Tento článek mi připomněl, proč miluji práci s mozkem, který vypadá roztomilý a čistý, jako je tento:
Protože skutečný mozek je velmi nepříjemný a smutný na pohled. Lidé jsou hrubí.
Minulý měsíc jsem ale strávil ve spodní části lesklé, krveprolité části obrázků Google, a teď si to budete muset také prohlédnout. Takže se uvolněte.
Pojďme dál z dálky. V biologii je takový okamžik - někdy vás nutí přemýšlet a mozek také někdy nutí nechcete. První je situace s matryoshkou ve vaší hlavě.
Pod vlasy máš kůži a pod nimi - myslel sis lebku? - ne, má 19 bodů a pak jen lebku. Pak přichází lebka a spousta věcí, které čekají na cestě do mozku.
Propagační video:
Pod lebkou a nad mozkem jsou tři membrány.
Venku dura mater (latinsky), odolná, drsná, vodotěsná vrstva. Je v jedné rovině s lebkou. Slyšel jsem, že mozek nemá oblast citlivou na bolest, ale tvrdá má jednu - asi tak citlivou jako pokožka na tváři. A tlak na tvrdou plenu během otřesu mozku je často příčinou silných bolestí hlavy.
Níže je arachnoidální mater, arachnoidální nebo arachnoidální meningy, což je vrstva kůže a pak otevřený prostor s elastickými vlákny. Vždycky jsem si myslel, že můj mozek bezcílně plave v mé hlavě v nějaké tekutině, ale ve skutečnosti jedinou skutečnou mezerou mezi mozkem a vnitřní stěnou lebky jsou arachnoidální mozkové pleny. Tato vlákna stabilizují mozek v poloze, aby se příliš nehýbal, a působí jako tlumič nárazů, když něco zasáhne vaše hlava. Tato oblast je naplněna mozkomíšním mokem, který udržuje mozek jako plovoucí, protože jeho hustota je podobná hustotě vody.
Konečně je tu pia mater, pia mater, tenká, jemná vrstva kůže, která splývá s vnějškem mozku. Pamatujete si, že když se podíváte na mozek, je vždy pokrytý cévami? Nejsou tedy na povrchu mozku, jsou jakoby uzavřeny v pia mater.
Zde je kompletní přehled toho, co vypadá jako prasečí hlava.
Vlevo vidíte kůži (růžovou), pak dvě vrstvy pokožky hlavy, pak lebku, pak tvrdou plenu, pavoukovec a vpravo mozek, který je pokryt pouze pia mater.
Jakmile odstraníme všechny nepotřebné věci, zůstaneme tváří v tvář tomuto hloupému chlapci.
Tato podivně vypadající věc je jedním z nejsložitějších známých objektů ve vesmíru - kilogram, jak říká neuroinženýr Tim Hanson, „jedna z nejvíce informačních, strukturních a samoorganizovaných látek ze všech známých.“To vše funguje pouze s 20 watty energie (počítač se stejným výkonem sní 24 000 000 wattů).
Polina Anikeeva, profesorka na Massachusettském technologickém institutu, to nazývá „měkký pudink, který můžete seškrábat lžící“. Mozkový chirurg Ben Rapoport to popsal více vědecky: kříženec mezi pudinkem a želé. Říká, že pokud položíte mozek na stůl, gravitace způsobí jeho rozmazání jako medúzy. Je těžké si představit mozek tak chaotický, protože obvykle plave ve vodě.
Ale o to nám jde. Podíváte se do zrcadla, vidíte své tělo a tvář a myslíte si, že jste to vy, ale ve skutečnosti je to jen auto, které řídíte. Ve skutečnosti jste podivně vypadající želé podobná koule. Jak se vám líbí tato analogie?
Vzhledem k podivnosti toho všeho by člověk neměl vinit Aristotela nebo starověké Egypťany nebo mnoho dalších z toho, že mozek považuje za nesmyslnou lebeční výplň. Aristoteles věřil, že srdce je středem mysli.
Nakonec lidé přišli na to, co je co. Ale ne úplně.
Profesor Krishna Shenoy srovnává naše chápání mozku s tím, jak si lidstvo představovalo mapu světa na počátku 1500.
