Πληροφορίες

Ποια είναι η διαφορά μεταξύ των διαφορετικών περιοχών του εγκεφάλου

Ποια είναι η διαφορά μεταξύ των διαφορετικών περιοχών του εγκεφάλου


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Ο εγκέφαλος χωρίζεται σε διαφορετικές περιοχές και διαφορετικές περιοχές εκτελούν διαφορετικές εργασίες. Λοιπόν, ποιες είναι οι διαφορές μεταξύ αυτών των περιοχών σε κυτταρικό/συστημικό επίπεδο. Ο εγκέφαλος αποτελείται από νευρώνες και άλλα κύτταρα, αλλά πώς γίνεται ένα μέρος να χρησιμοποιείται για την επεξεργασία του ήχου και ένα άλλο να χρησιμοποιείται για την επεξεργασία, ας πούμε, της όσφρησης; Μοιάζουν με διαφορετικές πλακέτες κυκλωμάτων υπολογιστών - χρησιμοποιούν τα ίδια εξαρτήματα αλλά είναι ενσύρματα διαφορετικά;

Και ούτως ή άλλως, γιατί η εξέλιξη δεν κατέληξε σε έναν εγκέφαλο που χρησιμοποιεί ολόκληρο τον εγκέφαλο για να επεξεργαστεί κάτι, δεν θα ήταν πιο αποτελεσματικό;


Η καλωδίωση είναι διαφορετική όπως είπες. Ωστόσο, ίσως το πιο σημαντικό είναι ότι ο εγκέφαλος γνωρίζει από πού προέρχεται η συμβολή του. Ο εγκέφαλος γνωρίζει πού νευρώνει κάθε ίνα και έτσι μπορεί να συγκεντρώσει και να παρουσιάσει αυτά τα δεδομένα στο συνειδητό μυαλό μας. Δείχνουμε εάν διεγείρουμε τον εγκέφαλο άμεσα, παρά νιώθουμε μια αίσθηση στο μέρος του σώματος για το οποίο ευθύνεται το τμήμα του εγκεφάλου. Η πλαστικότητα σημαίνει ότι ο εγκέφαλός μας μπορεί να αλλάξει αυτό που τροφοδοτεί όπου, αυτό είναι συνήθως το μέρος όπου μαθαίνουμε μια κινητική δεξιότητα. Αν παίζουμε πιάνο για παράδειγμα το τμήμα του φλοιού που τροφοδοτεί αυτή την περιοχή αυξάνεται.

Ένας άλλος τρόπος είναι ο τύπος χημικού πομπού και δέκτη. Η ντοπαμίνη χρησιμοποιείται κυρίως για πράγματα που μας προκαλούν ευχαρίστηση, για παράδειγμα. Ωστόσο, η ντοπαμίνη μπορεί να επηρεάσει την κίνησή μας εάν εκκρίνεται από την ουσία μαύρο, καθώς αυτό τροφοδοτείται στον κινητικό φλοιό. Επιπλέον, οι νευροδιαβιβαστές μπορεί να είναι διεγερτικοί ή ανασταλτικοί και αυτό είναι ένα αναλογικό και όχι δυαδικό σήμα. Όλες αυτές οι λεπτές μελωδίες, και η θέση στην οποία αναστέλλονται, η θέση και η ανατροφοδότηση από την οποία λαμβάνουν το σήμα τους, όλα δείχνουν από πού λαμβάνει ο εγκέφαλος τις πληροφορίες ή σε τι ανταποκρίνεται.

Συνοπτικά είναι η καλωδίωση, η σηματοδότηση και η τοποθεσία. Ωστόσο, τα συστατικά είναι απίστευτα παρόμοια, αλλά δεν είναι οι μικρές διαφορές που έχουν βαθύ αποτέλεσμα.


Ο εγκέφαλος χωρίζεται σε διαφορετικές περιοχές και διαφορετικές περιοχές εκτελούν διαφορετικές εργασίες

Όχι πραγματικά. Αυτού του είδους οι ισχυρισμοί προέρχονται από την πρώιμη έρευνα του εγκεφάλου, όπου κάθε περιοχή θεωρήθηκε ότι ειδικεύεται σε ένα συγκεκριμένο έργο. Σίγουρα, είναι δυνατή κάποια κατηγοριοποίηση (π.χ. όπου βρίσκεται η οπτική είσοδος ως επί το πλείστον επεξεργασμένο). Ωστόσο, η ερώτησή σας είναι βασικά ένα επιχείρημα που είναι ψευδές.

Απλώς κοιτάξτε για παράδειγμα τους κροταφικούς λοβούς και συγκρίνετε πώς διαφέρουν οι αυλακώσεις και οι γυροσκοπικές περιοχές όσον αφορά την επεξεργασία πληροφοριών.


Δεν γνωρίζουμε ακόμη λεπτομερώς πώς είναι καλωδιωμένες οι διαφορετικές περιοχές του φλοιού, επομένως είναι δύσκολο να πούμε σε ποιο βαθμό διαφέρει η καλωδίωση. Αλλά η συνολική δομή των διαφορετικών φλοιωδών περιοχών είναι εντυπωσιακά παρόμοια, όσον αφορά τα στρώματα του φλοιού και τα κυτταρικά τους συστατικά.

Σίγουρα η δομή της εισόδου είναι πολύ διαφορετική μεταξύ των περιοχών του φλοιού και ο φλοιός φαίνεται να προσέχει πολύ κατά την ανάπτυξη πώς είναι δομημένη αυτή η είσοδος.

Δεν γνωρίζουμε γιατί ο φλοιός χωρίζεται με τον τρόπο που είναι. Αλλά συνδέσεις στα πλαίσια οι φλοιώδεις περιοχές που είναι αφιερωμένες σε μια μόνο "λειτουργία" είναι πολύ πιο διαδεδομένες από τις συνδέσεις μεταξύ φλοιώδεις περιοχές. Αυτό υποδηλώνει δύο πράγματα: απαιτούνται πολλές συνδέσεις μεταξύ των νευρώνων που επεξεργάζονται παρόμοιες πληροφορίες, πράγμα που σημαίνει ότι αυτοί οι νευρώνες πρέπει να είναι κοντά μεταξύ τους, επειδή το καλώδιο είναι ακριβό στον εγκέφαλο (δηλαδή απαιτεί πόρους και καταλαμβάνει παρτίδα του χώρου)· Εναλλακτικά, ίσως οι πληροφορίες είναι ευκολότερο να επεξεργαστούν εάν διατηρούνται φυσικά διαχωρισμένες.


Διαφορές εγκεφάλου στη ΔΕΠΥ

Η μεγαλύτερη απεικονιστική μελέτη της ΔΕΠΥ μέχρι σήμερα εντοπίζει διαφορές σε πέντε περιοχές του εγκεφάλου, με τις μεγαλύτερες διαφορές να παρατηρούνται στα παιδιά και όχι στους ενήλικες.

Η διαταραχή ελλειμματικής προσοχής και υπερκινητικότητας (ΔΕΠΥ) σχετίζεται με την καθυστερημένη ανάπτυξη πέντε περιοχών του εγκεφάλου και θα πρέπει να θεωρείται εγκεφαλική διαταραχή, σύμφωνα με μια μελέτη που δημοσιεύτηκε στο Η ancυχιατρική Lancet.

Η μελέτη είναι η μεγαλύτερη που εξετάζει τον όγκο των εγκεφάλων των ατόμων με ΔΕΠΥ, με τη συμμετοχή περισσότερων από 3.200 ατόμων. Οι συγγραφείς λένε ότι τα ευρήματα θα μπορούσαν να βοηθήσουν στη βελτίωση της κατανόησης της διαταραχής και μπορεί να είναι σημαντικά για την αμφισβήτηση των πεποιθήσεων ότι η ΔΕΠΥ είναι μια ετικέτα για δύσκολα παιδιά ή το αποτέλεσμα κακής ανατροφής των παιδιών.

