Il cervello ci dice cosa fare, come agire, cosa pensare e cosa dire. Ricorda persino il volto di sconosciuti per strada e li avvolge nelle nostre preoccupazioni, ci mette sopra un cappello da festa e getta alcuni canguri malvagi, creando uno strano scenario per intrattenerci mentre dormiamo. Dipendiamo da questo organo per vivere e imparare, ma molto di questo organo rimane ancora misterioso per noi come l'interno di un buco nero. Ogni anno, nuove scoperte ci insegnano di più su questo meraviglioso organo. Le scoperte di quest'anno includono una strana capacità del cervello di proteggersi dall'idea della morte, di come le sole spedizioni antartiche possano ridurre il cervello e di come il cervello funzioni ancora quando ne manca metà. Quindi tuffati per conoscere alcune delle più grandi scoperte cerebrali del 2019.
Sogni arrabbiati
Le persone possono provare molte emozioni durante il sonno, persino la rabbia. I ricercatori hanno scoperto che analizzando l'attività cerebrale, potevano capire se una persona avesse o meno sogni arrabbiati. Il team ha esaminato le regioni del cervello note come "lobi frontali", che aiutano a controllare l'espressione delle emozioni e aiutano a risolvere i problemi. L'attività asimmetrica nei lobi frontali del cervello durante e prima del sonno potrebbe indicare che una persona aveva sogni arrabbiati, secondo i risultati.
Quando ci rilassiamo, il cervello rilascia onde cerebrali alfa che oscillano tra 8 Hertz e 12 Hertz. Se c'è una discrepanza nell'attività alfa - più onde cerebrali alfa rilasciate, meno quella regione del cervello sta funzionando - tra i due lobi frontali, ciò indica che la persona sta cercando di controllare la propria rabbia. Dopo aver analizzato queste onde cerebrali in 17 partecipanti che hanno trascorso due notti (una settimana di distanza) in un laboratorio del sonno, il team ha scoperto che qualcosa di simile accade nel cervello mentre la persona dorme. Le persone con maggiore asimmetria alfa frontale durante il sonno hanno riferito di avere più sogni adirati.
Solitarie spedizioni antartiche
Gli esseri umani - anche gli introversi - sono esseri sociali e la solitudine può mettere a dura prova il cervello. Uno studio ha scoperto che nove esploratori che hanno trascorso più di un anno nel vuoto dell'Antartide sono partiti con cervelli leggermente più piccoli. Un gruppo di ricercatori ha confrontato le scansioni cerebrali del cervello degli esploratori che hanno preso prima di partire per il vivace continente e dopo il loro ritorno nella società. Hanno scoperto che parti del cervello, come l'ippocampo - una regione del cervello coinvolta nell'apprendimento e nella memoria - avevano meno volume dopo il ritorno degli esploratori, il team ha riferito all'inizio di questo mese.
Inoltre, gli esploratori hanno ridotto i livelli di una proteina chiamata fattore neurotrofico derivato dal cervello (BDNF), che supporta la crescita e la sopravvivenza di nuovi neuroni ed è necessario per creare nuove connessioni nel cervello. Ora, i ricercatori stanno cercando di capire modi - come la routine di esercizi o la realtà virtuale - per aiutare a prevenire il restringimento del cervello quando le persone si trovano in ambienti così soli e non stimolanti.
Lampadine mancanti
Sarebbe sconcertante se una persona fosse in grado di raccogliere una mela senza usare la mano. Allo stesso modo, un gruppo di ricercatori ha scoperto un piccolo sottoinsieme di persone che possono annusare, anche se mancano di una regione cerebrale critica necessaria per poter sentire l'odore. I bulbi olfattivi si trovano nella parte anteriore del cervello ed elaborano informazioni sugli odori dal naso. I ricercatori hanno scoperto questo per caso quando hanno esaminato le scansioni cerebrali di una donna di 29 anni che poteva annusare normalmente e hanno visto che le mancavano i suoi bulbi olfattivi. In seguito hanno trovato un paio di altre donne che mancavano anche i loro bulbi olfattivi ma hanno affermato di essere in grado di annusare. Hanno eseguito scansioni del cervello e test dell'olfatto su queste donne e, in effetti, la loro storia è stata verificata.
I ricercatori non sanno esattamente cosa abbia portato a questa magica capacità di annusare, ma pensano che un'altra parte del cervello avrebbe potuto assumere il ruolo dei bulbi olfattivi, dimostrando la grande capacità del cervello di rigenerarsi. Un'altra alternativa è che abbiamo sbagliato tutto e che non hai bisogno di lampadine olfattive per poter discriminare e identificare gli odori, il che significa che tali strutture potrebbero essere responsabili di qualcos'altro.
Campo magnetico
Alcuni animali usano il campo magnetico invisibile che avvolge il nostro pianeta come un sistema di navigazione naturale. Si scopre che alcune persone potrebbero anche essere in grado di percepire il campo magnetico del nostro pianeta, anche se non è chiaro il perché. In uno studio pubblicato a marzo, un gruppo di ricercatori ha scannerizzato il cervello di 34 persone a cui è stato detto di sedersi in una camera di prova buia con un campo magnetico artificiale. L'analisi del cervello ha mostrato che quattro dei 34 partecipanti hanno mostrato una forte reazione a uno spostamento del campo magnetico da nord-est a nord-ovest, ma non viceversa.
Quei quattro individui hanno mostrato una diminuzione di un'onda cerebrale che indicava che il cervello ha raccolto un segnale, probabilmente magnetico. Non è chiaro il motivo per cui alcune persone hanno mostrato una risposta al campo magnetico, mentre altre no, e non è nemmeno chiaro come il cervello abbia rilevato tali segnali. Ma ricerche precedenti hanno scoperto che il cervello umano contiene molte piccole particelle magnetiche, che potrebbero avere qualcosa a che fare con esso, secondo i ricercatori.
L'idea della morte
La morte è un fenomeno tanto naturale quanto la vita e l'amore. Ma il nostro cervello ci protegge dall'idea della nostra stessa fine, rendendoci incapaci di afferrare l'idea che un giorno ci uniremo agli altri nel sonno eterno, secondo un recente studio. Il cervello usa costantemente vecchie informazioni per prevedere cosa accadrà in scenari simili in futuro - quindi il cervello dovrebbe essere in grado di prevedere che anche tu morirai un giorno.
Ma a quanto pare, qualcosa sull'idea della nostra morte rompe questo meccanismo nel cervello. Un gruppo di ricercatori lo ha scoperto osservando come il cervello di 24 persone ha risposto quando i loro volti sono stati mostrati accanto alle parole legate alla morte. Le misurazioni dell'attività cerebrale hanno mostrato che il meccanismo di predizione del cervello si è rotto quando si è arrivati all'idea della propria morte. Non è chiaro il motivo per cui ciò accade, ma secondo i teorici, una consapevolezza troppo acuta della propria mortalità ridurrebbe la probabilità che la persona vorrebbe procreare, perché la paura impedirebbe loro di assumersi i rischi che devono essere presi per trovare un compagno .
Lavaggio del liquido spinale
I ricercatori sanno da molto tempo che l'attività cerebrale è molto ritmica quando dormiamo, producendo onde ondulate di attività neuronale. Ma per la prima volta quest'anno, i ricercatori hanno scoperto qualcos'altro che fa parte di quel ciclo ritmico: il fluido cerebrospinale. Questo fluido circonda e protegge il cervello e il midollo spinale in ogni momento, e ricerche precedenti hanno suggerito che purifica anche il cervello dalle proteine tossiche mentre dormiamo.
Un gruppo di ricercatori ha scansionato il cervello di 13 partecipanti dormienti utilizzando una macchina di risonanza magnetica (MRI) e hanno scoperto che il fluido cerebrospinale scorre effettivamente nel cervello addormentato in un flusso piuttosto ritmico; l'attività cerebrale si placa, quindi il sangue fuoriesce dal cervello e fluisce il liquido cerebrospinale. In effetti, questo flusso è così prevedibile e costante che è possibile dire se una persona dorme o è sveglia, semplicemente guardando il suo liquido cerebrospinale. I risultati potrebbero fornire informazioni sui problemi del cervello legati all'invecchiamento.