Další profesor, Jeff Lichtman, je ještě tvrdší. Začíná svou třídu otázkou adresovanou studentům: „Pokud vše, co potřebujete vědět o mozku, je míle, jak daleko jsme tuto míli dosáhli?“Říká, že studenti obvykle odpovídají „tři čtvrtě“, „půl míle“, „čtvrt míle“a tak dále. Skutečná odpověď je však podle jeho názoru „asi tři palce“.
Třetí profesor, neurolog Moran Cerf, se mnou sdílel staré rčení od neurologů, že snaha porozumět mozku je trik-22: „Kdyby byl lidský mozek tak jednoduchý, že bychom mu rozuměli, byli bychom tak jednoduchí. že nemohli [rozumět mu]. “
Možná, že s pomocí velké věže znalostí, kterou náš druh staví, k tomu v určitém okamžiku dospějeme. Prozatím se podívejme na to, co víme o medúzách v našich hlavách, počínaje velkým obrazem.
Mozek z dálky
Podívejme se na velké části mozku pomocí hemisférického průřezu. Takto vypadá mozek ve vaší hlavě:
Nyní vezmeme mozek z hlavy a odstraníme levou hemisféru, což nám poskytne nejlepší výhled dovnitř.
Neurolog Paul McLean vytvořil jednoduchý diagram, který ilustruje základní myšlenku, o které jsme hovořili dříve, dotýkající se mozku plazů v procesu revoluce, následné nadstavby mozku savců a nakonec našeho vlastního třetího mozku.
Ve formě takové mapy je to navrstveno na náš skutečný mozek:
Pojďme se podívat na každou sekci:
Mozkový kmen (a mozeček)
Toto je nejstarší část našeho mozku.
Toto je část naší mozkové sekce nahoře, kde žije šéf žáby. Ve skutečnosti je celý mozek žáby jako tato spodní část našeho mozku:
Když pochopíte funkci těchto částí, skutečnost, že jsou starodávné, dává smysl - ať už tyto části dělají cokoli, žáby a ještěrky mohou dělat. Největší sekce jsou:
Dřeň
Medulla oblongata se stará o vaši smrt. Vykonává nevděčné úkoly řízení nedobrovolných procesů, jako je srdeční frekvence, dýchání a krevní tlak, a způsobí zvracení, když si myslí, že jste byli otráveni.
Pons
Varolievský most dělá trochu ze všeho. Je zodpovědný za polykání, kontrolu močového měchýře, mimiku, žvýkání, sliny, slzy a stolici - zkrátka všechno.
Střední mozek
Střední mozek má ještě větší osobnostní krizi než pons. Chápete, že část mozku má problémy, když téměř všechny jeho funkce plní jiná část mozku. V případě středního mozku jde o zrak, sluch, motoriku, bdělost, kontrolu teploty a řadu dalších věcí, které dělají jiné části mozku. Zbytek mozku také nevypadá moc jako střední mozek, vzhledem k tomu, jak směšně nerovnoměrný je „přední mozek, střední mozek, zadní mozek“, jako by záměrně izoloval střední mozek.
Za které je třeba zvlášť poděkovat mostu a střednímu mozku, protože ovládají dobrovolný pohyb očí. Pokud tedy nyní pohnete očima, procesy probíhají v můstku a středním mozku.
Mozeček
Tato podivně vypadající věc, podobná šourku vašeho mozku, je mozeček nebo mozeček, což je latinsky „malý mozek“. Je zodpovědný za rovnováhu, koordinaci a normální pohyb.
Limbický systém
Nad mozkovým kmenem je limbický systém - část mozku, díky níž jsou lidé neuvěřitelní.
Limbický systém je systém přežití. Důležitou součástí její práce je, že kdykoli děláte to, co váš pes dokáže - jíst, pít, mít sex, bojovat, skrývat se nebo utéct před něčím děsivým - limbický systém je za volantem. Ať se vám to líbí nebo ne, když uděláte cokoli z výše uvedeného, jste v primitivním režimu přežití.
Vaše emoce také žijí v limbickém systému a jen v případě, že jsou emoce také zodpovědné za přežití - to jsou pokročilejší mechanismy přežití, které potřebují zvířata žijící ve složité sociální struktuře.
Kdykoli se ve vaší hlavě odehraje vnitřní boj, stojí za to poděkovat vašemu limbickému systému za to, že udělal něco, čeho budete později litovat.
