15 фото, которые позволят вам по-новому взглянуть на мозг

Мозг загадочнее, чем небо, рассказывает Buzzfeed. В подтверждение издание приводит несколько снимков, объясняющих принципы работы мозга.

1. Миллиарды нейронов взаимодействуют между собой в нашем мозгу

Aleksander Domanski and Peter Kind at the Centre for Integrative Physiology and the Patrick Wild Centre / University of Edinburgh

В некотором смысле нейронные цепи в мозгу человека напоминают электрические схемы, используемые в компьютерах. Данное изображение показывает математический подход к пониманию того, как обрабатывается информация в небольшой области мозга. Математическое моделирование может использоваться для составления карт нарушений нейронных связей в мозгу у людей с психическими нарушениями.

2. Дендриты, отростки нейрона, отходят от ядра клетки, образуя короткие сильно разветвленные сети

Peter Kind and Sally Till at the Centre for Integrative Physiology and the Patrick Wild Centre

Собирая с помощью них информацию от других нейронов, клетка "фильтрует" ее, определяя, передавать ли данные дальше.

3. Информация передается на большие расстояния от клетки к клетке с помощью аксонов.

James Clegg and David Price at the Centre for Integrative Physiology / University of Edinburgh

Аксоны — это длинные отростки нервных клеток, проводящие нервные импульсы от тела клетки к органам и другим нервным клеткам. На этом фото показано, как аксоны (красный цвет) из таламуса перемещаются через другую часть мозга (зеленый цвет), к месту конечной передачи информации в зону, расположенную вблизи поверхности мозга (синий цвет).

4. Нервные волокна, покрытые миелиновой оболочкой

Chih-Yuan Chiang, Trudi Gillespie, Peter Kind, and Sally Till at the Centre for Integrative Physiology and the Patrick Wild Centre / University of Edinburgh

На фото видны покрытые миелином аксоны, несущие в мозг информацию о тактильном контакте. Для нормального функционирования мозга электрические соединения между клетками должны быть надежными и передавать информацию максимально быстро. Миелиновая оболочка увеличивает скорость проведения нервного импульса. Если миелин утрачен, то нейроны теряют способность к эффективному "общению". Это происходит при некоторых неврологических заболеваниях, например, при рассеянном склерозе. 

5. Место контакта между нейронами называется синапс

Peter Kind, Sally Till, and Lasani Wijetunge at the Centre for Integrative Physiology and the Patrick Wild Centre / Via University of Edinburgh

Наиболее типичный тип синапса – это аксо-дентритический синапс (на фото аксоны обозначены желтым цветом, дендриты - розовым). Синапсы были обнаружены с помощью электронного микроскопа и позволили доказать, что нейроны обмениваются информацией через небольшое расстояние (так называемую синаптическую щель), а не напрямую. Многие неврологические расстройства являются следствием изменения числа или формы синапсов, что влияет на способы обработки информации в нейронах. 

6. В коре головного в четыре раза больше глиальных клеток, чем нейронов

Siddharthan Chandran and Nina Rzechorek at the Centre for Clinical Brain Sciences, the Centre for Regenerative Medicine and the Euan MacDonald Centre

Название этих клеток происходит от греческого ???? — клей. Ранее считалось, что глиальные клетки (или нейроглия) выполняют лишь вспомогательную функцию для нейронов. Однако позже ученые выяснили, что они выполняют и ряд самостоятельных функций. На фото показаны два основных типа этих клеток: астроциты (зеленый цвет) и олигодендроциты (белый).

7. Правое и левое полушарие мозга соединены между собой мозолистым телом

James Clegg and Tom Pratt at the Centre for Integrative Physiology / University of Edinburgh

Оно представляет собой сплетение нервных волокон (на фото обозначено оранжевым цветом). На фото слева виден типичный переход мозолистого тела в противоположное полушарие. На фото справа волокна мозолистого тела загибаются в противоположном направлении, что препятствует взаимодействию двух полушарий. 

8. Эти изображения показывают волокна мозга новорожденного ребенка (слева) и 75-летнего взрослого

Mark Bastin at the Centre for Clinical Brain Sciences and James Boardman at the Centre for Reproductive Health / University of Edinburgh

Цветные линии обозначают волокна человеческого мозга, которые составляют основу ??нейронной сети. Эти изображения получены в результате исследований, направленных на оценку влияния преждевременных родов на развитие головного мозга и выявления областей, связанных с возрастными изменениями (на снимке твердые голубые образования) у пожилых людей. 

