Човешкият мозък с цялата си способност за решаване на проблеми и творчески способности е достатъчно мощен, за да разбере себе си? Нищо в познатата Вселена (с изключение на самата Вселена) не е по-сложно; мозъкът съдържа около 100 милиарда нервни клетки или неврони, всяка от които може да комуникира с хиляди други мозъчни клетки.
От тази история
[×] ЗАКРИТЕ
ВИДЕО: Мозъчни трикове - така работи мозъкът ви
Свързано съдържание
- Мозъчни клетки за социализация
- Откриване на лъжи
Тъй като ние приматите сме преди всичко визуални създания, може би най-добрият начин да осмислим мозъка е да го виждаме ясно. Това е целта в продължение на 125 години, откакто испанският учен Сантяго Рамон и Каджал започна да използва петно, което бележи отделни неврони. Той надникна през микроскоп към оцветените клетки и клоновидните проекции, с които те се свързваха с други неврони. „Тук всичко беше просто, ясно и безапелационно“, пише той за своите наблюдения, началото на съвременната невронаука.
Оттогава учените създават методи за определяне на специфичните задачи, в които се специализират различни мозъчни региони - например някои неврони, посветени на обработката на зрението, откриват само хоризонтални линии, докато други усещат опасност или създават реч. Изследователите са създали карти, очертаващи как мозъчните региони, които не са в съседство един с друг, са свързани с дълги участъци от клетъчни проекции, наречени аксони. Най-новите техники за микроскоп разкриват невроните, променящи формата си в отговор на опита - потенциално запис на памет. Способността да виждаме мозъка в свежа светлина породи богат поглед през последните няколко десетилетия.
Сега набезите на учените в тази вселена се използват по различен начин - като обекти на изкуството. Карл Скоуновер, невролог в обучението в Колумбийския университет, е събрал интригуващи образи на мозъка за нова книга „ Портрети на ума“ (Abrams). „Те са истински данни, а не предавания на художници“, казва той. „Това разглежда невролозите в своите микроскопи, ЯМР апарати или електрофизиологични системи. Невронауката съществува поради тези техники. "
Като вземат назаем ген от флуоресцентни медузи и го вмъкват в ДНК на червеи или мишки в лабораторията, учените са накарали невроните да светят. Техниката за оцветяване на Кажал работеше само върху следсмъртната тъкан и белязаше невроните на случаен принцип, но новите багрила позволиха на учените да „изучават невроните на живи животни и тъкани“, отбелязва в есе в книгата Джошуа Сайнс от Харвардския университет.
Един от най-новите методи разчита на ген, който прави водораслите чувствителни към светлината. Сияещата светлина върху невроните, съдържащи гена, може да промени поведението им. „Напредъкът ни позволява да манипулираме дейностите на отделни клетки и видове клетки, използвайки лъчи на светлина“, пише Терънс Сейновски от Института за биологични изследвания на Salk.
Мозъкът остава загадъчен, но моделите в тези образи - богати въртележки от невронни връзки, неочаквана симетрия и слоеве на структура - насърчават учените да вярват, че те все още ще го дешифрират. От своя страна Schoonover се надява да „накара читателите да мислят, че си струва да се опитат да разберат какви са изображенията и защо са толкова красиви.“
Лора Хелмут е главен редактор на Smithsonian .
Снимките са от „ Портрет на ума: Визуализация на мозъка от древността до 21 век“ от Карл Скоуновер, публикувана от „Абрамс“.