Jsem si docela jistý, že ovládání vašeho limbického systému je jak definicí dospělosti, tak základním lidským bojem. Nejde o to, že by nám bylo lépe bez našich limbických systémů - koneckonců z nás dělají lidi, a hodně z toho života je o emocích a uspokojování zvířecích potřeb. Jde jen o to, že váš limbický systém nebere v úvahu, že žijete v civilizované společnosti, a pokud mu dáte příliš mnoho moci na to, abyste svůj život ovládli, rychle ho zničí.
Podívejme se na to blíže. Limbického systému je mnoho, ale my se zaměříme na ty nejznámější.
Amygdala
Amygdala je druh emoční poruchy struktury mozku. Je zodpovědná za úzkost, smutek a pocit strachu. Existují dva nosní mandle a kupodivu má levice lepší náladu - někdy kromě nepříjemného vyvolává i šťastný pocit. Druhý má vždy špatnou náladu.
Hippocampus
Váš hipokamp (z řečtiny výraz „mořský koník“, protože vypadá stejně) je rýsovacím prknem pro paměť. Když si krysy začnou pamatovat směry v bludišti, vzpomínky jsou zakódovány v jejich hipokampu - doslova. V různých částech bludiště budou aktivovány různé části krysího hipokampu, protože každá část bludiště je uložena v přiřazené části hipokampu. Pokud ale po zapamatování jednoho bludiště dostane krysa další úkol a o rok později se vrátí do původního bludiště, těžko si to bude pamatovat, protože rýsovací prkno hipokampu bude vymazáno, aby se vytvořil prostor pro novou paměť.
Příběh filmu Memento je skutečný - anterográdní amnézie - a je způsoben poškozením hipokampu. Alzheimerova choroba začíná také v hipokampu, než se dostane do jiných částí mozku, takže kvůli mnoha ničivým účinkům této nemoci se nejprve objeví problémy s pamětí.
Thalamus
Ve své centrální poloze v mozku slouží thalamus také jako senzorický posel, který přijímá informace z vašich smyslů a odesílá je do mozkové kůry ke zpracování. Když spíte, thalamus spí s vámi, což znamená, že senzorický prostředník nefunguje. V hlubokém spánku vás proto nemusí probudit zvuk, světlo nebo dotek. Pokud chcete tlačit na někoho, kdo hluboce spí, musíte se pokusit natáhnout do thalamu.
Výjimkou je váš čich, což je jediný pocit, který obchází thalamus. Proto se páchnoucí soli používají k probuzení spálené osoby. A když už jsme tady, je tu skvělá skutečnost: čich je funkcí čichové cibulky a je nejstarším smyslem. Na rozdíl od jiných smyslů je čich hluboce zakořeněn v limbickém systému, kde funguje v těsném kontaktu s amygdalou a hipokampem, a proto je vůně tak úzce spojena s pamětí a emocemi.
Kůra
Nakonec jsme dorazili do kůry, kůry. Kůra. Neokortex. Mozek. Pallium.
Nejdůležitější část celého mozku nemůže rozhodnout o jménu. A proto:
Cortex je zodpovědný za téměř všechno - zpracovává to, co vidíte, slyšíte a cítíte, spolu s jazykem, pohybem, myšlením, plánováním a osobností.
Je rozdělena do čtyř částí:
Není příliš příjemné popisovat, co každý z nich dělá, protože každý z nich dělá hodně. Ale pro zjednodušení:
Frontální lalok řídí vaši osobnost spolu s tím, co považujeme za „myšlení“- ohleduplnost, plánování, odhodlání. Zejména konvice vaří nejvíce v přední části čelního laloku, v prefrontální kůře. Prefrontální kůra je další postava ve vnitřních bitvách vašeho života. Racionalista ve vás vás nutí pracovat. Vnitřní hlas se vás snaží přesvědčit, abyste se přestali starat o to, co si o vás ostatní myslí, a buďte sami sebou. Vyšší síla, která chce, abyste se přestali potit.
V tomto případě je přední lalok odpovědný za pohyb vašeho těla. Horní dráha čelního laloku je vaše primární motorická kůra.
Mezi dalšími funkcemi ovládá temenní lalok váš cit pro dotek, zejména v primární somatosenzorické kůře, v pásmu vedle primární motorické kůry.
Motorická a somatosenzorická kůra jsou umístěny vedle sebe a jsou dobře prostudovány. Neurologové přesně vědí, která část každé kapely se spojuje s každou částí vašeho těla. Což nás přivádí k nejděsivějšímu diagramu v tomto článku: homunculus.