9. Проведение МРТ может показать, какие части нашего мозга задействованы при выполнении конкретных задач

Andrew McKechanie and Andrew Stanfield at the Centre for Clinical Brain Sciences and the Patrick Wild Centre

Изображения получены в результате магнитно-резонансного исследования мозг человека с наиболее распространенной наследственной формой аутизма. Окрашенные зоны обозначают области мозга, которые становятся активными при демонстрации изображения испуганного лица.

10. В мозгу есть клетки, отслеживающие ваше местонахождение

Matt Nolan and Lukas Solanka at the Centre for Integrative Physiology and the Patrick Wild Centre.

Эти фото демонстрируют так называемые "тепловые карты", зоны мозга, в которых нейроны становятся активными, когда человек исследует круглое пространство. Ученые заняты изучением того, как мозг кодирует окружающую нас информацию. Уже известно, что каждый объект разбивается на составные части, а затем реконструируется в головном мозге. В итоге появляются клетки, которые реагируют только на конкретные признаки, такие, как человеческие лица или положение в пространстве. В 2005 году ученые обнаружили в мозгу животных специализированные клетки (grid-нейроны), реагирующие на конкретные места пространства, непосредственно окружающего животное. Они были найдены в мозгу мышей и обезьян. Ученые полагают, что подобные клетки существуют и в мозгу человека. 

11. Наш мозг обрабатывает пространственную информацию с помощью гиппокампа

Antonio Candela and Matt Nolan at the Centre for Integrative Physiology and the Patrick Wild Centre

Имеющиеся факты свидетельствуют, что гиппокамп используется для хранения и обработки пространственной информации. Исследования показали, что клетки гиппокампа имеют особые пространственные клетки, чувствительные к положению в пространстве. На фото центры приема информации обозначены красным цветом, а аксоны, передающие ее, - зеленым. Кроме того, гиппокамп предположительно удерживает важную информацию, выполняя функцию хранилища кратковременной памяти, как ОЗУ компьютера.  

12. Так выглядят электрические импульсы от отдельных нейронов

Aleksander Domanski and Peter Kind at the Centre for Integrative Physiology and the Patrick Wild Centre / Via University of Edinburgh

Каждая волнистая линия на этом изображении представляет собой электрический сигнал от отдельного нейрона в области мозга, обрабатывающей сенсорную информацию. С левой стороны расположены сигналы нейронов здорового человека; справа показаны сигналы в мозгу человека с наследственной формой аутизма. Нейроны на втором снимке не могут генерировать такое же количество сигналов, как их "здоровые" братья, поэтому обработка сенсорной информации в них происходит по-другому. 

13. Аутизм чаще встречается у мужчин, чем у женщин

Peter Kind, Lynsey Miekle, and Tim O"Leary at the Centre for Integrative Physiology and the Patrick Wild Centre

Такое различие возникает из-за того, что мужчины имеют одну X- и одну Y-хромосому, а женщины имеют две Х-хромосомы (по одной от каждого родителя). Чтобы решить вопрос с лишней X-хромосомой, каждая ячейка в женском теле периодически "отключает" одну из них. На фото зеленым цветом показаны нейроны в мозге мыши с "выключенными" Х-хромосомами, унаследованными от матери, и красным цветом те, которые сделали то же самое с X-хромосомой отца. В случаях, когда аутизм вызван изменениями генов в одной из Х-хромосом, в среднем 50% клеток женского организма выключит Х-хромосому, несущую измененный ген и, следовательно, не пострадает. В результате этого симптомы аутизма у женщин часто являются менее заметными, чем у мужчин. 

14. Некоторые животные способны восстанавливать части центральной нервной системы

Catherina Becker, Thomas Becker, and Karolina Mysiak at the Centre for Neuroregeneration

Это фото показывает регенерирующийся спинной мозг пресноводной рыбы данио-рерио. Ученые изучают этот процесс, чтобы найти способ восстанавливать центральную нервную систему человека. 

15. Вы можете сделать сэлфи

Сделайте фото самого себя. Сейчас фото самого себя модно называть "сэлфи" или "сэлфшот". Не стесняйтесь, можете нам не показывать. Сделали?

Ваш мозг только что проанализировал, где ближайшее устройство для фотосъемки, дал рукам команду и оценил, как вы вышли на фото. Устройство, которым вы себя сфотографировали, это сложнейшая комбинация железок, стекляшек и пластмассок, которая сама собой не собралась бы. Ее придумали и собрали люди с таким же мозгом, как у вас. А сделать фото вы решили, прочитав текст в интернете - такой огромной сети с почти всеми знаниями человечества и кучей котиков в придачу. И даже эта сеть не умнее вашего мозга. Ну, как вам ваш мозг? Кстати, эта кучка живых клеток только что оценила сама себя.

Источник: 42.tut.by

Комментарии: