Всеки от нас губи съзнание на регулярна ежедневна основа. Това състояние се нарича сън. На учените до днес не им се бе отдало възможност да разберат, коя част на мозъка контролира състоянието ни на сън и бодърстване. Сега те са успели да разрешат пъзела. Разгадаването на загадката е станало съвсем случайно, когато наблюдавали пациентка с епилепсия.
Експериментите с електронна стимулация на мозъка позволили на учените да активирате и деактивирате този вид ключ.
По време на изучаването на мозъка на пациентката един от електродите бил поставен в клауструма – тънък слой неврони, разположени между основните структури на мозъка. Този участък до сега не е изследвал с електроди поставяни по-надълбоко.
Когато в тази зона е бил насочен високо честотен електрически сигнал, пациентката е загубила съзнание. За разлика от епилиптичния припадък, когато човек спира всякаква активност, жената започнала да забавя говора си. Говорела все по-тихо и се движила бавно, до стигане на пълна неподвижност, когато тя не отговаряла на въпросите и не реагирала на визуална стимулация.
Когато електрода бил махнат от зоната, пациентката, която била в пълно безсъзнание се върнала към нормалното си състояние, без никакви спомени от това време.
Това откритие има голям потенциал за употреба при пациенти с епилепсия или гранични състояния на съзнанието, но сега то е в много ранен етап, към днешна дата този „ключ“ е тестван само върху един човек. Въпреки това, активирането на зоната за откриване на съзнанието е изключително важно за по-дълбоко разбиране на нашия мозък, казал е изследователят на проекта Кристоф Кох.
„В определени граници, ако знаем, как възниква съзнанието и какви части на мозъка участват в този процес, ние можем да разберем, кога е налице и кога не. Имат ли роботите съзнание? А човешкия ембрион?Имат ли съзнание котките, кучетата или червеите? Това откритие е изключително интригуващо, но това е само една тухла в огромната сграда на съзнанието, което се стремим да построим“.
Архив за етикет: неврони
Как безсънните нощи влияят на човек
Дори да си поспиш малко повече през почивните дни, това няма да ти помогне да възстановиш силите си.
Безсънните нощи, прекарани в развлечения или уморителни нощни смени, пагубно влияят на мозъка. Липсата на сън води до бърза смърт на мозъчни клетки и този процес не може да спре с прекомерно спане през почивните дни.
Паметта, вниманието и други когниктивни функции, според лекарите, не се възстановяват и след три дни, при нарушаване на нощната почивка.
За да докажат разрушаващото влияние на бодърстването през нощта, учените направили експеримент с гризачи. Животните били разделени в три групи: нормален нощен сън, минимално недоспиване и продължително лишаване от сън.
Специалистите забелязали, че при краткосрочен период без сън мозъчните неврони увеличават производството на протеин, който отговаря за попълването на запасите с енергия. Същият този протеин, казват учените, предпазва невроните от увреждане.
След продължителен период на безсъние, нужните протеини почти не се изработват, което рязко повишава скоростта на клетъчната смърт. Учените са открили, че мишки, които нямат нормален нощен сън, са загубили 25% от невроните в областта на мозъка, които отговарят за физиологичните реакции при стресови ситуации и паника.
За това при липса на достатъчен нощен сън, човек загубва способността си адекватно да възприема всичко наоколо и не може да се концентрира правилно при вземане на решения.
Израелски учени са направили крачка напред при създаване на киборги
Двама израелски учени от Университета на Тел Авив са демонстрирали способността да се съхранява информация в живи неврони.
Резултатите от това проучване може да отвари нов път към разбиране принципите на функционирането на човешкия мозък и дори се намеква за възможността от създаване в обозримото бъдеще на киборгови системи, които да съчетават, живи материали с чипове памет.
За да въведат информацията в определена последователност учените са въздействали на невроните чрез определени химични съединения, а образуващите се резултат от възбужданията в невроните се отчита с помощта на матрица от електрони.
При проведените опити е установено, че въведената информация се е запазила в невроната мрежа за повече от 40 часа.
Подобни изследвания с неврони са се провеждали много до сега, но израелските учени за първи път са успели да запаметят информация за относително дълъг период, като са използвали за носител култура от неврони.
Разкрита е тайната на старческото забравяне
Американски учени са открили причината за забравяне в напреднала възраст. Както се вижда от експериментите върху мишки , тя е свързана с ниските нива на протеин в мозъка, отговорен за загубата на памет.
Специалисти се надяват, че това откритие ще допринесе за развитието на нови методи за лечение, които ще премахват забравянето в напреднала възраст.
В хода на работата сътрудниците на медицинския център към Колумбийския университет са анализирали мозъка на осем души , умрели на възраст от 22 до 88 години.
В резултат на това, експертите са открили 17 гени , чиято дейност варира с възрастта. Един от тях съдържа инструкции за изработване на протеин RbAP48 , чиято активност намалява с възрастта.
Генно модифицирани млади мишки имали ниски нива на протеина, както и стари, които показали слаби резултати в тестовете за памет. Чрез увеличаване на активността на RbAP48 в стари мишки , учените не само успели да спрат намаляването на паметта , но и да я подобрят.
Това, че са се справили със загубата на памет при по-възрастни мишки е обнадеждаващо. В края на краищата е станало ясно, че дадения протеин се явява ключов фактор, а това показва, че загубата на памет с възрастта е свързана с функционалните изменения на невроните. За разлика от болестта на Алцхаймер, при жертвите не се наблюдава значителна загуба на неврони.
Оптогенетика
Това е технология, позволяваща да се контролира активността на отделни неврони. На международен конгрес Ед Бойден, един от първите изобретатели на технологията е разкрил принципите й на действие.
Невроните сигнали предизвикват движение на заредените атоми, т.е. на йоните по каналите в клетъчната мембрана. Някои видове водорасли и други организми имат свръхчувствителни протеинови канали, закодирани в ДНК с помощта на специални гени.
Използвайки методите на генната терапия, учените могат да въведат тези гени в невроните на животни, заставяйки клетката да „се включва“ и „изключва“ под въздействието на светлината.
С помощта на оптогенетиката изследователи могат да преминат границата за наблюдение на активността на мозъка и активно да започнат да управляват мозъчните процеси.
Например, включвайки невроните за обоняние, учените могат да накарат животното да „помирише“. С други думи невроните отговарящи за обонянието могат да се активират чрез светлинни сигнали.