Metà del cervello mancante
Il cervello ha una straordinaria capacità di cambiare e adattarsi, come dimostrato in un piccolo gruppo di persone a cui è stata rimossa metà del cervello da bambini per ridurre le convulsioni epilettiche. Nonostante abbia perso un'intera metà del loro cervello, hanno funzionato bene perché la restante metà si è rafforzata, secondo un nuovo studio. Il team ha analizzato il cervello di sei adulti di 20 e 30 anni a cui è stata asportata metà del cervello quando avevano tra 3 e 11 anni e li ha confrontati con altri il cui cervello era intatto.
Le scansioni cerebrali hanno mostrato che tra i pazienti con un solo emisfero cerebrale, le regioni cerebrali coinvolte nella stessa rete (come la visione) hanno lavorato insieme allo stesso modo di quelle con il cervello intatto. Hanno anche scoperto che la connettività tra parti di diverse reti cerebrali era più forte nei pazienti a cui era stato rimosso un emisfero, il che suggerisce che il cervello è in grado di compensare la perdita di gran parte di se stesso.
Imparare la lingua
Il tuo cervello ha bisogno di una memoria che equivale a ciò che è contenuto su un floppy disk per padroneggiare la tua lingua madre, secondo uno studio pubblicato a marzo. Un adulto medio di lingua inglese dovrà probabilmente apprendere circa 12,5 milioni di bit di informazioni relative alla lingua o 1,5 megabyte di spazio di archiviazione. (Gli autori hanno usato l'idea di "bit" come esempio; il cervello non memorizza informazioni in bit o 0 e 1). Ma molti di questi milioni di bit di informazioni sul linguaggio hanno meno a che fare con la grammatica e la sintassi che con il significato delle parole . Nel migliore dei casi, in un solo giorno, un adulto ricorderà da 1.000 a 2.000 bit della propria lingua madre e, nel peggiore dei casi, ricorderà circa 120 bit al giorno.
Rianimare il cervello morto
Gli scienziati hanno ripristinato la circolazione cerebrale e l'attività cellulare nel cervello dei maiali poche ore dopo la loro morte. Questo esperimento radicale ha sfidato l'idea prominente che dopo la morte, il cervello subisce un danno improvviso e irreversibile. Ma un gruppo di ricercatori ha dimostrato che la morte cellulare si verifica per un periodo di tempo più lungo e, in alcuni casi, può anche essere posticipata o invertita. I ricercatori hanno sviluppato un sistema per lo studio dei cervelli post mortem chiamato "BrainEx", in cui hanno pompato un sostituto del sangue sintetico nelle arterie del cervello. Hanno pompato questa soluzione in 32 cervelli di maiale 4 ore dopo la morte degli animali e lasciato che la soluzione rimanesse nel cervello per 6 ore. Hanno scoperto che il sistema ha preservato la struttura delle cellule cerebrali, ridotto la morte cellulare e ripristinato alcune attività cellulari.
Anche se i ricercatori hanno sottolineato che non hanno osservato alcun tipo di attività che indicava che il cervello era consapevole o cosciente, i risultati hanno alcuni scienziati che si chiedono cosa significhi essere vivi. Inoltre, questo studio è stato condotto su suini e non sull'uomo. (Tuttavia, i cervelli di maiale sono più simili ai cervelli umani rispetto ai cervelli di roditori.)
Coscienza nascosta
Alcuni pazienti che sono in coma o in stato vegetativo mostrano segni di "coscienza nascosta", secondo uno studio pubblicato a giugno. I ricercatori hanno analizzato le onde cerebrali di oltre 100 pazienti che non rispondevano a seguito di una lesione cerebrale. Hanno scoperto che entro un paio di giorni dalla lesione, 1 su 7 dei pazienti ha risposto con un modello distinto di attività cerebrale, o "coscienza nascosta", quando gli è stato detto di muovere le mani. Ciò suggerisce che i pazienti hanno capito i comandi ma non potevano muoversi. Un anno dopo, il 44% dei pazienti che presentavano questi segni iniziali di coscienza nascosta potevano funzionare da soli per almeno 8 ore al giorno, mentre solo il 14% dei pazienti che non mostravano segni iniziali di coscienza nascosta poteva farlo. In altre parole, i pazienti che avevano questi segni di "coscienza nascosta" avevano maggiori probabilità di guarire rispetto ai pazienti senza questi segni, secondo i ricercatori.
