Misschien heb je gehoord over de vorige week gepubliceerde studie waarin de bedrading van de hersenen werd vergeleken met de straten van Manhattan. Ik vroeg me af of dit iets te maken had met hoe actief het angstcentrum van mijn hersenen wordt wanneer ik achterin een taxi in New York zit, maar blijkbaar zagen de wetenschappers de waarde van deze onderzoekslijn niet.
Ze ontdekten echter dat de verbindingen in onze hersenen een vrij eenvoudig ontwerp lijken te volgen, dat ze in plaats van op een kom verwarde spaghetti te lijken, zoals ooit werd gedacht, als een raster zijn aangelegd. (Nou, dat is geruststellend.) En, zegt de hoofdauteur van de studie, Van Wedeen, van Harvard Medical School, dat helpt te verduidelijken hoe een relatief klein aantal genen een blauwdruk kunnen produceren voor zoiets complexs. Het verklaart ook hoe het basisbrein van een platworm zou kunnen evolueren naar een verbluffend gecompliceerde menselijke geest. Om de analogie van Wedeen in Manhattan uit te breiden, is het een kwestie van veel meer straten aan het raster toevoegen.
De waarde van het onderzoek, samen met andere grote bedrijven voor het in kaart brengen van de hersenen, zoals het Human Connectome Project, is dat ze wetenschappers helpen te zien wat er misgaat om aandoeningen zoals autisme en de ziekte van Alzheimer te veroorzaken.
Waar herinnering leeft
Maar hoe indrukwekkend dat onderzoek ook is, een ander hersenonderzoek, dat vorige maand ook werd gepubliceerd, is misschien nog belangrijker. Een team van MIT-wetenschappers ontdekte dat het mogelijk is om een herinnering op aanvraag te activeren door enkele neuronen met licht te stimuleren. Wat suggereert dat een volledige herinnering zich in slechts een handvol hersencellen kan bevinden.
De onderzoekers gebruikten een innovatieve techniek genaamd optogenetica, waarmee genetisch gemodificeerde neuronen kunnen worden bestuurd met een korte lichtpuls - een benadering voor het veranderen van neuronen die aanzienlijk preciezer is dan elektrische stimulatie of medicijnen.
Door met muizen te werken, identificeerden ze eerst een specifieke set cellen in de hippocampus - het deel van de hersenen dat werd geïdentificeerd met geheugen - die alleen actief waren toen een muis een nieuwe omgeving leerde kennen. Vervolgens koppelden ze die cellen aan genen die door licht geactiveerde eiwitten vormen. Uiteindelijk gaven ze de muis een milde schok op zijn voet en het deed wat muizen doen - het bevroor in een defensieve houding.
Toen kwam de test. Met de muis in een compleet andere omgeving, richtten de onderzoekers licht op de neuronen die verbonden waren met het oorspronkelijke geheugen. En de muis bevroor, zijn herinnering aan de schok herleefde.
Het is natuurlijk een lange weg, van het activeren van een onaangename flashback in een muis tot het oproepen van een van onze oude favoriete herinneringen met een lichtpuls. Maar de kans dat een volledig geheugen binnen slechts enkele neuronen leeft, zal wetenschappers ongetwijfeld helpen beter te begrijpen hoe complexe herinneringen überhaupt vorm krijgen. En het is nog een stukje van de ingewikkelde en irritante puzzel in ons hoofd.
Onze hersenen kunnen een raster volgen, maar het blijft vol met mysterieuze hoeken.
Een eigen mening
Hier zijn andere recente studies die iets meer onthulden over hoe onze geest werkt - en niet:
- Twee talen zijn beter dan één: meer onderzoek suggereert dat iemand die tweetalig is, een grotere kans heeft om dementie en de ziekte van Alzheimer uit te stellen dan iemand die slechts één taal spreekt. De laatste studie, door wetenschappers aan de Universiteit van York in Toronto, toonde aan dat tekenen van dementie drie of vier jaar later begonnen bij mensen die minstens twee talen spraken.
- Slap spiergeheugen: volgens een nieuwe studie hebben mensen met slaapapneu, die vaak resulteert in gefragmenteerde slaap, een moeilijkere tijd om het motorische of "spier" geheugen te behouden.
- Is het hier mistig? Of ben ik het alleen ?: Onderzoek aan de Universiteit van Rochester Medical Center bevestigde dat de "hersennevel" waarover vrouwen in de overgang vaak klagen, reëel is. Het is ook waarschijnlijker dat ze invloed hebben op hun vermogen om nieuwe informatie te ontvangen en deze in hun hoofd te manipuleren - zoals het uitzoeken van een fooi - en het concentreren op een uitdagende taak, zoals het doen van belastingen.
- Aanval van het wiskundemonster: de hersenen van kinderen die angst hebben voor wiskunde, werken anders dan de hersenen van degenen die dat niet doen. Hersenscans van tweede en derde klassers toonden aan dat verschillende delen van de hersenen actief waren voor de wiskundige fobische kinderen die werkten aan optel- en aftrekkingsproblemen van degenen die niet angstig werden.
- Zijn dat echte vrienden of Facebook-vrienden ?: Een studie door professor Robin Dunbar van de Universiteit van Oxford concludeert dat hoe groter de frontale kwab van een persoon, hoe meer vriendschappen ze kunnen beheren.
Videobonus: kan ik niet geloven dat licht kan worden gebruikt om specifieke neuronen in de hersenen te besturen? Hier is een kleine tutorial over optogenetica.
