Das Gehirn steckt voller Überraschungen

Vielleicht haben Sie von der letzten Woche veröffentlichten Studie gehört, in der die Verkabelung des Gehirns mit den Straßen von Manhattan verglichen wurde. Ich habe mich gefragt, ob dies damit zu tun hat, wie aktiv das Angstzentrum meines Gehirns wird, wenn ich in einem New Yorker Taxi steige, aber anscheinend haben die Wissenschaftler den Wert dieser Forschungsrichtung nicht erkannt.

Sie stellten jedoch fest, dass die Verbindungen in unserem Gehirn einem relativ einfachen Design zu folgen scheinen. Statt wie gedacht einer Schüssel mit verwirrten Spaghetti zu ähneln, sind sie wie ein Gitter angeordnet. (Nun, das ist beruhigend.) Und, sagt der Hauptautor der Studie, Van Wedeen, von der Harvard Medical School, der klärt, wie eine relativ kleine Anzahl von Genen eine Blaupause für etwas so Komplexes hervorbringen kann. Es wird auch erklärt, wie sich das Grundgehirn eines Plattwurms zu einem erstaunlich komplizierten menschlichen Verstand entwickeln kann. Um die Manhattan-Analogie von Wedeen zu erweitern, müssen dem Raster viel mehr Straßen hinzugefügt werden.

Der Wert der Studie ist, zusammen mit anderen wichtigen Hirnkartierungsunternehmen wie dem Human Connectome Project, dass sie Wissenschaftlern helfen, zu erkennen, was schief geht, um Störungen wie Autismus und Alzheimer zu verursachen.

Wo Erinnerung lebt

Aber so beeindruckend diese Forschung auch ist, eine andere Gehirnstudie, die ebenfalls im letzten Monat veröffentlicht wurde, könnte noch bedeutsamer sein. Ein Team von MIT-Wissenschaftlern fand heraus, dass es möglich ist, ein Gedächtnis bei Bedarf zu aktivieren, indem einige Neuronen mit Licht stimuliert werden. Was darauf hindeutet, dass ein volles Gedächtnis nur in einer Handvoll Gehirnzellen vorhanden sein kann.

Die Forscher verwendeten eine innovative Technik namens Optogenetik, mit der gentechnisch veränderte Neuronen mit einem kurzen Lichtimpuls gesteuert werden können - ein Ansatz zur Veränderung von Neuronen, der wesentlich präziser ist als elektrische Stimulation oder Medikamente.

Bei der Arbeit mit Mäusen identifizierten sie zuerst eine bestimmte Gruppe von Zellen im Hippocampus - den Teil des Gehirns, der mit dem Gedächtnis identifiziert wurde -, die nur aktiv waren, als eine Maus etwas über eine neue Umgebung erfuhr. Als nächstes koppelten sie diese Zellen mit Genen, die lichtaktivierte Proteine ​​erzeugen. Schließlich versetzten sie der Maus einen leichten Schlag auf den Fuß und sie tat, was Mäuse taten - sie erstarrte in einer defensiven Haltung.

Dann kam der Test. Mit der Maus in einer völlig anderen Umgebung richteten die Forscher Licht auf die Neuronen, die mit dem ursprünglichen Gedächtnis verbunden sind. Und die Maus erstarrte, und ihre Erinnerung an den Schock erwachte wieder.

Natürlich ist es ein langer Weg, von der Aktivierung einer unangenehmen Rückblende in einer Maus bis zur Heraufbeschwörung einer unserer alten Lieblingserinnerungen mit einem Lichtimpuls. Die Wahrscheinlichkeit, dass ein vollständiges Gedächtnis nur in wenigen Neuronen lebt, wird den Wissenschaftlern zweifellos helfen, besser zu verstehen, wie komplexe Erinnerungen überhaupt Gestalt annehmen. Und es ist noch ein Teil des komplizierten und ärgerlichen Puzzles in unseren Köpfen.

Unser Gehirn folgt vielleicht einem Raster, aber es bleibt voller mysteriöser Ecken.

Ein gewisses Eigenleben

Hier sind andere neuere Studien, die ein bisschen mehr darüber enthüllten, wie unser Verstand funktioniert - und nicht:

• Zwei Sprachen sind besser als eine: Mehr Studien zufolge hat eine zweisprachige Person eine bessere Chance, Demenz und Alzheimer zu verzögern als eine Person, die nur eine Sprache spricht. Die jüngste Studie von Wissenschaftlern der University of York in Toronto ergab, dass Anzeichen von Demenz drei oder vier Jahre später bei Menschen auftraten, die mindestens zwei Sprachen sprachen.
• Schlaffes Muskelgedächtnis: Laut einer neuen Studie fällt es Menschen mit Schlafapnoe, die oft zu einem fragmentierten Schlaf führt, schwerer, das motorische oder „Muskelgedächtnis“ aufrechtzuerhalten.
• Ist es hier neblig? Oder bin es nur ich ?: Untersuchungen am Medical Center der Universität von Rochester haben bestätigt, dass der „Gehirnnebel“, über den sich Frauen in den Wechseljahren häufig beschweren, real ist. Es ist auch wahrscheinlicher, dass sie die Fähigkeit beeinträchtigen, neue Informationen zu erhalten und sie in ihren Köpfen zu manipulieren - wie zum Beispiel ein Trinkgeld zu finden - und sich auf eine herausfordernde Aufgabe zu konzentrieren, wie zum Beispiel die Erledigung ihrer Steuern.
• Angriff des Mathe-Monsters: Die Gehirne von Kindern, die Angst vor Mathe haben, funktionieren anders als die Gehirne derer, die dies nicht tun. Gehirn-Scans von Zweit- und Drittklässlern zeigten, dass verschiedene Teile des Gehirns für die mathematisch-phobischen Kinder aktiv waren, die an Additions- und Subtraktionsproblemen von denen arbeiteten, die keine Angst hatten.
• Sind das echte Freunde oder Facebook-Freunde ?: Eine Studie von Professor Robin Dunbar von der Universität Oxford kommt zu dem Schluss, dass je größer der Frontallappen einer Person ist, desto mehr Freundschaften können sie pflegen.

Videobonus: Kannst du nicht glauben, dass mit Licht bestimmte Neuronen im Gehirn gesteuert werden können? Hier ist ein kleines Tutorial zur Optogenetik.