Τα συμπτώματα της ΔΕΠΥ περιλαμβάνουν απροσεξία ή/και υπερκινητικότητα και παρορμητική δράση. Η διαταραχή επηρεάζει περισσότερους από έναν στους 20 (5,3%) ηλικιωμένους κάτω των 18 ετών και τα δύο τρίτα όσων έχουν διαγνωσθεί συνεχίζουν να εμφανίζουν συμπτώματα ως ενήλικες.

Προηγούμενες μελέτες έχουν συνδέσει διαφορές στον όγκο του εγκεφάλου με τη διαταραχή, αλλά τα μικρά μεγέθη δειγμάτων σημαίνουν ότι τα αποτελέσματα ήταν ασαφή. Περιοχές που πιστεύεται ότι εμπλέκονται στη ΔΕΠΥ βρίσκονται στα βασικά γάγγλια - ένα μέρος του εγκεφάλου που ελέγχει τα συναισθήματα, την εθελοντική κίνηση και τη γνώση - και η έρευνα είχε διαπιστώσει προηγουμένως ότι οι περιοχές του τυφλού και του σκουπιδίου στα γάγγλια είναι μικρότερες σε άτομα με ΔΕΠΥ Το

Η νέα διεθνής μελέτη μέτρησε τις διαφορές στη δομή του εγκεφάλου 1.713 ατόμων με διάγνωση ΔΕΠΥ και 1.529 ατόμων χωρίς, όλοι ηλικίας μεταξύ τεσσάρων και 63 ετών.

Και οι 3.242 άνθρωποι έκαναν μαγνητική τομογραφία για να μετρήσουν τον συνολικό όγκο του εγκεφάλου τους και το μέγεθος επτά περιοχών του εγκεφάλου που θεωρούνταν ότι συνδέονταν με ΔΕΠΥ - το ωχρό, ο θαλάμος, ο πυρήνας του πυρήνα, ο σπονδυλωτός, ο πυρήνας, ο αμυγδαλός και ο ιππόκαμπος. . Οι ερευνητές σημείωσαν επίσης εάν όσοι είχαν ΔΕΠΥ είχαν πάρει ποτέ ψυχοδιεγερτικά φάρμακα, για παράδειγμα Ριταλίνη.

Η μελέτη διαπίστωσε ότι ο συνολικός όγκος του εγκεφάλου και πέντε από τους τοπικούς όγκους ήταν μικρότεροι σε άτομα με ΔΕΠΥ -- ο κερκοφόρος πυρήνας, ο κερκοφόρος πυρήνας, ο επικλινής πυρήνας, η αμυγδαλή και ο ιππόκαμπος.

"Αυτές οι διαφορές είναι πολύ μικρές -- στο εύρος μερικών τοις εκατό -- έτσι το άνευ προηγουμένου μέγεθος της μελέτης μας ήταν ζωτικής σημασίας για να τις εντοπίσουμε. Παρόμοιες διαφορές στον όγκο του εγκεφάλου παρατηρούνται επίσης σε άλλες ψυχιατρικές διαταραχές, ιδιαίτερα στη μείζονα καταθλιπτική διαταραχή." δήλωσε ο επικεφαλής συγγραφέας Dr Martine Hoogman, Ιατρικό Κέντρο Πανεπιστημίου Radboud, Nijmegen, Ολλανδία.

Οι διαφορές που παρατηρήθηκαν ήταν πιο εμφανείς στον εγκέφαλο των παιδιών με ΔΕΠΥ, αλλά λιγότερο εμφανείς στους ενήλικες με τη διαταραχή. Με βάση αυτό, οι ερευνητές προτείνουν ότι η ΔΕΠΥ είναι μια διαταραχή του εγκεφάλου και προτείνουν ότι οι καθυστερήσεις στην ανάπτυξη πολλών περιοχών του εγκεφάλου είναι χαρακτηριστικές της ΔΕΠΥ.

Εκτός από τον πυκνό πυρήνα και το putamen, για τα οποία προηγούμενες μελέτες έχουν ήδη δείξει συνδέσμους με τη ΔΕΠΥ, οι ερευνητές μπόρεσαν να συνδέσουν οριστικά την αμυγδαλή, τον πυρήνα και τον ιππόκαμπο με τη ΔΕΠΥ.

Οι ερευνητές υποθέτουν ότι η αμυγδαλή σχετίζεται με τη ΔΕΠΥ μέσω του ρόλου της στη ρύθμιση των συναισθημάτων και ότι ο πυρήνας που βρίσκεται μπορεί να σχετίζεται με τα κίνητρα και τα συναισθηματικά προβλήματα της ΔΕΠΥ μέσω του ρόλου της στην επεξεργασία ανταμοιβής. Ο ρόλος του ιππόκαμπου στη διαταραχή μπορεί να δράσει μέσω της συμμετοχής του σε κίνητρα και συναισθήματα.

Κατά τη διάρκεια της μαγνητικής τομογραφίας τους, 455 άτομα με ΔΕΠΥ λάμβαναν ψυχοδιεγερτικά φάρμακα και κοιτάζοντας πίσω, 637 είχαν το φάρμακο στη ζωή τους. Οι διαφορετικοί όγκοι των πέντε περιοχών του εγκεφάλου που εμπλέκονται στη ΔΕΠΥ ήταν παρόντες ανεξάρτητα από το αν οι άνθρωποι είχαν λάβει φάρμακα ή όχι, υποδηλώνοντας ότι οι διαφορές στους όγκους του εγκεφάλου δεν είναι αποτέλεσμα ψυχοδιεγερτικών.

"Τα αποτελέσματα από τη μελέτη μας επιβεβαιώνουν ότι τα άτομα με ΔΕΠΥ έχουν διαφορές στη δομή του εγκεφάλου τους και ως εκ τούτου υποδηλώνουν ότι η ΔΕΠΥ είναι μια διαταραχή του εγκεφάλου", πρόσθεσε ο Δρ Χούγκμαν. «Ελπίζουμε ότι αυτό θα βοηθήσει στη μείωση του στίγματος ότι η ΔΕΠΥ είναι «απλώς μια ταμπέλα» για δύσκολα παιδιά ή προκαλείται από κακή ανατροφή των παιδιών. Αυτό σίγουρα δεν ισχύει και ελπίζουμε ότι αυτή η εργασία θα συμβάλει στην καλύτερη κατανόηση της διαταραχής. "

Ενώ η μελέτη περιελάμβανε μεγάλο αριθμό ατόμων όλων των ηλικιών, ο σχεδιασμός της σημαίνει ότι δεν μπορεί να καθορίσει πώς αναπτύσσεται η ΔΕΠΥ καθ 'όλη τη διάρκεια της ζωής. Ως εκ τούτου, διαχρονικές μελέτες που παρακολουθούν άτομα με ΔΕΠΥ από την παιδική ηλικία έως την ενηλικίωση για να δουν πώς αλλάζουν οι διαφορές στον εγκέφαλο με την πάροδο του χρόνου θα είναι ένα σημαντικό επόμενο βήμα στην έρευνα.

Γράφοντας σε ένα σχετικό σχόλιο, ο Δρ Jonathan Posner, Πανεπιστήμιο Κολούμπια, ΗΠΑ, δήλωσε: "Είναι η μεγαλύτερη μελέτη του είδους της και έχει καλή ισχύ για τον εντοπισμό μικρών μεγεθών εφέ. Τα μεγάλα μεγέθη δειγμάτων είναι ιδιαίτερα σημαντικά στη μελέτη της ΔΕΠΥ λόγω της ετερογένειας Η διαταραχή τόσο στην αιτιολογία όσο και στην κλινική εκδήλωση. Αυτή η μελέτη αντιπροσωπεύει μια σημαντική συμβολή παρέχοντας ισχυρά στοιχεία που υποστηρίζουν την έννοια της ΔΕΠΥ ως εγκεφαλικής διαταραχής με ουσιαστικές επιπτώσεις στον όγκο των υποφλοιωδών πυρήνων. Θα απαιτηθούν μελλοντικές μετα-και μεγα-αναλύσεις διερευνήσει τις επιδράσεις των φαρμάκων καθώς και την αναπτυξιακή πορεία των ογκομετρικών διαφορών στη ΔΕΠΥ ».


Δομή του εγκεφάλου ενηλίκων ενεργών σχημάτων πρώιμης μάθησης, εκθέσεις νέας έρευνας

Σε νέα έρευνα που δημοσιεύτηκε στο Εφημερίδα της Γνωσιακής Νευροεπιστήμης, τα βρέφη χαμηλής κοινωνικοοικονομικής κατάστασης τυχαιοποιήθηκαν είτε σε πέντε χρόνια νοητικής και γλωσσικά διεγερτικής φροντίδας με βάση το κέντρο είτε σε κατάσταση σύγκρισης, η παρέμβαση οδήγησε σε μεγάλες και στατιστικά σημαντικές αλλαγές στη δομή του εγκεφάλου που μετρήθηκαν στη μέση ηλικία, ιδιαίτερα για άνδρες.

Ένας δάσκαλος καθοδηγεί έναν μαθητή σε μια εργασία σε αυτήν την ιστορική φωτογραφία του Abecedarian Project. Πιστωτική εικόνα: Virginia Tech.

Πώς διαμορφώνει η πρώιμη εμπειρία ζωής τον ανθρώπινο εγκέφαλο; Το ερώτημα είναι εκπληκτικά δύσκολο να απαντηθεί, καθώς αφορά τις αιτίες και όχι απλώς τις συσχετίσεις των ατομικών διαφορών στην ανθρώπινη ανάπτυξη.

Οι μελέτες τέτοιων διαφορών είναι συνήθως παρατηρητικές και επομένως αθόρυβες στο θέμα της αιτιότητας.

Μελέτες σε ζώα, αντίθετα, έχουν αποδείξει την αιτιολογική επίδραση της περιβαλλοντικής διέγερσης στη δομή του εγκεφάλου χρησιμοποιώντας τυχαία ανάθεση σε φυσικά περιβάλλοντα με χαμηλή ή υψηλή πολυπλοκότητα.

Ωστόσο, δεν μπορούν να μας πουν για τα χαρακτηριστικά του περιβάλλοντος που έχουν μεγαλύτερη σημασία για την ανθρώπινη ανάπτυξη: τη γλωσσική και γνωστική διέγερση.

Ο ρόλος του περιβάλλοντος στη διαμόρφωση της ανάπτυξης του εγκεφάλου είναι ένα κεντρικό ζήτημα για τη νευροεπιστήμη και μια σημαντική ανοιχτή ερώτηση αφορά τον αντίκτυπο των μοναδικών ανθρώπινων χαρακτηριστικών του περιβάλλοντος, δηλαδή τη γλωσσική και γνωστική διέγερση.

Ενώ μια μεγάλη βιβλιογραφία για τα ζώα δείχνει ότι πιο πολύπλοκα περιβάλλοντα κλουβιού οδηγούν σε μικροσκοπικές και μακροσκοπικές αλλαγές στον εγκέφαλο, συμπεριλαμβανομένου του μεγαλύτερου φλοιού, τέτοιοι χειρισμοί παρέχουν ένα ατελές μοντέλο για τις περιβαλλοντικές διαφορές που μπορεί να έχουν μεγαλύτερη σημασία στην ανθρώπινη ανάπτυξη.

Αυτές περιλαμβάνουν διαφορές σε πολύπλοκες μορφές γνωστικής και γλωσσικής εμπειρίας.

"Η έρευνά μας δείχνει μια σχέση μεταξύ της δομής του εγκεφάλου και των πέντε ετών υψηλής ποιότητας, εκπαιδευτικών και κοινωνικών εμπειριών", δήλωσε ο καθηγητής Craig Ramey, ερευνητής στο Ινστιτούτο Βιοϊατρικής Έρευνας Fralin στο Πολυτεχνικό Ινστιτούτο της Βιρτζίνια και στο State University.

«Έχουμε αποδείξει ότι σε ευάλωτα παιδιά που έλαβαν διεγερτικές και συναισθηματικά υποστηρικτικές εμπειρίες μάθησης, εμφανίζονται στατιστικά σημαντικές αλλαγές στη δομή του εγκεφάλου στη μέση ηλικία».

«Τα αποτελέσματα υποστηρίζουν την ιδέα ότι το πρώιμο περιβάλλον επηρεάζει τη δομή του εγκεφάλου των ατόμων που μεγαλώνουν με κοινωνικοοικονομικές προκλήσεις πολλαπλών κινδύνων», πρόσθεσε η Δρ Μάρθα Φάρα, διευθύντρια του Κέντρου Νευροεπιστήμης και Κοινωνίας στο Πανεπιστήμιο της Πενσυλβάνια.

«Αυτό έχει συναρπαστικές επιπτώσεις στη βασική επιστήμη της ανάπτυξης του εγκεφάλου, καθώς και στις θεωρίες της κοινωνικής διαστρωμάτωσης και της κοινωνικής πολιτικής».

Στη μελέτη συμμετείχαν συμμετέχοντες στο Abecedarian Project, το οποίο ιδρύθηκε στη Βόρεια Καρολίνα στις αρχές της δεκαετίας του 1970.

Το έργο περιελάμβανε αρχικά 112 κυρίως Αφροαμερικάνικα βρέφη από σπίτια με πολύ χαμηλό SES (χαμηλό εισόδημα και μητρική εκπαίδευση) με πολλούς συναφείς παράγοντες κινδύνου όπως η πατρική απουσία, η απόδειξη ευημερίας και το χαμηλό IQ των γονέων, αλλά χωρίς νευροαναπτυξιακές διαταραχές.

Ένα από τα 112 βρέφη έλαβε αργότερα μια διάγνωση συγγενούς πάθησης που αποκλείστηκε με βάση τα κριτήρια αποκλεισμού, με αποτέλεσμα 111 βρέφη να συμμετάσχουν στη μελέτη.

Και οι δύο ομάδες σύγκρισης και θεραπείας έλαβαν επιπλέον υπηρεσίες υγειονομικής περίθαλψης, διατροφής και υποστήριξης οικογένειας.

Ωστόσο, ξεκινώντας από την ηλικία των έξι εβδομάδων, η ομάδα θεραπείας έλαβε επίσης πέντε χρόνια υψηλής ποιότητας εκπαιδευτική υποστήριξη, πέντε ημέρες την εβδομάδα, 50 εβδομάδες το χρόνο.

Κατά τη διάρκεια των εξετάσεων παρακολούθησης, λήφθηκαν δομικές μαγνητικές τομογραφίες από 47 του δείγματος Abecedarian, 29 από την ομάδα πρώιμης παρέμβασης και 18 από την ομάδα σύγκρισης.

Όταν πραγματοποιήθηκε σάρωση, οι συμμετέχοντες βρίσκονταν γύρω στα 30 έως τα 40, προσφέροντας στους ερευνητές μια μοναδική ματιά στον τρόπο με τον οποίο οι παράγοντες της παιδικής ηλικίας επηρεάζουν τον εγκέφαλο των ενηλίκων.

Αναλύοντας τις σαρώσεις, οι συγγραφείς εξέτασαν το μέγεθος του εγκεφάλου στο σύνολό του, συμπεριλαμβανομένου του φλοιού, του εξωτερικού στρώματος του εγκεφάλου, καθώς και πέντε περιοχών που επιλέχθηκαν για την αναμενόμενη σύνδεσή τους με τη διέγερση της γλώσσας και της γνωστικής ανάπτυξης των παιδιών.

Αυτές περιελάμβαναν την αριστερή κάτω μετωπιαία έλικα και την αριστερή άνω κροταφική έλικα, η οποία μπορεί να σχετίζεται με τη γλώσσα, και τη δεξιά κάτω μετωπιαία έλικα και τον αμφοτερόπλευρο πρόσθιο κυκλικό φλοιό, που σχετίζονται με τον γνωστικό έλεγχο.

Ένα πέμπτο, ο διμερής ιππόκαμπος, προστέθηκε επειδή ο όγκος του συνδέεται συχνά με αντιξοότητες στην πρώιμη ζωή και κοινωνικοοικονομική κατάσταση.

Οι επιστήμονες διαπίστωσαν ότι όσοι βρίσκονταν στην ομάδα θεραπείας πρώιμης εκπαίδευσης είχαν αυξημένο μέγεθος ολόκληρου του εγκεφάλου, συμπεριλαμβανομένου του φλοιού. Αρκετές συγκεκριμένες φλοιώδεις περιοχές εμφανίστηκαν επίσης μεγαλύτερες.

Σημείωσαν επίσης ότι τα αποτελέσματα της ομαδικής θεραπείας παρέμβασης στον εγκέφαλο ήταν σημαντικά μεγαλύτερα για τους άνδρες παρά για τις γυναίκες.

Οι λόγοι για αυτό δεν είναι γνωστοί και ήταν εκπληκτικοί, καθώς τόσο τα αγόρια όσο και τα κορίτσια έδειξαν γενικά συγκρίσιμα θετικά αποτελέσματα συμπεριφοράς και εκπαίδευσης από την πρώιμη εμπλουτισμένη εκπαίδευση.

"Όταν ξεκινήσαμε αυτό το έργο τη δεκαετία του 1970, το πεδίο γνώριζε περισσότερα για το πώς να αξιολογήσει τη συμπεριφορά παρά για το πώς να αξιολογήσει τη δομή του εγκεφάλου", δήλωσε ο καθηγητής Ramey.

«Λόγω της προόδου στην τεχνολογία της νευροαπεικόνισης και μέσω ισχυρών διεπιστημονικών συνεργασιών, καταφέραμε να μετρήσουμε τα δομικά χαρακτηριστικά του εγκεφάλου».

«Ο προμετωπιαίος φλοιός και οι περιοχές που σχετίζονται με τη γλώσσα επηρεάστηκαν σίγουρα και, σύμφωνα με τις γνώσεις μας, αυτό είναι το πρώτο πειραματικό στοιχείο για μια σύνδεση μεταξύ γνωστών πρώιμων εκπαιδευτικών εμπειριών και μακροπρόθεσμων αλλαγών στον άνθρωπο».

«Πιστεύουμε ότι αυτά τα ευρήματα απαιτούν προσεκτική εξέταση και παρέχουν περαιτέρω υποστήριξη στην αξία της εξασφάλισης θετικής μάθησης και κοινωνικο-συναισθηματικής υποστήριξης για όλα τα παιδιά —, ιδίως για τη βελτίωση των αποτελεσμάτων για παιδιά που είναι ευάλωτα σε ανεπαρκή διέγερση και φροντίδα τα πρώτα χρόνια της ΖΩΗ."

Martha J. Farah et αϊΤο 2021. Τυχαία χειραγώγηση της πρώιμης γνωστικής εμπειρίας επηρεάζει τη δομή του εγκεφάλου ενηλίκων. Journal of Cognitive Neuroscience 33 (6): 1197-1209 doi: 10.1162/jocn_a_01709


Οι διαφορές στον εγκέφαλο του ανθρώπου και του Νεάντερταλ εξηγούν την εξαίρεση του ανθρώπου

Όταν ήμουν μικρό παιδί, η μαμά μου έζησε ένα Αγκάθα Κρίστι φάση. Wasταν τεράστιος θαυμαστής του συγγραφέα μυστηρίου δολοφονίας και διάβαζε όλα τα βιβλία της Κρίστι.

Η Αγκάθα Κρίστι μπήκε σε ένα μυστήριο της πραγματικής ζωής της πότε εξαφανίστηκε για 10 ημέρες τον Δεκέμβριο του 1926 κάτω από εξαιρετικά ύποπτες συνθήκεςΤο Το αυτοκίνητό της βρέθηκε κοντά στο σπίτι της, κοντά στην άκρη ενός γκρεμού. Όμως, δεν βρέθηκε πουθενά. Έμοιαζε σαν να εξαφανίστηκε χωρίς ίχνος, χωρίς καμία εξήγηση. Έντεκα ημέρες μετά την εξαφάνισή της, εμφανίστηκε σε δωμάτιο ξενοδοχείου καταχωρημένο με ψευδώνυμο.

Η Κρίστι δεν έδωσε ποτέ εξήγηση για την εξαφάνισή της. Μέχρι σήμερα, παραμένει ένα διαρκές μυστήριο. Κάποιοι πιστεύουν ότι ήταν ένα σκληρό διαφημιστικό κόλπο. Μερικοί λένε ότι υπέστη νευρική κρίση. Άλλοι πιστεύουν ότι υπέφερε από αμνησία. Κάποιοι προτείνουν πιο απαίσιους λόγους. Perhapsσως, ήταν αυτοκτονική. Or ίσως προσπαθούσε να πλαισιώσει τον άντρα της και την ερωμένη του για το φόνο της.

Perhapsσως δεν θα μάθουμε ποτέ.

Όπως και οι φανταστικοί ντετέκτιβ του Christie Hercule Poirot και η Miss Marple, οι παλαιοανθρωπολόγοι είναι τόσο πρόθυμοι να λύσουν μια μυστηριώδη εξαφάνισή τους. Θέλουν να μάθουν γιατί οι Νεάντερταλ εξαφανίστηκαν από προσώπου γης. Και τι ρόλο είχαν τα ανθρώπινα όντα (Homo sapiens) παίξει στην εξαφάνιση του Νεάντερταλ, αν υπάρχει; Σκοτώσαμε αυτά τα πλάσματα; Τους ξεπεράσαμε ή οι Νεάντερταλ πέθαναν μόνοι τους;

Οι ανθρωπολόγοι έχουν προτείνει διάφορα σενάρια για την εξαφάνιση των Νεάντερταλ. Μερικοί παλαιοανθρωπολόγοι πιστεύουν ότι οι διαφορές στις γνωστικές ικανότητες των σύγχρονων ανθρώπων και των Νεάντερταλ βοηθούν στην εξήγηση της εξαφάνισης των πλασμάτων. Σύμφωνα με αυτό το μοντέλο, οι ανώτερες ικανότητες συλλογισμού επέτρεψαν στους ανθρώπους να ευδοκιμήσουν ενώ οι Νεάντερταλ αντιμετώπισαν αναπόφευκτη εξαφάνιση. Κατά συνέπεια, αντικαταστήσαμε τους Νεάντερταλ στη Μέση Ανατολή, την Ευρώπη και την Ασία όταν μεταναστεύσαμε για πρώτη φορά σε αυτά τα μέρη του κόσμου.

Υπολογιστική Νευροανατομία

Καινοτόμος εργασία από ερευνητές από την Ιαπωνία προσφέρει υποστήριξη για αυτό το σενάριο. 1 Χρησιμοποιώντας μια τεχνική που ονομάζεται υπολογιστική νευροανατομία, οι ερευνητές ανακατασκεύασαν το σχήμα του εγκεφάλου των Νεάντερταλ και των σύγχρονων ανθρώπων από το αρχείο απολιθωμάτων. Στη μελέτη τους, οι ερευνητές χρησιμοποίησαν τέσσερα δείγματα Νεάντερταλ:

  • Amud 1 (50.000 έως 70.000 ετών)
  • La Chapelle-aux Saints 1 (ηλικίας 47.000 έως 56.000 ετών)
  • La Ferrassie 1 (ηλικίας 43.000 έως 45.000 ετών)
  • Λατομείο Forbes 1 (χωρίς ημερομηνίες ηλικίας)

Δούλεψαν επίσης με τέσσερις Homo sapiens δείγματα:

  • Qafzeh 9 (ηλικίας 90.000 έως 120.000 ετών)
  • Skhτα ¾l 5 (100.000 έως 135.000 ετών σε ηλικία
  • Mladeč 1 (ηλικίας 35.000 ετών)
  • Cro-Magnon 1 (ηλικίας 32.000 ετών)

Οι ερευνητές χρησιμοποίησαν σαρώσεις υπολογιστικής τομογραφίας για να κατασκευάσουν εικονικά ενδοκαστήματα (εκμαγεία κρανιακής κοιλότητας) των απολιθωμάτων εγκεφάλων. Αφού δημιούργησε ενδοκάστρες, η ομάδα καθόρισε την τρισδιάστατη δομή του εγκεφάλου των απολιθωμένων δειγμάτων παραμορφώνοντας την τρισδιάστατη δομή του μέσου ανθρώπινου εγκεφάλου έτσι ώστε να χωράει στα απολιθωμένα κρανία και να συμμορφώνεται με τις ενδοκάστρες.

Αυτή η τεχνική φαίνεται να είναι έγκυρη, με βάση μελέτες ελέγχου που πραγματοποιήθηκαν σε εγκεφάλους χιμπατζή και μπονόμπο. Χρησιμοποιώντας υπολογιστική νευροανατομία, οι ερευνητές μπορούν να παραμορφώσουν έναν εγκέφαλο χιμπατζή για να αποδώσουν με ακρίβεια τον μπονόμπο εγκέφαλο και αντίστροφα.

Διαφορές εγκεφάλου, Γνωστικές διαφορές

Η ιαπωνική ομάδα έμαθε ότι η κύρια διαφορά μεταξύ ανθρώπινου εγκεφάλου και Νεάντερταλ είναι το μέγεθος και το σχήμα της παρεγκεφαλίδας. Το παρεγκεφαλιδικό ημισφαίριο προβάλλεται περισσότερο προς το εσωτερικό του ανθρώπινου εγκεφάλου παρά στον εγκέφαλο του Νεάντερταλ και ο όγκος της ανθρώπινης παρεγκεφαλίδας είναι μεγαλύτερος. Οι ερευνητές παρατήρησαν επίσης ότι η δεξιά πλευρά της παρεγκεφαλίδας του Νεάντερταλ είναι σημαντικά μικρότερη από την αριστερή πλευρά - ένα φαινόμενο που ονομάζεται ογκομετρική πλευρικότητα. Αυτή η ασυμφωνία δεν υπάρχει στον ανθρώπινο εγκέφαλο. Τέλος, οι Ιάπωνες ερευνητές παρατήρησαν ότι οι βρεγματικές περιοχές στον ανθρώπινο εγκέφαλο ήταν μεγαλύτερες από αυτές του εγκεφάλου των Νεάντερταλ.

Λόγω αυτών των διαφορών στον εγκέφαλο, οι ερευνητές υποστηρίζουν ότι οι άνθρωποι ήταν κοινωνικά και γνωστικά πιο εξελιγμένοι από τους Νεάντερταλ. Οι νευροεπιστήμονες ανακάλυψαν ότι η παρεγκεφαλίδα βοηθά τις κινητικές λειτουργίες και την ανώτερη γνωστική λειτουργία συμβάλλοντας στη γλωσσική λειτουργία, τη μνήμη εργασίας, τη σκέψη και τις κοινωνικές ικανότητες. Ως εκ τούτου, οι ερευνητές υποστηρίζουν ότι το μειωμένο μέγεθος του δεξιού παρεγκεφαλιδικού ημισφαιρίου στους Νεάντερταλ περιορίζει τη σύνδεση με τις προμετωπιαίες περιοχές - μια σύνδεση κρίσιμη για την επεξεργασία της γλώσσας. Οι νευροεπιστήμονες ανακάλυψαν επίσης ότι ο βρεγματικός λοβός παίζει ρόλο στην οπτικο-χωρική απεικόνιση, την επεισοδιακή μνήμη, τις σχετικές με τον εαυτό ψυχικές αναπαραστάσεις, τον συντονισμό μεταξύ του εαυτού και των εξωτερικών χώρων και την αίσθηση της πράξης.

Με βάση αυτή τη μελέτη, φαίνεται ότι οι άνθρωποι είτε ανταγωνίστηκαν τους Νεάντερταλ για περιορισμένους πόρους - οδηγώντας τους στον αφανισμό - είτε απλώς ήταν πιο κατάλληλοι για να επιβιώσουν από τους Νεάντερταλ λόγω των ανώτερων νοητικών ικανοτήτων. Or ίσως ο θάνατός τους συνέβη για πιο κακούς λόγους. Ίσως χρησιμοποιήσαμε τις εξελιγμένες συλλογιστικές μας ικανότητες για να σκοτώσουμε αυτά τα πλάσματα.

Οι Νεάντερταλ έκαναν τέχνη, μουσική, κοσμήματα κ.λπ.;

Πρόσφατα, μια αναταραχή αναφορών εμφανίστηκε στην επιστημονική βιβλιογραφία που ισχυριζόταν ότι οι Νεάντερταλ είχαν την ικανότητα για γλώσσα και την ικανότητα να κάνουν τέχνη, μουσική και κοσμήματα. Άλλες μελέτες υποστηρίζουν ότι οι Νεάντερταλ έθαβαν τελετουργικά τους νεκρούς τους, κυριάρχησαν στη φωτιά και χρησιμοποιούσαν τα φυτά για ιατρικά μέσα. Όλοι αυτοί οι ισχυρισμοί βασίζονται σε εξαιρετικά κερδοσκοπικές ερμηνείες της αρχαιολογικής καταγραφής. Στην πραγματικότητα, άλλες μελέτες παρουσιάζουν στοιχεία που διαψεύδουν κάθε έναν από αυτούς τους ισχυρισμούς (βλ. Πόροι).

Οι συγκρίσεις της μορφολογίας και του μεγέθους του εγκεφάλου των ανθρώπων και των Νεάντερταλ γίνονται όλο και πιο σημαντικές εν μέσω αυτής της διαμάχης. Αυτή η πρόσφατη μελέτη - μαζί με προηγούμενη εργασία (πηγαίνετε εδώ και εδώ)—υποδηλώνει ότι οι Νεάντερταλ δεν είχαν την αρχιτεκτονική του εγκεφάλου και, ως εκ τούτου, τη γνωστική ικανότητα να επικοινωνούν συμβολικά μέσω της γλώσσας, της τέχνης, της μουσικής και της διακόσμησης του σώματος. Ούτε είχαν την ικανότητα του εγκεφάλου να εμπλέκονται σε πολύπλοκες κοινωνικές αλληλεπιδράσεις. Εν ολίγοις, η ανατομία του εγκεφάλου του Νεάντερταλ δεν υποστηρίζει καμία ερμηνεία του αρχαιολογικού αρχείου που αποδίδει προηγμένες γνωστικές ικανότητες σε αυτά τα πλάσματα.

Ενώ αυτή η μελέτη παρέχει σημαντικές ενδείξεις για την εξαφάνιση των Νεάντερταλ, δεν γνωρίζουμε ακόμα γιατί εξαφανίστηκαν. Ούτε γνωρίζουμε καμία από τις μυστηριώδεις λεπτομέρειες γύρω από τον θάνατό τους ως είδος.

Ίσως δεν θα μάθουμε ποτέ.

Αλλά εμείς κάνω γνωρίζουμε ότι όσον αφορά τις γνωστικές και κοινωνικές μας ικανότητες, τα ανθρώπινα όντα ξεχωρίζουν από τους Νεάντερταλ και όλα τα άλλα πλάσματα. Η βιολογία και η συμπεριφορά του ανθρώπινου εγκεφάλου μας καθιστούν εξαιρετικούς, μοναδικούς, με τρόπους συμβατούς με την εικόνα του Θεού.


Οι σαρώσεις εγκεφάλου δείχνουν ξεχωριστά πρότυπα σε άτομα με γενικευμένη διαταραχή άγχους στη μελέτη του Στάνφορντ

Αυτή η εικόνα δείχνει, με κόκκινο χρώμα, περιοχές του εγκεφάλου με ισχυρότερες συνδέσεις με την αμυγδαλή σε ασθενείς με GAD, ενώ οι μπλε περιοχές υποδηλώνουν ασθενέστερη συνδεσιμότητα. Το κόκκινο αντιστοιχεί σε περιοχές σημαντικές για την προσοχή και μπορεί να αντικατοπτρίζει τη συνήθη χρήση γνωστικών στρατηγικών όπως η ανησυχία και η απόσπαση της προσοχής στους ασθενείς με άγχος. Για μια έκδοση υψηλής ανάλυσης, κάντε κλικ εδώ.

Οι ανακατεμένες συνδέσεις μεταξύ του τμήματος του εγκεφάλου που επεξεργάζεται το φόβο και το συναίσθημα και άλλες περιοχές του εγκεφάλου θα μπορούσαν να είναι το σήμα κατατεθέν μιας κοινής διαταραχής άγχους, σύμφωνα με μια νέα μελέτη από την Ιατρική Σχολή του Πανεπιστημίου του Στάνφορντ. Τα ευρήματα θα μπορούσαν να βοηθήσουν τους ερευνητές να εντοπίσουν βιολογικές διαφορές μεταξύ των τύπων αγχωδών διαταραχών καθώς και διαταραχών όπως η κατάθλιψη.

Η μελέτη δημοσιεύθηκε στις 7 Δεκεμβρίου στο Αρχεία Γενικής Psychυχιατρικής, εξέτασε τον εγκέφαλο των ατόμων με γενικευμένη αγχώδη διαταραχή, ή GAD, μια ψυχιατρική κατάσταση κατά την οποία οι ασθενείς περνούν τις μέρες τους σε μια ομίχλη ανησυχίας για τις καθημερινές ανησυχίες. Οι ερευνητές έχουν γνωρίσει ότι η αμυγδαλή, ένα ζεύγος νευρικών ινών μεγέθους αμυγδάλου στη μέση του εγκεφάλου που βοηθούν στην επεξεργασία του συναισθήματος, της μνήμης και του φόβου, εμπλέκεται σε αγχώδεις διαταραχές όπως το GAD. Αλλά η μελέτη του Στάνφορντ είναι η πρώτη που κοίταξε αρκετά κοντά για να ανιχνεύσει νευρικές οδούς που πηγαίνουν προς και από υποτμήματα αυτής της μικροσκοπικής περιοχής του εγκεφάλου.

Τέτοιες μικρής κλίμακας παρατηρήσεις είναι σημαντικές για την κατανόηση του εγκεφάλου των ατόμων με ψυχιατρικές διαταραχές, δήλωσε ο νευροεπιστήμονας του Πανεπιστημίου Duke, Kevin LaBar, PhD, ο οποίος δεν συμμετείχε στην έρευνα. "Εάν θέλουμε να διακρίνουμε το GAD από άλλες αγχώδεις διαταραχές, ίσως χρειαστεί να εξετάσουμε αυτές τις υποπεριοχές αντί για το γενικό σήμα από αυτήν την περιοχή", είπε. «Είναι μεθοδολογικά πραγματικά εντυπωσιακό».

Για να πλησιάσει αρκετά για να διακρίνει μια περιοχή της αμυγδαλής από μια άλλη, ο κάτοικος ψυχιατρικής του Στάνφορντ, Amit Etkin, MD, PhD και οι συνεργάτες του επικεντρώθηκαν σε «περιοχές ενδιαφέροντος» που καθορίζονται από λεπτομερείς ανατομικές μελέτες ανθρώπινων εγκεφάλων. Προσέλαβαν 16 άτομα με GAD και 17 ψυχολογικά υγιείς συμμετέχοντες και σάρωσαν τον εγκέφαλό τους χρησιμοποιώντας λειτουργική απεικόνιση μαγνητικού συντονισμού, η οποία μετρά τις διακυμάνσεις της ροής του αίματος που προκαλούνται από αλλαγές στη δραστηριότητα σε διαφορετικές περιοχές του εγκεφάλου. Κάθε άτομο πέρασε οκτώ λεπτά στον σαρωτή fMRI, αφήνοντας το μυαλό του να περιπλανηθεί.

Οι ερευνητές ανέλυσαν τα δεδομένα που προέκυψαν για να προσδιορίσουν ποιες περιοχές ήταν συνδεδεμένες - δηλαδή ποιες περιοχές ήταν πιθανό να ενεργοποιηθούν παράλληλα. Αρχικά εξέτασαν μια υποπεριοχή, τη βασοπλευρική αμυγδαλή, η οποία βρίσκεται στη βάση της αμυγδαλής. Σε υγιείς συμμετέχοντες, διαπίστωσαν ότι η υποπεριοχή συνδέεται με τον ινιακό λοβό στο πίσω μέρος του εγκεφάλου, τους κροταφικούς λοβούς κάτω από τα αυτιά και τον προμετωπιαίο φλοιό ακριβώς πίσω από το μέτωπο. Αυτές οι περιοχές σχετίζονται με οπτική και ακουστική επεξεργασία, καθώς και με μνήμη και συναισθηματικές και γνωστικές λειτουργίες υψηλού επιπέδου.

Η άλλη υποπεριοχή, γνωστή ως κεντρομέτρια αμυγδαλή και βρέθηκε στην κορυφή της αμυγδαλής, συνδέθηκε με υποφλοιώδεις ή βαθύτερες περιοχές του εγκεφάλου. Αυτές οι συνδέσεις περιελάμβαναν τον θάλαμο, ο οποίος ελέγχει τη ροή πληροφοριών σε ολόκληρο τον εγκέφαλο και βοηθά στη ρύθμιση της εγρήγορσης από τον κορμό του μεσαίου εγκεφάλου στον εγκέφαλο, ο οποίος ρυθμίζει τον καρδιακό ρυθμό, την αναπνοή και την απελευθέρωση νευροδιαβιβαστών όπως η σεροτονίνη και η ντοπαμίνη και η πυκνά ζαρωμένη παρεγκεφαλίδα, η οποία βρίσκεται πίσω το εγκεφαλικό στέλεχος και ελέγχει τον κινητικό συντονισμό. Οι ενώσεις επιβεβαίωσαν τις ανατομικές μελέτες σε ζώα, δήλωσε ο Etkin, ο κύριος συγγραφέας της μελέτης. Η ομάδα ανέλυσε επίσης δεδομένα fMRI σε κατάσταση ηρεμίας από 31 ακόμη υγιή άτομα και βρήκε παρόμοια αποτελέσματα.

Αλλά σε άτομα με GAD, οι σαρώσεις αποκάλυψαν ένα άλλο μοτίβο. Οι δύο περιοχές έστειλαν ακόμα απεσταλμένους στους ξεχωριστούς στόχους τους, αλλά οι γραμμές επικοινωνίας ήταν μπερδεμένες.

«Η υποπλευρική αμυγδαλή ήταν λιγότερο συνδεδεμένη με όλους τους στόχους της και περισσότερο με κεντροϊατρικούς στόχους», είπε ο Έτκιν. «Και το κεντρομέσιο ήταν λιγότερο συνδεδεμένο με τους κανονικούς στόχους του και περισσότερο συνδεδεμένο με τους βασοπλευρικούς στόχους».

Οι ερευνητές διαπίστωσαν επίσης ότι και οι δύο περιοχές της αμυγδαλής είχαν λιγότερη συνδεσιμότητα με την περιοχή του εγκεφάλου που είναι υπεύθυνη για τον προσδιορισμό της σημασίας των ερεθισμάτων. Αυτό θα μπορούσε να σημαίνει ότι τα άτομα με τη διαταραχή δυσκολεύονται να διακρίνουν τις πραγματικά ανησυχητικές καταστάσεις από τις ήπιες ενοχλήσεις. Ταυτόχρονα, η αμυγδαλή ήταν περισσότερο συνδεδεμένη με ένα δίκτυο φλοιώδους εκτελεστικού ελέγχου που είχε διαπιστωθεί ότι ασκούσε γνωστικό έλεγχο των συναισθημάτων.

Η σύνδεση του γνωστικού ελέγχου μπορεί να εξηγήσει γιατί το GAD χαρακτηρίζεται από εμμονική ανησυχία, είπε ο Etkin. Τα άτομα με τη διαταραχή αισθάνονται κυριευμένα από συναισθήματα και δεν πιστεύουν ότι μπορούν να αισθάνονται λυπημένοι ή αναστατωμένοι χωρίς να αναιρεθούν εντελώς. Έτσι, σε μια προσπάθεια να αποφύγουν να αντιμετωπίσουν τα δυσάρεστα συναισθήματά τους, αποσπούν την προσοχή τους εκνευρίζοντας. Μια τέτοια υπερβολική σκέψη μπορεί να λειτουργήσει βραχυπρόθεσμα, αλλά γίνεται προβληματική με την πάροδο του χρόνου.

