Znajdź zawartość

Wyniki studium specjalistów z Emory University sugerują, że aktywność mózgu nastolatków podczas słuchania nowych utworów może pomóc w przewidzeniu popularności danej piosenki. Niewykluczone, że podobny wybieg sprawdziłby się również w innych grupach wiekowych. Zademonstrowaliśmy naukowo, że można użyć, oczywiście do pewnego stopnia, neuroobrazowania danej grupy ludzi, by przewidzieć kulturalną popularność utworu - ujawnia Gregory Berns. W 2006 r. naukowcy z laboratorium Bernsa wybrali 120 utworów z MySpace'a. Wszystkie zostały nagrane przez stosunkowo mało znanych muzyków, którzy nie mieli podpisanych kontraktów z wytwórniami. Wysłuchało ich 27 osób w wieku od 12 do 17 lat (każdy utwór należało ocenić na skali od 1 do 5). Podczas sesji wykonywano im funkcjonalny rezonans magnetyczny. Pierwotnie dane zbierano w ramach studium dot. wpływu presji rówieśników na opinie nastolatków. Wykorzystano mało znane piosenki, by mieć pewność, że badani ich wcześniej nie znali. Trzy lata później Berns oglądał z dwiema nastoletnimi córkami "Idola". Zorientował się, że jedna z piosenek z zestawu z 2006 r. stała się w międzyczasie hitem. Ponieważ naukowcy dysponowali zapisem reakcji mózgowych, zacząłem się zastanawiać, czy moglibyśmy przewidzieć, że utwór będzie przebojem. Analiza porównawcza pokazała, że dane neurologiczne zapewniały istotny statystycznie wskaźnik przewidywalności popularności utworów (popularność mierzono sprzedażą w latach 2007-2010). To nie do końca prognostyk hitów, ale natrafiliśmy na znaczący związek między reakcją mózgu w tej grupie nastolatków a liczbą utworów, które się ostatecznie sprzedały. Wcześniejsze badania pokazywały, że reakcje mózgowych centrów nagrody - zwłaszcza kory okołooczodołowej i brzusznego prążkowia - pozwalają przewidzieć indywidualne wybory (ale tylko u osób, które poddano skanowaniu mózgu). Studium akademików z Emory University sugeruje, że wykorzystując odpowiedzi mózgu pewnej grupy, da się przewidzieć losy kulturalnego fenomenu w większej populacji (nawet w jej niebadanej części). Berns podkreśla, że ograniczeniem opisywanego badania jest niewielka liczebność próby. Warto jednak zwrócić uwagę, że w całości składała się z nastolatków, a to grupa wiekowa stanowiąca 20% klienteli sklepów muzycznych. Większość wykorzystanych w eksperymencie utworów to klapy. Świadczą o tym kiepskie wyniki sprzedaży. Tylko 3 piosenki spełniły branżowe kryteria hitu: sprzedano ponad 500 tys. ich egzemplarzy, włączając w to albumy z uwzględniającą je ścieżką dźwiękową oraz ściągnięcia plików muzycznych. Kiedy przedstawiliśmy dane w formie grafu, odkryliśmy "czuły punkt" sprzedaży rzędu 20 tys. jednostek. Reakcje mózgu pozwalały przewidzieć ok. 1/3 utworów, których sprzedaż ostatecznie przekroczy 20 tysięcy. Trend okazał się jeszcze silniejszy dla klap. Ok. 90% piosenek wywołujących słabą reakcję mózgu nastolatków nie przekraczało 20-tys. progu sprzedaży. Co ciekawe, gdy młodzież poproszono o ocenę na skali od 1 do 5, noty nie pokrywały się już z przyszłą sprzedażą utworów. Berns przypuszcza, że odpowiadają za to złożone zjawiska związane z oceną czegoś. Na ocenę wpływają zarówno uprzedzenia, jak i stosunek do ujawnienia osobistych preferencji eksperymentatorowi. Reakcji mózgu nie da się zaś zafałszować.