Homunculus, vytvořený neurochirurgem Wilderem Penfieldem, vizuálně zobrazuje mapu motorické a somatosenzorické kůry. Čím větší je část těla znázorněna na diagramu, tím více je kůra věnována jejímu pohybu nebo dotyku. Několik zajímavých faktů k tomuto tématu:
Za prvé, je úžasné, že více mozku je věnováno pohybu a vjemům vaší tváře a rukou než zbytku vašeho těla, místo aby bylo přijato. Dává to smysl: musíte mít neuvěřitelně detailní výraz obličeje a vaše ruce musí být velmi hbité, zatímco ostatní části - ramena, kolena, záda - mohou být mnohem drsnější. Není to nic, co lidé hrají na klavír prsty, ne nohama.
Zadruhé je pozoruhodné, jak podobné jsou tyto dvě kůry tomu, s čím jsou spojeny.
Nakonec jsem narazil na tyto kecy a teď s nimi žiji - takže i vy. 3D muž homunculus.
Pojďme dál.
Časový lalok (temporální) je místem, kde žije vaše paměť, a protože je u vašich uší, hnízdí v něm také sluchová kůra.
Konečně, v zadní části hlavy, je týlní lalok, který je téměř úplně věnován vidění.
Dlouho jsem si myslel, že tyto velké laloky jsou celé kusy mozku - například segmenty obecné trojrozměrné struktury. Ve skutečnosti je však kůra jen vnějšími dvěma milimetry mozku a maso pod ním je pouze kabeláž.
Pokud odstraníte mozkovou kůru z mozku, můžete rozložit 2 mm čtvercový list mozku o ploše 48 x 48 centimetrů. Večeře ubrousek.
Tento ubrousek je místem, kde se většina akcí odehrává ve vašem mozku, a proto můžete myslet, hýbat se, cítit, vidět, slyšet, pamatovat si, mluvit a rozumět jazyku. Elegantní ubrousek, ať už se řekne cokoli.
A pamatujete si, že jste želé koule? Když se pokusíte uvědomit si sebe, všechno se děje v kůře. To znamená, že nejste želé koule, jste ubrousek.
Kouzlo záhybů při zvětšování velikosti ubrousku je evidentní, když položíme zbytek mozku na naši oloupanou kůru.
I když to není dokonalá, moderní věda získala určité porozumění obrazu, pokud jde o mozek. Menší obrázek v zásadě docela dobře chápeme. Zkontrolujme?
Mozek zavřít
I když jsme už dávno zjistili, že mozek se stal úložištěm naší inteligence, teprve nedávno věda zjistila, z čeho je vlastně mozek vyroben. Vědci věděli, že jeho tělo bylo vyrobeno z buněk, ale na konci 19. století italský fyzik Camillo Golgi přišel na to, jak aplikovat barvení, aby zjistil, jak vlastně vypadají mozkové buňky. Výsledek byl překvapivý:
Nevypadalo to jako buňky. Golgi otevřel neuron.
Vědci si rychle uvědomili, že neuron je základní jednotkou rozsáhlé komunikační sítě, která tvoří mozek a nervový systém prakticky všech zvířat.
Ale až v padesátých letech minulého století vědci zjistili, jak neurony mezi sebou komunikují.
Axon, dlouhý proces neuronu, který nese informace, má mikroskopický průměr - příliš malý na studium. Ale ve třicátých letech 20. století anglický zoolog J. Z. Jung přišel na to, že chobotnice dokáže přeměnit naši mysl na mozek, protože chobotnice mají v těle neuvěřitelně velké axony a lze s nimi experimentovat. O několik desetiletí později vědci Alan Hodgkin a Andrew Huxley pomocí velkého axonu chobotnice rozhodně zjistili, jak neurony přenášejí informace: akční potenciál. Takhle to funguje.
Především existuje mnoho různých typů neuronů:
Pro zjednodušení probereme jednoduchý, běžný neuron - pyramidovou buňku, podobnou té, která se nachází v motorické kůře. Chcete-li vytvořit diagram neuronu, začněme s člověkem:
A pokud mu dáme několik nohou navíc, trochu vlasů, sundáme mu ruce a natáhneme ho - to je neuron.
Přidejte další neurony.
Místo toho, abychom se podrobně zabývali vysvětlením fungování akčních potenciálů - a čerpáním z mnoha zbytečných a nezajímavých technických informací, se kterými jste se již při lekcích biologie setkali v 9. ročníku - pojďme přímo k hlavním myšlenkám, které nám pomohou.
Kmen těla našeho chlapa - axon neuronu - má negativní „klidový potenciál“, to znamená, že když je v klidu, jeho elektrický náboj je mírně záporný. Několik lidí neustále kopá do vlasů našeho chlápka, dendritů neuronu, ať se mu to líbí nebo ne. Jejich nohy skládají chemikálie na jeho vlasy - neurotransmitery - které cestují přes jeho hlavu (buněčné tělo nebo soma) a v závislosti na chemické látce zvyšují nebo snižují náboj v jeho těle. To není pro náš neuron příliš příjemné, ale je to přijatelné - a nic jiného se neděje.
Pokud se však jeho vlasů dotkne dostatek chemikálií, aby zvýšil jejich náboj, „prahový potenciál“neuronu, pak to vyvolá akční potenciál a náš frajer bude šokován.
Jedná se o dvojí situaci - buď se nášmu muži nic nestane, nebo je úplně zasažen elektrickým proudem. Nemůže být trochu pod napětím nebo příliš pod napětím - buď je pod ním, nebo ne, a vždy do určité míry.
Když k tomu dojde, puls elektřiny (ve formě krátkého obrácení normálního náboje jeho těla z negativního na pozitivní a poté se rychle vrátí do normálního negativního) prochází jeho tělem (axonem) do jeho nohou - koncovek neuronového axonu - které se samy dotýkají vlasů jiných lidí (kontaktní body se nazývají synapse). Když akční potenciál dosáhne jeho nohou, nutí je, aby uvolňovaly chemikálie do vlasů lidí, kterých se dotýkají, což buď vede, nebo nevede k tomu, že jsou tito lidé elektrickým proudem, jako je on sám.
Takto informace normálně procházejí nervovým systémem - chemické informace zasílané v malé mezeře mezi neurony spouští přenos elektrické informace přes neuron - ale někdy, když tělo potřebuje rychlejší pohyb signálu, mohou být neuron-neuronová spojení sama o sobě elektrická.
Akční potenciály se pohybují od 1 do 100 metrů za sekundu. Jedním z důvodů tohoto širokého rozšíření je to, že jiný typ buňky nervového systému - buňka Schwann - působí jako vyživující babička a neustále zabalí určité typy axonů do vrstev mastných přikrývek nazývaných myelinové pochvy. Více či méně takto:
Kromě ochrany a izolace je myelinový obal hlavním faktorem v rychlosti komunikace - akční potenciály se pohybují mnohem rychleji axony, když jsou pokryty myelinovými plášti.
Jeden dobrý příklad rozdílu v rychlosti vytvořeného myelinem: víte, jaké to je, když narazíte prstem, vaše tělo vám dá jednu sekundu na přemýšlení o tom, co jste právě udělali a jak se cítíte teď, než bolest zasáhne? Současně pocítíte dopad malíčku na něco tvrdého a ostrou část bolesti, protože ostrá informace o bolesti je do mozku vysílána prostřednictvím myelinizovaných axonů. Trvá sekundu nebo dvě, než se objeví tupá bolest, protože je vysílána prostřednictvím nemyelinizovaných C-vláken - rychlostí metr za sekundu.
Neuronové sítě
Neurony jsou do jisté míry podobné počítačovým tranzistorům - přenášejí také informace v binárním jazyce nul a jedniček (0 a 1 s), aniž by spouštěly a spouštěly akční potenciál. Ale na rozdíl od počítačových tranzistorů se neurony v mozku neustále mění.
Pamatujete si, když se učíte něco nového a jste v tom dobří, a další den to zkusíte znovu, ale bez hovna? Faktem je, že včera vám koncentrace chemických látek v signálech mezi neurony pomohla při učení. Opakování způsobilo změnu chemikálií, vy jste se zlepšili, ale následujícího dne se chemikálie vrátily do normálu, takže vylepšení byla zrušena.
Ale pokud budete pokračovat v tréninku, budete nakonec v něčem dobří a bude to dlouho. Jaksi řeknete mozku „Potřebuji to více než jednou“, a mozkové neuronové sítě reagují odpovídajícími strukturálními změnami. Neurony mění tvar a umístění a posilují nebo oslabují různá spojení tak, aby vytvořily síť cest k dovednosti, schopnosti něco dělat.