Οι ερευνητές δεν μπορούν να πουν με βεβαιότητα εάν οι ανωμαλίες συνδεσιμότητας ήρθαν πρώτα ή αν η υπερβολική ανησυχία διαμόρφωσε τον εγκέφαλο ενισχύοντας συγκεκριμένες νευρικές οδούς. Ωστόσο, τα πρότυπα που αποκαλύφθηκαν από νευρολογικές σαρώσεις θα μπορούσαν κάποτε να βοηθήσουν τους ψυχιάτρους να διαγνώσουν και να θεραπεύσουν την ασθένεια.

«Αυτό είναι ένα ωραίο παράδειγμα συνεργασίας νευρολογίας και ψυχιατρικής», δήλωσε ο Michael Greicius, MD, επίκουρος καθηγητής νευρολογίας και νευρολογικών επιστημών στο Στάνφορντ και ανώτερος συγγραφέας της εργασίας.

Το επόμενο βήμα, είπε ο Etkin, είναι η μελέτη ασθενών με άλλες αγχώδεις διαταραχές και κατάθλιψη. Αυτό θα επιτρέψει στους ερευνητές να δουν εάν τα πρότυπα συνδεσιμότητας της αμυγδαλής διαφέρουν μεταξύ των διαταραχών. Εάν το κάνουν, οι σαρώσεις εγκεφάλου θα μπορούσαν μια μέρα να γίνουν πρόσθετα διαγνωστικά εργαλεία για διαταραχές με συμπτώματα που συχνά επικαλύπτονται.

Η έρευνα χρηματοδοτήθηκε από τα Εθνικά Ινστιτούτα Υγείας και το ερευνητικό πρόγραμμα διαμονής του Veterans Affairs Palo Alto Health Care System. Συν-συγγραφείς της εργασίας είναι η βοηθός έρευνας Katherine Keller Prater Alan Schatzberg, MD, ο Kenneth T. Norris, Jr. Καθηγητής και πρόεδρος ψυχιατρικής και συμπεριφορικών επιστημών και ο Vinod Menon, PhD, αναπληρωτής καθηγητής ψυχιατρικής και συμπεριφορικών επιστημών.


Τι είναι το Cerebrum

Ο εγκέφαλος αναφέρεται στο πιο εμφανές και το πιο πρόσθιο τμήμα του σπονδυλωτού εγκεφάλου, το οποίο αποτελείται από δύο ημισφαίρια. Τα δύο ημισφαίρια χωρίζονται με μια ρωγμή. Το Corpus callosum είναι η μεγάλη δέσμη νευρώνων που συνδέει τα δύο ημισφαίρια. Οι δύο τύποι νευρικών ιστών στον εγκέφαλο είναι η φαιά ουσία και η λευκή ουσία. Η φαιά ουσία εμφανίζεται στο εξωτερικό του εγκεφάλου και ονομάζεται εγκεφαλικός φλοιός. Περιέχει κυτταρικά σώματα και δενδρίτες των νευρώνων στον εγκέφαλο. Η λευκή ουσία βρίσκεται κάτω από τη φαιά ουσία και περιέχει νευρικές ίνες. Ο εγκέφαλος αντιπροσωπεύει τα 4/5 του συνολικού βάρους του εγκεφάλου. Τα δύο ημισφαίρια του εγκεφάλου φαίνονται στο εικόνα 1.

Εικόνα 1: Ημισφαίρια εγκεφάλου (κόκκινο)

Κάθε ημισφαίριο χωρίζεται περαιτέρω σε τέσσερις λοβούς: μετωπιαίο λοβό, βρεγματικό λοβό, κροταφικό λοβό και ινιακό λοβό. Οι τρεις ρωγμές που χωρίζουν τους τέσσερις λοβούς μεταξύ τους είναι η κεντρική σχισμή, η Sylvian σχισμή και η τοιχωματοϊνιακή σχισμή Sylvian. Η κύρια λειτουργία του εγκεφάλου είναι ο έλεγχος των εκούσιων κινήσεων του σώματος σε συνεργασία με την παρεγκεφαλίδα. Οι τέσσερις λοβοί ενός εγκεφαλικού ημισφαιρίου φαίνονται στο Σχήμα 2.

Εικόνα 2: Λοβοί εγκεφαλικού ημισφαιρίου

Ο μπροστινός λοβός είναι υπεύθυνος για το σχεδιασμό, την ευαισθητοποίηση, την οργάνωση, την ομιλία και τις συναισθηματικές εκφράσεις εκτός από τις εθελοντικές κινήσεις. Ο κροταφικός λοβός περιέχει τον ακουστικό φλοιό. Ο βρεγματικός λοβός περιέχει έναν κινητικό φλοιό, που εμπλέκεται στις σωματοαισθητηριακές αντιλήψεις. Στη σωματοαισθητική αντίληψη, το σώμα ανταποκρίνεται στις αισθήσεις που λαμβάνονται από οπτικές, ακουστικές και μνήμες. Ο ινιακός λοβός περιέχει τον οπτικό φλοιό. Γενικά, η δεξιά πλευρά του εγκεφάλου ελέγχει την αριστερή πλευρά του σώματος ενώ η αριστερή πλευρά του εγκεφάλου ελέγχει τη δεξιά πλευρά του σώματος. Το αριστερό εγκεφαλικό ημισφαίριο είναι υπεύθυνο για τη γραφή, τη γλώσσα, την ομιλία και την γραμμική διαδοχική επεξεργασία. Ωστόσο, το δεξί εγκεφαλικό ημισφαίριο είναι υπεύθυνο για τη μουσική, το σχέδιο, τα συναισθήματα, τις οπτικο-χωρικές δραστηριότητες και την παράλληλη επεξεργασία.


Η σκληρή διαφορά μεταξύ ανδρικού και θηλυκού εγκεφάλου θα μπορούσε να εξηγήσει γιατί οι άνδρες είναι καλύτεροι στην ανάγνωση χάρτη '

Μια πρωτοποριακή μελέτη έδειξε για πρώτη φορά ότι ο εγκέφαλος των ανδρών και των γυναικών είναι συνδεδεμένος διαφορετικά, κάτι που θα μπορούσε να εξηγήσει ορισμένες από τις στερεότυπες διαφορές στη συμπεριφορά ανδρών και γυναικών, είπαν οι επιστήμονες.

Οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι πολλές από τις συνδέσεις σε έναν τυπικό ανδρικό εγκέφαλο τρέχουν μεταξύ της μπροστινής και της πίσω πλευράς της ίδιας πλευράς του εγκεφάλου, ενώ στις γυναίκες οι συνδέσεις είναι πιο πιθανό να τρέχουν από τη μία πλευρά στην άλλη μεταξύ του αριστερού και του δεξιού ημισφαιρίου του εγκεφάλου Το

Αυτή η διαφορά στον τρόπο με τον οποίο «συνδέονται» οι νευρικές συνδέσεις στον εγκέφαλο συμβαίνει κατά την εφηβεία, όταν πολλά από τα δευτερεύοντα σεξουαλικά χαρακτηριστικά, όπως οι τρίχες του προσώπου στους άνδρες και το στήθος στις γυναίκες, αναπτύσσονται υπό την επίδραση των ορμονών φύλου.

Οι ερευνητές πιστεύουν ότι οι φυσικές διαφορές μεταξύ των δύο φύλων στον τρόπο με τον οποίο ο εγκέφαλος είναι συνδεδεμένος θα μπορούσαν να διαδραματίσουν σημαντικό ρόλο στην κατανόηση του γιατί οι άνδρες είναι γενικά καλύτεροι σε χωρικές εργασίες που αφορούν μυϊκό έλεγχο, ενώ οι γυναίκες σε προφορικές εργασίες που περιλαμβάνουν μνήμη και διαίσθηση.