Mięśnie rozbudowują się dzięki ćwiczeniom, np. na siłowni. By uzyskać podobny efekt w przypadku mózgu, warto zwrócić się ku medytacji. Naukowcy z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Los Angeles zbadali za pomocą rezonansu magnetycznego o wysokiej rozdzielczości grupę medytujących osób. Dzięki temu zauważyli, że u ludzi, którzy praktykują od dawna, pewne obszary mózgu są większe niż w grupie kontrolnej. W wyniku medytacji wzrastała objętość hipokampa, kory okołooczodołowej (ang. orbito-frontal cortex), wzgórza i zakrętu skroniowego dolnego. Wszystkie te rejony uczestniczą w procesach regulacji emocjonalnej. Wiemy, że osoby, które stale medytują, mają niezwykłą zdolność wywoływania pozytywnych uczuć, zachowywania równowagi emocjonalnej i angażowania się w przemyślane zachowania. Obserwowane różnice w anatomii mózgu mogą dać nam wskazówkę, skąd się to bierze – uważa dr Eileen Luders. W amerykańskim eksperymencie wzięły udział 44 osoby: 22 trafiły do grupy kontrolnej, a 22 angażowały się w rozmaite formy medytacji, np. zazen, śamathę i vipassanę. Przedstawiciele drugiej grupy praktykowali medytację od 5 do 46 lat, średnia wynosiła jednak 24 lata. Ponad połowa twierdziła, że szczególnie ważna jest głęboka koncentracja, większość przyznawała, że na medytowanie poświęca od 10 do 90 minut dziennie. Oprócz rezonansu magnetycznego 3D, Kalifornijczycy zastosowali dwie metody mierzenia różnic w budowie mózgu. Pierwsza polegała na automatycznym podzieleniu mózgu na kilka obszarów zainteresowania, co pozwalało na bezpośrednie porównywanie rozmiarów konkretnych struktur. Druga bazowała na segmentowaniu na poszczególne rodzaje tkanek, przez co można było np. zestawiać ilość istoty szarej w wybranych rejonach. W ten właśnie sposób neurolodzy stwierdzili, że u osób medytujących powiększa się objętość prawego hipokampa, ilość istoty szarej w prawej korze okołooczodołowej, prawym wzgórzu i lewym zakręcie skroniowym dolnym. Nie znaleziono za to obszarów, których wielkość byłaby u niemedytujących większa niż u medytujących. W przyszłości zespół Luders zamierza sprawdzić, czy medytowanie wiąże się ze zmianami na poziomie mikroskopowym, m.in. wzrostem liczby neuronów i ich wielkości lub przekształceniem wzorców połączeń nerwowych. Ponieważ omawiane studium nie było badaniem podłużnym, nie można stwierdzić, czy praktyki duchowe doprowadziły do rozrostu określonych rejonów mózgu, czy też medytujący od początku mieli tam więcej istoty szarej, co przyciągnęło ich do aktywności tego rodzaju. Luders skłania się jednak do pierwszej hipotezy, powołując się na liczne badania dotyczące plastyczności mózgu i wpływu wzbogacenia środowiska na zmiany w jego strukturze.

Otyłość wydaje się niekorzystnie wpływać na pewne obszary mózgu, zmniejszając ich wielkość. W przeszłości dr Antonio Convit z Langone Medical Center Uniwersytetu Nowojorskiego ustalił, że u otyłych dzieci z cukrzycą typu 2. występują problemy poznawcze, dotyczące m.in. uwagi i pamięci, zastanawiał się więc, jak nadmierna waga ciała wpływa na fizyczną budowę mózgu. Otyłość wiąże się z chronicznym, niezbyt nasilonym układowym stanem zapalnym, obejmującym m.in. podwzgórze, w którym znajdują się ośrodki kierujące pobieraniem pokarmu. Dotąd nie było wiadomo, czy wywiera on wpływ na inne struktury zarządzające odżywianiem, ale wiele wskazuje na to, że tak. Amerykańsko-francuski zespół wykorzystał rezonans magnetyczny do porównania mózgów 44 otyłych bądź cierpiących na nadwagę i 19 szczupłych osób w podobnym wieku i o podobnym pochodzeniu. Badano objętość hipokampa oraz bocznej i przyśrodkowej kory przedczołowej (objętość istoty szarej dostosowywano do zmiennych rozmiarów głowy). Poza tym określano poziom fibrynogenu osocza (ponieważ jest to białko fazy ostrej i jego stężenie wzrasta w organizmie np. w wyniku reakcji na zakażenie czy urazy, traktuje się je jak marker stanu zapalnego). Sporządzono m.in. mapy współczynnika dyfuzji i okazało się, że u badanych z nadmierną wagą w prawym i lewym ciele migdałowatym – części układu limbicznego, która odpowiada m.in. za regulację odżywiana - znajdowało się więcej wody. Kora okołooczodołowa, związana z kontrolą impulsów i jedzenia, miała za to mniejszą objętość. Oznacza to, że znajduje się tam mniej neuronów lub że uległy one skurczeniu. Mniejsza objętość kory okołooczodołowej (i zwiększone stężenie fibrynogenu) pozwala odróżnić osoby otyłe od szczupłych. Dodatkowo podwyższony fibrynogen łączy się także ze zwiększoną dyfuzją wody w amygdala. Przez te dwa obszary stan zapalny oddziałuje na jedzenie, a także układ nagrody. Wygląda na to, że to kolejne dowody na istnienie zamkniętego koła otyłości: przejadanie wywołuje zmiany w mózgu, które z kolei zwiększają prawdopodobieństwo dalszego przejadania.

Przewlekły i ciężki stres, doświadczany np. przez chorych z depresją lub z zespołem stresu pourazowego, zmniejsza objętość mózgu w obszarach wrażliwych na tego typu doznania, m.in. w rejonie kory zakrętu czy hipokampie. Najnowsze badania wykazały, że do podobnego "skurczenia" korowego dochodzi w wyniku chronicznej bezsenności (Biological Psychiatry). Za pomocą techniki obrazowania zwanej morfometrią bazującą na wokselach (ang. voxel-based morphometry, VBM) Ellemarije Altena i Ysbrand van der Werf z Holenderskiego Instytutu Neuronauk Królewskiej Akademii Nauki i Sztuki oceniali objętości mózgów osób z bezsennością i porównywali je do ludzi niecierpiących na zaburzenia snu. Okazało się, że dla chorych z insomnią charakterystyczne było zmniejszenie ilości istoty szarej w lewej korze okołooczodołowej, które było silnie powiązane z subiektywnie postrzeganym nasileniem bezsenności. Po raz pierwszy wykazaliśmy, że pacjenci cierpiący na bezsenność mają zmniejszoną gęstość substancji szarej w rejonach odpowiadających za ocenę przyjemności bodźca, a także związanych z mózgowym stanem spoczynku. Im większe problemy ze snem, tym mniejsza gęstość istoty szarej w obszarze oceny przyjemności, co może być ważne dla rozpoznania optimum wygody do zaśnięcia. Odkrycia te zachęcają do dalszego badania podtypów insomnii oraz ich przyczyn – podsumowuje Altena.

W im mniejszym zakresie ktoś używa swoich płatów czołowych, w tym większym stopniu jego postrzeganie siebie staje się życzeniowe. Jennifer Beer, autorka badań, które ukażą się w lutowym numerze pisma NeuroImage, porównuje tę sytuację do spoglądania na własną osobę przez różowe okulary. U zdrowych ludzi razem z nasileniem aktywności części płatów czołowych wzrasta trafność postrzegania siebie. Im bardziej postrzegasz się życzeniowo czy jako kogoś lepszego od rówieśników, w tym mniejszym stopniu wykorzystujesz płaty czołowe. Jak zapewnia psycholog z Uniwersytetu Teksańskiego w Austin, tendencja do widzenia się w pozytywnym świetle może być pomocna i motywująca w niektórych sytuacjach, w innych staje się, niestety, szkodliwa. W ramach studium 20 ochotników porównywało różne swoje cechy, zarówno pozytywne (taktowność, skromność czy dojrzałość), jak i negatywne (np. materializm, bałaganiarstwo, ciasnotę umysłową czy niesolidność), do właściwości rówieśników. W czasie, gdy odpowiadali na pytania, aktywność ich mózgów oceniano za pomocą rezonansu magnetycznego. Ci, którzy postrzegali się bardzo pozytywnie we wszystkich tak różnych sferach, używali swojej kory okołooczodołowej w mniejszym stopniu od pozostałych. Ta część płatów czołowych odpowiada za wnioskowanie, planowanie, podejmowanie decyzji oraz rozwiązywanie problemów. U części badanych, którzy trafnie oceniali siebie, występowała 4-krotnie silniejsza aktywność płatów czołowych niż u osób z najbardziej nierealistycznymi zapatrywaniami. Gdy eksperyment powtórzono na innych osobach, wolontariusze, którym zadano te same pytania, wymagając jednocześnie szybkiej odpowiedzi, widzieli siebie w bardziej pozytywnym świetle niż ci, którzy mogli udzielić odpowiedzi w dowolnym czasie. Badani szybko formułowali nierealistycznie pozytywne opinie o sobie, co sugeruje, że takie osądy wymagają zaangażowania mniejszych zasobów mentalnych. Być może, podobnie jak układ wzrokowy, system osądów społecznych jest tak zaprojektowany, by ze względu na wydajność zapewnić błyskawiczną "wystarczająco dobrą" percepcję. Amerykańscy naukowcy mają nadzieję, że dzięki ich badaniom uda się lepiej zrozumieć funkcjonowanie mózgu u starszych osób lub pacjentów z depresją czy innymi zaburzeniami psychicznymi. Niewykluczone, że przydadzą się również w terapii uzależnionych od metamfetaminy, których płaty czołowe są często uszkodzone, co prowadzi do przeceniania szans na wytrzymanie bez narkotyku.

Ludzie ciepli i lubiani, nazywani często duszami towarzystwa, mają w pewnych rejonach mózgu więcej istoty szarej niż osoby postrzegane jako niezależne, a niekiedy nawet wyobcowane (European Journal of Neuroscience). Zespół z Uniwersytetu w Cambridge i Oulu University w Finlandii zbadał u 41 mężczyzn zależność między budową mózgu a osobowością. Wszystkim wykonano rezonans magnetyczny, ochotnicy wypełniali też kwestionariusz dotyczący zależności od nagród społecznych. Należało odnieść siebie i swoje zachowanie do stwierdzeń w rodzaju: "Z większością ludzi nawiązuję ciepłe kontakty osobiste" lub "Lubię sprawiać innym tak dużo przyjemności, jak tylko mogę". Akademicy zauważyli, że im większa ilość istoty szarej w dwóch rejonach – korze okołooczodołowej i brzusznym prążkowiu – tym wyższe wyniki na skali uspołecznienia i ciepła emocjonalnego. Szef zespołu dr Graham Murray przestrzega jednak, że badania są jedynie korelacyjne [...] i nie mogą dowodzić, że budowa mózgu determinuje osobowość. Nie da się wykluczyć, że osobowość oddziałuje za pośrednictwem doświadczenia na strukturę mózgu. Murray zaznacza, że to bardzo ciekawe, że to właśnie kora okołooczodołowa i brzuszne prążkowie determinują, czy kontakty społeczne są dla danej osoby nagradzające. Wcześniej wykazano bowiem, że te same rejony decydują o przyjemności czerpanej z seksu i jedzenia. Być może jest to wskazówka, w jaki sposób złożone cechy, np. uczuciowość, wyewoluowały ze struktur, które u niższych zwierząt były ważne jedynie z punktu widzenia procesów koniecznych do biologicznego przetrwania. Rezultaty brytyjsko-fińskiej ekipy rzucają nieco światła na genezę chorób zaburzających odczuwanie emocjonalnej bliskości, np. schizofrenii czy autyzmu.

Zamiłowanie do czekolady ma się w mózgu. Istota szara czekoladoholików reaguje na widok czy smak ulubionego deseru inaczej niż istota szara pozostałych osób. Kiedy Edmund Rolls i Ciara McCabe, badacze z Wydziału Psychologii Eksperymentalnej Uniwersytetu w Oksfordzie, skanowali mózg wolontariuszy za pomocą funkcjonalnego rezonansu magnetycznego (fMRI), odkryli, że ośrodki przyjemności uzależnionych od przysmaku Azteków rozświetlają się silniej. Wydaje się, że w przypadku niektórych osób upodobanie do czekolady rzeczywiście przypomina uzależnienie. Kiedy widziały one zdjęcia produktów z czekolady, aktywowały się rejony mózgu związane z powstawaniem przyzwyczajeń oraz uzależnieniem od leków (European Journal of Neuroscience). W eksperymencie Brytyjczyków wzięły udział wyłącznie kobiety. Paniom najpierw pokazywano pobudzające apetyt zdjęcia tabliczek czekolady, a następnie podawano przez rurkę napój czekoladowy (nietypowy sposób karmienia wybrano po to, aby móc kontrolować przebieg badania skanerem, a wewnątrz urządzenia nie ma zbyt wiele miejsca). Kobiety przepadające za czekoladą nie tylko uznawały przyjemność za intensywniejszą, ich mózg również reagował inaczej. Obserwowano większą aktywność we wszystkich 3 obszarach mózgu wiązanych z odczuwaniem przyjemności i uzależnieniami: korze okołooczodołowej, brzusznym prążkowiu (ventral striatum) oraz korze obręczy. Umiemy powiedzieć, co ludzie lubią, obserwując, jak reaguje ich mózg – wyjaśnia prof. Rolls. Połączone widok i smak czekolady działały silniej niż sam widok lub smak. Dotyczyło to zarówno czekoladoholików, jak i osób mniej gustujących w tego typu słodyczach. Wg naukowca, obraz tego, co jemy, odgrywa kluczową rolę w cieszeniu się smakiem. To doskonała wskazówka dla odchudzających się. Jeśli chcesz zmniejszyć pokusę, ograniczaj sytuacje, w których mógłbyś się zetknąć z połączonymi siłami smaku i widoku pożywienia. Możesz np. jeść po ciemku. To sytuacja analogiczna do jedzenia z zatkanym przez katar nosem.