Schopnost neuronů měnit se chemicky, strukturálně a dokonce i funkčně umožňuje neurální síti vašeho mozku optimalizovat se pro vnější svět - fenomén zvaný plasticita mozku. Mozek dítěte je nejpružnější. Když se dítě narodí, jeho mozek netuší, na jaký život se má připravit: na život středověkého válečníka, který bude muset zvládnout šerm, hudebníka ze 17. století, který si bude muset vytvořit přesnou svalovou paměť pro hraní na cembalo, nebo moderního intelektuála, který si bude muset uchovat a pracovat s kolosálním množstvím informací. Ale mozek dítěte je připraven se sám změnit pro jakýkoli život, který ho čeká.
Děti jsou hvězdy neuroplasticity, ale neuroplasticita přetrvává po celý náš život, takže lidé mohou růst, měnit se a učit se nové věci. A proto můžeme vytvořit nové návyky a prolomit ty staré - vaše zvyky zrcadlí existující vzorce ve vašem mozku. Pokud chcete změnit své návyky, musíte vynaložit hodně vůle, abyste přepsali nervové dráhy mozku, ale pokud to zkusíte, mozek nakonec pochopí a změní všechny tyto cesty, po kterých nové chování již nebude vyžadovat vůli. Váš mozek fyzicky promění změnu v nový zvyk.
Celkem je v mozku asi 100 miliard neuronů, které tvoří tuto neuvěřitelně rozsáhlou síť - jako je počet hvězd v Mléčné dráze. Asi 15–20 miliard těchto neuronů je v kůře, zbytek v jiných částech mozku. Překvapivě má dokonce i mozeček třikrát tolik neuronů než mozková kůra.
Pojďme se oddálit a podívejme se na další průřez mozku. Tentokrát nebudeme řezat spolu, ale napříč.
Mozkovou hmotu lze rozdělit na takzvanou šedou a bílou hmotu. Šedá hmota ve skutečnosti vypadá tmavší a skládá se z buněčných těl (somů) mozkových neuronů a jejich zárodečných dendritů a axonů - spolu s dalším materiálem. Bílá hmota se skládá převážně z elektricky vodivých axonů, které přenášejí informace ze soma do jiných somas nebo do cíle v těle. Bílá hmota je bílá, protože tyto axony jsou obvykle obaleny myelinovým obalem, což je bílá tuková tkáň.
V mozku existují dvě hlavní oblasti šedé hmoty: vnitřní shluk limbického systému a části mozkového kmene, o kterých jsme mluvili výše, a silná vrstva kůry pokrytá 2 mm vrstvou kůry na vnější straně. Velká část bílé hmoty mezi nimi se skládá převážně z axonů kortikálních neuronů. Kůra je velké velitelské centrum a mnoho jejích řádů vychází z masy axonů v jejím složení.
Nejúžasnější ilustrací tohoto konceptu je sbírka uměleckých reprezentací Dr. Grega Dunna a Briana Edwardsa. Podívejte se na jasný rozdíl mezi strukturou vnější vrstvy kůry šedé hmoty a bílé hmoty pod ní.
Tyto kortikální axony mohou přenášet informace do jiné části kůry, do spodní části mozku nebo přes míchu - dálnici nervového systému - a do zbytku těla.
Pojďme se podívat na celý nervový systém.
Nervový systém je rozdělen do dvou částí: centrální nervový systém - váš mozek a mícha - a periferní nervový systém - složený z neuronů, které vyzařují z míchy do zbytku těla.
Většina typů neuronů jsou interneurony, které komunikují s jinými neurony. Když si myslíte, ve vaší hlavě je spousta interneuronů, kteří spolu mluví. Interneurony se nacházejí hlavně v mozku.
Další dva typy neuronů jsou senzorické neurony a motorické neurony - cestují po míchě a tvoří periferní nervový systém. Tyto neurony mohou být dlouhé jeden metr. Zde je typická struktura pro každý typ:
Pamatujete si naše dva pruhy?
