Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy

Recommended Posts

Ty ptasi móżdżku! - to popularne wyzwisko jest wyjątkowo związane z nauką, ponieważ wywodzi się z powszechnego mniemania badaczy o wyższości mózgów ssaków nad mózgami ptaków. Brało się ono zaś między innymi z braku u ptaków kory nowej, odpowiedzialnej za złożone działania i procesy poznawcze. Teraz jednak trzeba będzie je odstawić do lamusa - nasze mózgi wcale nie różnią się tak mocno od ptasich.

Dowodzą tego badacze Szkoły Medycznej San Diego na Uniwersytecie Kalifornijskim (University of California, San Diego School of Medicine), przełamując stereotyp wyższości mózgu ssaczego nad ptasim.

Przekonanie o tym, że mózgi ssaków są znacznie lepiej rozwinięte ewolucyjnie od mózgów pozostałych zwierząt opierało się istnieniu charakterystycznych struktur przodomózgowia i kory nowej u ssaków. Są to wierzchnie warstwy mózgu, gdzie zgromadzone są złożone funkcje poznawcze. Tych struktur nie odnajdywano u ptaków, gadów, czy płazów, sądzono więc, że komórki nowokorowe wyjątkowa cecha ssaków.

Doktor Harvey J. Karten, pracownik Wydziału Nauk Neurologicznych pracował ze swoimi współpracownikami nad tym zagadnieniem przez 40 lat. Nowe technologie, obecne w medycynie w ostatnich latach pozwoliły na osiągnięcie przełomowych wyników. Dzięki aparaturze trasującej o wysokiej czułości stworzono plan tej części kresomózgowia kurczaka, która odpowiada ludzkiej korze słuchowej. Badanie wykazało, że ptasi region korowy składa się z warstw komórek, połączonych różnymi rodzajami komórek w postaci wąskich, promieniowych kolumn. Gęsta sieć wzajemnych połączeń tworzy „mikroukłady", które wyglądają identyczne jak te znajdowane u ssaków, a których istnienie u ptaków do tej pory negowano. I tak oto, być może, kończy się pogląd o ssaczej wyjątkowości - podsumowuje dr Karten.

Odkrycie dowodzi, że warstwowa i promieniowa struktura kory nowej wcale nie jest wyjątkową cechą ssaków. Nie jest więc nową cechą ewolucyjną, a pochodzić musi od dawniejszych kręgowców, prawdopodobnie naszych wspólnych przodków. Jak dalekich? Co najmniej sprzed 300 milionów lat, szacują autorzy badania.

Wiara, że mikrostruktury kory są wyłączną cechą ssaków brały się z braku wyraźnych warstw w mózgach innych gatunków, a także z powszechnego spostrzeżenia, że mniej zaawansowane ewolucyjnie kręgowce nie są zdolne do wykonywania złożonych procesów analitycznych i poznawczych bazujących na informacjach zmysłowych, takich jak te związane z naszą korą nową - wyjaśnia Karten. - Zwierzęta takie jak ptaki uważano za milusie automaty, zdolne jedynie do działań instynktownych.

Wyniki badań, poza wartością czysto poznawczą, mają także praktyczną - pokazują, że mózgi mniej ewolucyjnie rozwiniętych gatunków mogą stanowić przydatny model do badań neurologicznych.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!

Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.