Miesięczne wahania nastroju u kobiet mogą służyć celom ewolucyjnym, pomagając zajść w ciążę. Poziom hormonów płciowych, estrogenu i progesteronu, zmienia się w czasie cyklu. W fazie folikularnej (od ok. 6. do 14. dnia cyklu, czyli do momentu jajeczkowania), kiedy zachodzi dojrzewanie pęcherzyków, wydzielają się estrogeny. Podczas fazy lutealnej (od jajeczkowania do menstruacji) dominującym hormonem jest progesteron. Przygotowuje on macicę do zagnieżdżenia zapłodnionego jaja. Jean-Claude Dreher i zespół z National Institute of Mental Health w Bethesdzie postanowili sprawdzić, czy i jak fluktuacje hormonalne wpływają na pracę kobiecego mózgu. Badając 15 pań znajdujących się w różnych fazach cyklu, posłużyli się funkcjonalnym rezonansem magnetycznym (fMRI). Przedstawicielki płci pięknej brały udział w grze z hipotetycznymi wygranymi pieniężnymi. W fazie przedowulacyjnej u kobiet przewidujących i otrzymujących nagrodę w większym stopniu uaktywniały się kora okołooczodołowa i ciało migdałowate. Ta pierwsza jest związana z podejmowaniem decyzji, nagrodą oraz przetwarzaniem danych emocjonalnych, amygdala to mediator reakcji emocjonalnych. Oznacza to, że w pierwszej połowie cyklu kobiety silniej przeżywają nagrody. Widać to było w pracy ich mózgu, dlatego same nie musiały o tym nawet wspominać. Nasze badania ujawniły istnienie w mózgu sieci modulowanych przez cykl miesiączkowy — donosi Dreher. Emily Stern z Weill Medical College (Cornell University) uważa, że spekulowanie, czy panie przed owulacją czerpią również większą przyjemność z seksu, zakupów lub jedzenia czekolady, nie ma sensu. Jej prace pokazały, jak działają różne obszary mózgu kobiety w poszczególnych fazach cyklu. Określone zachowania, o których wiadomo, że angażują układ nagrody, np. uzależnienie od narkotyków, mogą się nasilać w fazie przedowulacyjnej. I rzeczywiście, Dreher potwierdza, że w fazie folikularnej panie odczuwają większą przyjemność z zażywania kokainy oraz amfetaminy niż w fazie lutealnej. Ma on nadzieję, że okrycia ekipy z Bethesdy pomogą w leczeniu narkomanek i kobiet z zaburzeniami nastroju. Dodaje też, że wzrost dostępności, podatności i pożądliwości w okresie płodnym to większe szanse na zajście w ciążę. I o to chodziło Matce Naturze...

Mutacja genetyczna, która zmienia budowę mózgu u części osób ze schizofrenią, może pomóc wyjaśnić, dlaczego choroba często rozpoczyna się w okresie dojrzewania. Hugh Gurling z University College London badał pacjentów ze schizofrenią pod kątem mutacji w genie PCM1 (pericentriolar material 1). Osoby z mutacjami miały znacznie mniej istoty szarej w korze okołooczodołowej (Archives of General Psychiatry). Po raz pierwszy ktoś był w stanie wyodrębnić genetyczne podtypy schizofrenii i pokazać związane z tym zmiany w objętości i budowie mózgu — stwierdza Gurling. Gen PCM1 odgrywa pewną rolę w podziale komórek, szczególnie nasilonym w mózgu w okresie dojrzewania. Nieprawidłowa aktywność PCM1 może przerwać podział, zmniejszając objętość kory okołooczodołowej. Pewien typ objawów charakterystycznych dla schizofrenii — nieprawidłowa ocena sytuacji, niewłaściwe zachowanie społeczne oraz brak dbałości o higienę osobistą — ma związek z tym właśnie obszarem mózgu — wyjaśnia Gurling.