Tyto pruhy se nacházejí tam, kde se rodí periferní nervový systém. Axony senzorických neuronů cestují dolů ze somatosenzorické kůry přes bílou hmotu mozku do míchy (což je prostě obrovský svazek axonů). Z míchy procházejí do všech částí vašeho těla. Každá část vaší pokožky je lemována nervy, které pocházejí ze somatosenzorické kůry. Nerv, mimochodem, je řada svazků axonů svázaných dohromady do malé šňůry. Zde je část nervu:
Nerv je všechno ve fialovém kruhu a čtyři velké kruhy uvnitř jsou svazky axonů.
Pokud vám na ruce přistane moucha, stane se následující:
Moucha se dotkne vaší pokožky a stimuluje svazek senzorických nervů. Axonové svorky v nervech začínají pracovat s potenciálem a přenášejí tento signál do vašeho mozku, aby signalizovaly mouchu. Signály jdou do míchy a soma somatosenzorické kůry. Somatosenzorická kůra poté signalizuje motorické kůře, aby líně pohnula ramenem a odplavila mouchu. Určité soma v motorické kůře, které jsou spojeny se svaly paží, iniciují potenciály a vysílají signály zpět do míchy a odtud do svalů paží. Axonové svorky na konci neuronů stimulují svaly v paži, které s ní zatřásají, aby zahnaly mouchu. Nervový systém mouchy prochází svým cyklem a letí pryč.
Pak se vaše amygdala rozhlédne a uvědomí si, že na vás sedí hmyz, řekne motorické kůře, aby se nepřátelsky trhala, a pokud je to pavouk místo mouchy, nařídí vám také hlasivky, aby nedobrovolně křičely a zničily vaši pověst.
Takže rozumíme tomu, jak funguje mozek? Proč tedy, když se profesor zeptal na tuto otázku - kolik kilometrů jsme urazili, pokud je tato míle vše, co potřebujeme vědět o mozku - odpověď je tři palce?
A tajemství je toto.
Víme, jak jednotlivé počítače odesílají e-maily a plně rozumějí všem konceptům internetu, například kolik je tam lidí, které stránky jsou největší a jaké trendy vedou. Ale všechny tyto věci uprostřed - vnitřní procesy internetu - jsou trochu matoucí.
Ekonomové vám mohou říct vše o tom, jak funguje individuální spotřebitel, základní pojmy makroekonomie a zastřešující síly, které jsou ve hře - ale nikdy vám nemohou přesně říct, jak ekonomika funguje s přesností na sekundu, ani co se s ní stane za měsíc či rok.
Mozek je poněkud podobný. Máme malý obrázek - víme všechno o tom, jak jsou neurony aktivovány. A máme celkový obrázek - víme, kolik neuronů je v mozku, jaké jsou největší laloky a struktury, jak ovládají tělo a kolik energie systém spotřebuje. Ale někde mezi tím - co dělá každá část mozku - jsme úplně ztraceni.
Prostě tomu nerozumíme.
To, co nám opravdu ukazuje, jak jsme zmatení, je to, jak neurologové mluví o částech mozku, kterým nejlépe rozumíme. Jako vizuální kůra. Vizuální kůře dobře rozumíme, protože je snadné ji mapovat.
Vědec Paul Merolla mi to popsal takto:
Zatím dobrý. Ale pokračuje:
A motorická kůra, další z nejvíce studovaných oblastí mozku, se při bližším zkoumání ukáže být ještě složitější než zraková kůra. Protože, i když víme, které obecné oblasti mapy motorické kůry odpovídají určitým oblastem těla, jednotlivé neurony v těchto oblastech motorické kůry nejsou topograficky vyrovnány a specifika jejich společné práce při vytváření pohybu těla jsou naprosto nejasná.
Neuroplasticita, díky níž jsou naše mozky tak užitečné, je také neuvěřitelně obtížné pochopit, protože způsob, jakým naše mozky fungují, je založen na tom, jak se mozek formuje v reakci na konkrétní prostředí a zkušenosti. Nejedná se o bezduchý kus masa nebo něco, co vy, já, teta Masha, strýc Petit a Bill Gates, budeme mít alespoň na pohled stejný - hluboko v mozku každého člověka je jedinečný v nejvyšším smyslu slova.
Část první: Lidský kolos
Část druhá: Mozek
Část třetí: Létání nad hnízdem neuronů
Část čtvrtá: neuro-počítačová rozhraní
Část pátá: Neuaralinkův problém
Část šestá: Age of Wizards 1
Část šestá: Age of Wizards 2
Část sedm: Velká fúze