Sign In Now
Sign in to follow this  

  • Similar Content

    • By KopalniaWiedzy.pl
      Z wiekiem nasze mózgi stają się wrażliwsze na dźwięk.
      Dr Björn Herrmann oraz Ingrid Johnsrude z Uniwersytetu Zachodniego Ontario badali reakcje kory słuchowej ochotników w wieku dwudziestu kilku i sześćdziesięciu kilku lat. Odkryli różnice w odpowiedzi na słabe i głośne dźwięki.
      Przyglądaliśmy się młodym i starszym osobom z klinicznie prawidłowym słyszeniem. Analizowaliśmy, w jaki sposób starzenie wpływa na zdolność mózgu do dostosowania wrażliwości do natężenia dźwięku. Stwierdziliśmy, że starsi badani nie adaptowali się tak dobrze do środowiska dźwiękowego - opowiada Herrmann.
      Naukowcy ujawnili, że gdy młodzi dorośli znajdują się w głośnym otoczeniu, np. na koncercie rockowym, ich mózg staje się mniej wrażliwy na stosunkowo ciche dźwięki. To pozwala mu dobrze słyszeć istotne dźwięki, nie będąc rozpraszanym przez dźwięki nieistotne. Z wiekiem jednak ludzie stają się nadwrażliwi na dźwięki, przez co słyszą zarówno ciche, jak i głośne dźwięki, nie mogąc zignorować lub "wyłączyć" nieistotnej informacji słuchowej.
      Gdy środowisko dźwiękowe jest naprawdę głośne, aktywność mózgu młodszych dorosłych wskazuje na utratę wrażliwości na naprawdę ciche dźwięki (dzieje się tak, bo nie są one ważne). [Dla odmiany] starsi ludzie nadal pozostają wrażliwi na stosunkowo ciche dźwięki, nawet gdy w danej sytuacji nie mają one znaczenia.
      Badanie sugeruje, że nadwrażliwość na dźwięki jest jednym z powodów, dla których seniorzy mogą uznawać pewne sytuacje, np. przebywanie w głośnych restauracjach, za nieprzyjemnie rozpraszające. Także dlatego pewne dźwięki są dla nich bardziej drażniące.
      Obecnie trwają badania nad tym, jak nadwrażliwość kory słuchowej na dźwięki wpływa na neurofizjologiczne zmiany w innych regionach mózgu.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Skupiając się na tym, czego słuchamy, mózg wycisza wszystkie zakłócające dźwięki. Sytuacja wygląda jednak zupełnie inaczej, gdy słyszymy i monitorujemy swoją własną mowę na tle hałasu. Okazuje się, że dysponujemy całą siecią ustawień, która pozwala nam wybiórczo wyciszyć i pogłośnić wydawane i słyszane dźwięki.
      Naukowcy z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Berkeley i San Francisco oraz z Uniwersytetu Johnsa Hopkinsa śledzili aktywność elektryczną mózgów pacjentów z padaczką. Odkryli, że neurony jednej części kory słuchowej się wygaszały, a w innych się rozświetlały.
      Wcześniejsze badania wykazały, że małpy dysponują wybiórczym układem słuchowym, który pozwala im "podkręcić" wydawane przez siebie zawołania związane z rozrodem, pokarmem czy alarmowe. Dotąd nie było jednak wiadomo, jak taki system jest zorganizowany u ludzi.
      Zwykliśmy myśleć, że ludzki układ słuchowy jest w dużej mierze hamowany podczas mówienia, ale my odkryliśmy ciasno upakowane placki kory o bardzo różnej wrażliwości na własną mowę, co daje znacznie bardziej złożony obraz – tłumaczy Adeen Flinker, doktorant z Berkeley.
      Znaleźliśmy dowody na istnienie milionów neuronów wyładowujących się naraz za każdym razem, gdy słyszymy jakiś dźwięk. Znajdują się one tuż obok milionów neuronów ignorujących zewnętrzne dźwięki, ale wyładowujących się razem za każdym razem, gdy sami coś mówimy. Taka mozaika reakcji może odgrywać ważną rolę w tym, jak rozróżniamy własną mowę od mowy innych.
      Choć studium nie daje odpowiedzi na pytanie, po co tak bacznie śledzimy własną mowę, Flinker sądzi, że da się wskazać kilka powodów. Na pewno przydaje się to podczas nauki języka, do monitorowania wypowiadanych kwestii oraz dostosowywania się do rozmaitych głośnych środowisk. "Bez względu na to, czy chodzi o naukę nowego języka, czy rozmowę ze znajomymi w hałaśliwym barze, musimy słyszeć, co mówimy i zmieniać dynamicznie naszą mowę, dostosowując się do wymogów otoczenia".
      Amerykanin przypomina, że schizofrenicy nie potrafią odróżnić swoich wewnętrznych głosów od głosów innych ludzi, co sugeruje, że nie mają opisywanego wybiórczego mechanizmu słuchowego.