Богато слоевият хипокамп е мястото, където се правят спомени. Трите основни компонента на хипокампуса в този миши мозък са изписани. (Тамили Вайсман, Джеф Лихтман и Джошуа Сайнс (2005) / Книгите на Абрамс) 
При правилните условия модели се появяват от монументалната сложност на мозъка. Едно от най-новите приложения на магнитен резонанс проследява потока на водата в клетките, разкривайки невронни трактори, които осъществяват връзки на дълги разстояния в мозъка. В това изображение на мозък сините трактори минават между горната и долната част, червените между дясно и отляво, а зелените между предната и задната част. (Патрик Хагман (2006) / Абрамс Книги) 
Образът на мозъка е напреднал от груба анатомия до сложни схеми. В тази първа известна диаграма на невронауката, от Ибн ал Хайтам, около 1027 г., са илюстрирани очите и зрителните нерви. (Ибн ал-Хайтам (около 1027 г.) / любезното съдействие на библиотеката „Сюлеймание“, Истанбул / Абрамски книги) 
Чертежът на Сантяго Рамон и Кажал от 1914 г. на пухкаво тяло на неврона, сплетен от гайдари от други неврони. (Сантяго Рамон и Каджал (1914) / С любезното съдействие на д-р Хуан А. де Карлос, наследство Каджал, Институт Каджал (CSIC) / Книги за Абрамс) 
Формата, която приема неврон, се определя от неговата функция, както и начинът, по който се организира група от неврони. Показани тук са ярки продълговати струпвания в част от мозъка на мишката, чувствителна на допир; всеки обработва невронни сигнали от различен мустак. (Lasani Wijetunge и Peter Kind, 2008 / Abrams Books) 
Подхранването на цялата тази мозъчна дейност и основата на някои техники за изобразяване е гъста мрежа от деликатни кръвоносни съдове. (Алфонсо Родригес-Баеза и Мариса Ортега-Санчес (2009) / Абрамс Книги) 
Това не е абстрактно изкуство - това е представяне на нервната активност в мозъка на маймуната. Тази част от мозъка, наречена зрителна кора, е една от първите части на мозъка, която получава информация от очите. Визуалният кортекс е настроен на прости форми, като прави линии. На маймуната бяха показани линии с различна ориентация, а различните цветове представляват парчета от кортекс, които са особено заинтересовани от даден тип линия. Невроновите клъстери, подчертани в зелено, например, са активни, когато маймуната вижда вертикална линия; жълтите невронови клъстери са настроени на хоризонтални линии. (С любезното съдействие на Евгений Б. Сиротин) 
Когато мозъкът работи добре, различните части са свързани с дълги влакна, наречени аксони (виж снимка 2). Но когато мозъкът е повреден (както в това изображение от пациент, претърпял инсулт в част от мозъка, наречена таламус), връзките се разпадат. (С любезното съдействие на Хенинг U. Voss) 
Невроните общуват помежду си, като отделят химикали, като допамин, от торбички, наречени везикули. Везикулите, гледани тук в клетка от фибробласт, имат геодезично външно покритие, което в крайна сметка изскача през страната на клетката и освобождава своето химическо съобщение, за да бъде открито от съседите на клетката. (Изображение произведено от John Heuser, MD) 
Нашите клетки са заобиколени от скелета от протеини, които поддържат формата на клетката. Под електронен микроскоп протеиновите влакна, наречени актинови нишки, изглеждат като сплетени въжета. (Изображение произведено от John Heuser, MD) 
Хипокампусът е седалището на паметта. Ако е повреден, можете да си спомните неща, които са се случили много преди нараняването, но няма да можете да правите нови спомени. (С любезното съдействие на Томас Диринк и Марк Елисман) 
Благодарете на малкия мозък - свитият тъкан на гърба и дъното на мозъка - за способността ви да танцувате или да карате колело. Всичко е в координацията на двигателя. В този оцветен резен от мозъчна тъкан поддържащите клетки, наречени glia, са в синьо, а клетките, наречени Purkinje неврони, са в зелено. Невроните на Purkinje са едни от най-големите неврони в мозъка и имат обширни разклоняващи се мрежи от проекции, наречени дендрити. (С любезното съдействие на Томас Диринк и Марк Елисман) 
Преди няколко години невролозите измислиха как да приемат два флуоресцентни протеина, които светиха в зелено или червено, и да ги превърнат в дъга от различни цветове, които могат да бъдат вградени в отделни неврони. Тук техниката се използва за оцветяване на клетки в малкия мозък. Резултатът? „Мозъчна мускулатура“ (Мишката на Brainbow е продуцирана от J. Livet, TA Weissman, H. Kang, RW Draw, J. Lu, RA Bennis, JR Sanes, JW Lichtman) 
Плътно слоеният хипокамп, който се оказва решаващ за паметта, беше обект на тази рисунка от 1895 г. на Джоузеф Жул Дежерин. (Фотография от Дуайт Примиано, Anatomie des centres nerux . Париж, Rueff, 1895-1901) 
Книгата на Карл Шкуновер включва есета на някои от водещите световни невролози. (С любезното съдействие на книгите за Абрамс)
