакна која се називају актински филаменти изгледају као плетенице. (Слика продуцирала др Јохн Хеусер) 
Хипокампус је седиште сећања. Ако је оштећена, можете се сетити ствари које су се догодиле много пре повреде, али нећете моћи да оставите нова сећања. (Љубазно од Тхомаса Дееринка и Марка Еллисмана) 
Хвала можданули - збуњеном ткиву на задњем и доњем делу мозга - за вашу способност да играте или возите бицикл. Све је у моторичкој координацији. У овом обојеном комаду можданог ткива подржавајуће ћелије зване глиа су у плавој боји, а ћелије које се називају Пуркиње неурони су у зеленој боји. Пуркиње неурони су један од највећих неурона у мозгу и имају велику мрежу разгранатих пројекција које се називају дендрити. (Љубазно од Тхомаса Дееринка и Марка Еллисмана) 
Пре неколико година неурознанственици су смислили како да узму два флуоресцентна протеина који су ужарени у зелену или црвену боју и претворе их у дугу различитих боја која се могу уградити у поједине неуроне. Овде се техника користи за бојење ћелија у мождану. Резултат? „Браинбов.“ (Миша Браинбов продуцирали су Ј. Ливет, ТА Веиссман, Х. Канг, РВ Драфт, Ј. Лу, РА Беннис, ЈР Санес, ЈВ Лицхтман) 
Густи слој хипокампуса, који се показао кључним за памћење, био је предмет овог цртежа из 1895. године Јосепха Јулеса Дејерине. (Фотографија Двигхт Примиано, Анатомие дес центрес нерук . Париз, Руефф, 1895-1901 .) 
Књига Царла Сцхооновереа садржи есеје неких водећих светских неурознанственика. (Љубазношћу књига Абрамс)