      Poszczególne regiony mózgu odpowiadają za kontrolę innej głośności, a są od siebie oddalone o zaledwie kilka milimetrów. Uzyskane przez akademików wyniki pozwolą opracować bardziej szczegółowe mapy kory słuchowej, wykorzystywane podczas operacji na mózgu.
      W ramach opisywanego eksperymentu naukowcy śledzili aktywność elektryczną zdrowej tkanki mózgu hospitalizowanych epileptyków. Pacjenci mieli powtarzać słyszane słowa i samogłoski. Porównano sygnały elektryczne związane z mówieniem i słyszeniem. Dzięki temu ustalono, że niektóre regiony kory słuchowej są mniej aktywne w czasie mówienia, podczas gdy inne utrzymują lub zwiększają swoją aktywność.
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Jak daleko sięgają ewolucyjne źródła naszego ludzkiego rozumu? Najnowsze badania europejskich biologów molekularnych dowodzą, że przynajmniej 600 milionów lat wstecz, do wspólnego przodka naszego i spokrewnionych z dżdżownicą morskich organizmów: wieloszczetów.
      Raju Tomer i Detlev Arendt, uczeni z European Molecular Biology Laboratory (EMBL, Europejskie Laboratorium Biologii Molekularnej) oparli swoje badania na zupełnie nowej metodzie porównawczej. Zamiast porównywać kształt, umiejscowienie i funkcje poszczególnych komórek mózgowych, wybrali katalogowanie genomu w badanych komórkach i porównywanie ekspresji genów metodą nazwaną „profilowaniem komórkowym przez rejestrację obrazów". Pozwoliło im to odnaleźć ewolucyjne podobieństwo pomiędzy mózgiem człowieka a mikromózgiem nereidów - pokrewnych ziemnym dżdżownicom zwierzętom morskim z gromady wieloszczetów, należących do pierścienic.
      Dlaczego właśnie wieloszczety? Organizmy te, żyjąc w rytych przez siebie norach aktywnie poszukują pożywienia i wykazują umiejętność uczenia się - dlatego uznano je za doskonały materiał do poszukiwania odpowiedników mózgu kręgowców u bezkręgowców.
      Szukano wspólnych elementów - komórek spokrewnionych ewolucyjnie u tak odległych gatunków. I znaleziono. Jak się okazuje, zalążki ludzkiej kory mózgowej to obecne u wszystkich bezkręgowców ciała grzybkowate (nazwane tak ze względu na kształt). Ludzka kora mózgowa jest głównym ośrodkiem uczenia się - gromadzi, analizuje i zapamiętuje informacje zmysłowe i skupia wyższe funkcje mózgu. Podobną rolę - choć oczywiście w ograniczonym zakresie - pełnią ciała grzybkowate w mózgach bezkręgowców: są centrum analizy danych zmysłowych, skojarzeń i podejmowania decyzji w oparciu o doświadczenie. Zostały one odkryte już w 1850 roku przez francuskiego biologa Felixa Dujardina, który jako pierwszy uważał, że pozwalają one insektom podejmować decyzje świadomie, na poziomie wyższym niż instynkt.
      Pierwociny ośrodków decyzyjnych opartych na pamięci - jak uważają autorzy badania - musiały wykształcić się wśród organizmów przydennej sfery oceanu, gdzie pod dostatkiem było organicznych szczątków, mogących służyć za pożywienie. W tej sytuacji analizowanie bodźców węchowych w oparciu o zapamiętane doświadczenia pozwalało lepiej wybierać to, co nadawało się do zjedzenia.
      Badania w oparciu o nową metodę będą kontynuowane i pozwolą lepiej odtworzyć i zrozumieć ewolucję mózgu, a przez to również funkcje jego poszczególnych obszarów. Naukowcy są ciekawi, jak wyglądał mózg ostatniego wspólnego przodka kręgowców i bezkręgowców i mają nadzieję go zrekonstruować.
      Studium zostało opublikowane w periodyku Cell.
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Umiejętność zapamiętywania nowych porcji danych może zależeć nie tylko od tego, jak wiele razy mamy z nimi kontakt, lecz także od tego, czy mózg usunie informacje zapisane wcześniej w jego pamięci krótkotrwałej - uważają naukowcy z japońskiego Uniwersytetu w Toyamie. O odkryciu poinformowało prestiżowe czasopismo Cell.
      Aby mózg zarejestrował nowe wspomnienia, najpierw muszą one trafić do hipokampa - centrum pamięci krótkotrwałej. Jeżeli będą powtarzane dostatecznie wiele razy lub - na drodze nieustalonych bliżej zjawisk - mózg uzna je za ważne, zostają one przepisane do centrów pamięci trwałej, takich jak kora nowa. Dzięki serii eksperymentów na szczurach japońscy badacze ustalili ważne szczegóły na temat działania tymczasowego "bufora wspomnień", jakim jest hipokamp.
      Zespół Kaoru Inokuchiego traktował mózgi zwierząt wysokimi dawkami promieniowania. Ku zaskoczeniu badaczy okazało się, że ekspozycja na ten czynnik blokuje powstawanie nowych neuronów (co akurat nie zaskoczyło nikogo), lecz także prowadzi do utrwalenia połączeń pomiędzy neuronami hipokampa, co objawiało się wydłużeniem okresu przechowywania wspomnień należących do pamięci krótkotrwałej.
      Kolejny etap eksperymentu polegał na skłanianiu zwierząt do ćwiczeń. Metoda ta, znana ze swojej zdolności do stymulacji rozwoju nowych neuronów (neurogenezy), miała na celu wywołanie reorganizacji hipokampa i wytworzenie nowych połączeń pomiędzy komórkami nerwowymi. Jak się okazało, szczurom z badanej grupy rzeczywiście udawało się zapamiętywać więcej, lecz stawało się to kosztem usunięcia części danych z hipokampa i ich przeniesienia do obszarów odpowiedzialnych za pamięć długotrwałą.
      Zwiększona neurogeneza wywołana przez ćwiczenia mogła przyśpieszyć usuwanie wspomnień z hipokampa i równocześnie ułatwiać ich transfer do kory nowej, ocenia Inokuchi. Pojemność pamięci hipokampa jest ograniczona, ale dzięki ćwiczeniom mogliśmy zwiększyć [ogólną pojemność mózgu], zaznacza też badacz. Jednocześnie, jak podkreśla, może to oznaczać, że upośledzenie neurogenezy może prowadzić do zapełnienia hipokampa i zablokowania powstawania nowych wspomnień.
      Należy zaznaczyć, że badania prowadzone przez japońskich naukowców dotyczyły wyłącznie wspomnień związanych ze strachem. Autorzy liczą jednak, że podobne mechanizmy powinny dotyczyć także bardziej "przyjaznych" sygnałów.
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Dobre wieści dla osób uskarżających się na szumy uszne (tinnitus od łac. tinnire, czyli dzwonić) – obecnie bada się możliwości kilku nowych metod terapii.
      Jest to zjawisko znane medycynie od mniej więcej 3,5 tys. lat. Wzmianki na ten temat można znaleźć w dokumentach starożytnych Egipcjan, Persów, Babilończyków czy Rzymian. Szumy uszne wpłynęły także na życie wielu sławnych osób, np. Ludwiga van Beethoven czy Marcina Lutra.
      Tinnitus to dzwonienie, pisk czy bzyczenie, słyszane w uchu lub uszach, a rzadziej w głowie. Wrażenia te pojawiają się bez pobudzenia zewnętrznego. W Polsce szumy uszne występują u ok. 5-6 mln osób, a jak twierdzi Eugeniusz Szymiec z AM w Poznaniu, tylko dla 20% z nich są one na tyle uciążliwe, że decydują się na wizytę u lekarza.
      Pod koniec lat 80. Paweł Jastreboff opracował metodę TRT (Tinnitus Retraining Therapy). Oprócz niej, specjaliści uciekają się też do elektrostymulacji. Serwis BBC donosi o 3 nowych podejściach do szumów usznych.
      Niemiecki neurolog Berthold Langguth twierdzi, że u osób uskarżających się na tinnitus występuje nadreaktywność neuronów kory słuchowej. Jak sobie z nią radzi? Przez zwój przepuszcza prąd elektryczny. Sprężynę umieszcza nad głową pacjenta. Pole magnetyczne zmniejsza aktywność komórek nerwowych. Jak dotąd objawy całkowicie ustąpiły u jednego pacjenta, reszta donosi o znacznym ich złagodzeniu.
      Bazując na tym samym spostrzeżeniu co jego niemiecki kolega, belgijski neurochirurg Dirk De Ridder wszczepiał do mózgu chorych elektrody, które miały na stałe normalizować działanie neuronów. Na razie zoperował 30 pacjentów, części przyniosło to pewną ulgę.
      Naukowcy z Cambridge zaobserwowali, że u 2/3 badanych lidokaina usuwa nieprzyjemne piski na ok. 5 minut. Chociaż efekt jest przejściowy, a anestetyku nie można podawać jak aspiryny, po raz pierwszy udało się wykazać, że istnieje sposób na farmakologiczne wyeliminowanie szumów usznych. Trzeba po prostu (lub aż) znaleźć substancję o podobnym działaniu, ale bez efektów ubocznych lidokainy. David Baguley z Addenbrooke's Hospital zakłada, że lek trafi do rąk chorych w ciągu najbliższych 20 lat. Sam jednak przyznaje, że to optymistyczne prognozy.
×
×
  • Create New...