Psychological testing has consistently indicated a significant difference between the sexes in the ability to perform various mental tasks, with men outperforming women in some tests and women outperforming men in others. Now there seems to be a physical explanation, scientists said.

“These maps show us a stark difference - and complementarity - in the architecture of the human brain that helps to provide a potential neural basis as to why men excel at certain tasks, and women at others,” said Ragini Verma, professor of radiology at the University of Pennsylvania in Philadelphia.

“What we've identified is that, when looked at in groups, there are connections in the brain that are hardwired differently in men and women. Functional tests have already shown than when they carry out certain tasks, men and women engage different parts of the brain,” Professor Verma said.

The research was carried out on 949 individuals - 521 females and 428 males - aged between 8 and 22. The brain differences between the sexes only became apparent after adolescence, the study found.

A special brain-scanning technique called diffusion tensor imaging, which can measure the flow of water along a nerve pathway, established the level of connectivity between nearly 100 regions of the brain, creating a neural map of the brain called the “connectome”, Professor Verma said.

“It tells you whether one region of the brain is physically connected to another part of the brain and you can get significant differences between two populations,” Professor Verma said.

“In women most of the connections go between left and right across the two hemispheres while in men most of the connections go between the front and the back of the brain,” she said.

Because the female connections link the left hemisphere, which is associated with logical thinking, with the right, which is linked with intuition, this could help to explain why women tend to do better than men at intuitive tasks, she added.

“Intuition is thinking without thinking. It's what people call gut feelings. Women tend to be better than men at these kinds of skill which are linked with being good mothers,” Professor Verma said.

Many previous psychological studies have revealed significant differences between the sexes in the ability to perform various cognitive tests.

Men tend to outperform women involving spatial tasks and motor skills - such as map reading - while women tend to better in memory tests, such as remembering words and faces, and social cognition tests, which try to measure empathy and “emotional intelligence”.

A separate study published last month found that the genes expressed in the human brain did so differently in men and women. Post-mortem tests on the brain and spinal cord of 100 individuals showed significant genetic differences between the sexes, which could account for the observed gender differences in neurological disorders, such as autism, according to scientists from University College London.

For instance, one theory of autism, which is affects about five times as many boys as girls, is that it is a manifestation of the “extreme male brain”, which is denoted by a failure to be able to show empathy towards others.

The latest study, published in the Proceedings of the National Academy of Sciences, showed that the differences in the male and female “connectomes” develop during at the same age of onset of the gender differences seen in psychological tests.

The only part of the brain where right-left connectivity was greater in men than in women was in the cerebellum, an evolutionary ancient part of the brain that is linked with motor control.

“It's quite striking how complementary the brains of women and men really are,” said Rubin Gur of Pennsylvania University, a co-author of the study.

“Detailed connectome maps of the brain will not only help us better understand the differences between how men and women think, but it will also give us more insight into the roots of neurological disorders, which are often sex related,” Dr Gur said.


Brain Differences Between Genders

It’s no secret that boys and girls are different—πολύ διαφορετικός. The differences between genders, however, extend beyond what the eye can see. Research reveals major distinguishers between male and female brains.

Scientists generally study four primary areas of difference in male and female brains: processing, chemistry, structure, and activity. The differences between male and female brains in these areas show up all over the world, but scientists also have discovered exceptions to every so-called gender rule. You may know some boys who are very sensitive, immensely talkative about feelings, and just generally don’t seem to fit the “boy” way of doing things. As with all gender differences, no one way of doing things is better or worse. The differences listed below are simply generalized differences in typical brain functioning, and it is important to remember that all differences have advantages and disadvantages.

Male brains utilize nearly seven times more φαιά ουσία for activity while female brains utilize nearly ten times more white matterΤο Τι σημαίνει αυτό?

Gray matter areas of the brain are localized. They are information- and action-processing centers in specific splotches in a specific area of the brain. This can translate to a kind of tunnel vision when they are doing something. Once they are deeply engaged in a task or game, they may not demonstrate much sensitivity to other people or their surroundings.

White matter is the networking grid that connects the brain’s gray matter and other processing centers with one another. This profound brain-processing difference is probably one reason you may have noticed that girls tend to more quickly transition between tasks than boys do. The gray-white matter difference may explain why, in adulthood, females are great multi-taskers, while men excel in highly task-focused projects.

Male and female brains process the same neurochemicals but to different degrees and through gender-specific body-brain connections. Some dominant neurochemicals are σεροτονίνης, which, among other things, helps us sit still τεστοστερόνη, our sex and aggression chemical οιστρογόνα, a female growth and reproductive chemical and ωκυτοκίνη, a bonding-relationship chemical.

In part, because of differences in processing these chemicals, males on average tend to be less inclined to sit still for as long as females and tend to be more physically impulsive and aggressive. Additionally, males process less of the bonding chemical oxytocin than females. Overall, a major takeaway of chemistry differences is to realize that our boys at times need different strategies for stress release than our girls.

Structural Differences

A number of structural elements in the human brain differ between males and females. “Structural” refers to actual parts of the brain and the way they are built, including their size and/or mass.

Females often have a larger hippocampus, our human memory center. Females also often have a higher density of neural connections into the hippocampus. As a result, girls and women tend to input or absorb more sensorial and emotive information than males do. By “sensorial” we mean information to and from all five senses. If you note your observations over the next months of boys and girls and women and men, you will find that females tend to sense a lot more of what is going on around them throughout the day, and they retain that sensorial information more than do men.

Additionally, before boys or girls are born, their brains developed with different hemispheric divisions of labor. The right and left hemispheres of the male and female brains are not set up exactly the same way. For instance, females tend to have verbal centers on both sides of the brain, while males tend to have verbal centers on only the left hemisphere. This is a significant difference. Girls tend to use more words when discussing or describing incidence, story, person, object, feeling, or place. Males not only have fewer verbal centers in general but also, often, have less connectivity between their word centers and their memories or feelings. When it comes to discussing feelings and emotions and senses together, girls tend to have an advantage, and they tend to have more interest in talking about these things.

Blood Flow and Brain Activity

While we are on the subject of emotional processing, another difference worth looking closely at is the activity difference between male and female brains. The female brain, in part thanks to far more natural blood flow throughout the brain at any given moment (more white matter processing), and because of a higher degree of blood flow in a concentration part of the brain called the cingulate gyrus, will often ruminate on and revisit emotional memories more than the male brain.

Males, in general, are designed a bit differently. Males tend, after reflecting more briefly on an emotive memory, to analyze it somewhat, then move onto the next task. During this process, they may also choose to change course and do something active and unrelated to feelings rather than analyze their feelings at all. Thus, observers may mistakenly believe that boys avoid feelings in comparison to girls or move to problem-solving too quickly.

These four, natural design differences listed above are just a sample of how males and females think differently. Scientists have discovered approximately 100 gender differences in the brain, and the importance of these differences cannot be overstated. Understanding gender differences from a neurological perspective not only opens the door to greater appreciation of the different genders, it also calls into question how we parent, educate, and support our children from a young age.


Asperger's and Autism: Brain Differences Found

Children with Asperger's syndrome show patterns of brain connectivity distinct from those of children with autism, according to a new study. The findings suggest the two conditions, which are now in one category in the new psychiatry diagnostic manual, may be biologically different.

The researchers used electroencephalography (EEG) recordings to measure the amount of signaling occurring between brain areas in children. They had previously used this measure of brain connectivity to develop a test that could distinguish between children with autism and typically-developing children.

"We looked at a group of 26 children with Asperger's, to see whether measures of brain connectivity would indicate they're part of autism group, or they stood separately," said study researcher Dr. Frank Duffy, a neurologist at Boston's Children Hospital. The study also included more than 400 children with autism, and about 550 typically-developing children, who served as controls.

At first, the test showed that children with Asperger's and those with autism were similar: both showed weaker connections, compared with typically-developing children, in a region of the brain's left hemisphere called the arcuate fasciculus, which is involved in language.

However, when looking at connectivity between other parts of the brain, the researchers saw differences. Connections between several regions in the left hemisphere were stronger in children with Asperger's than in both children with autism and typically-developing children.

The results suggest the conditions are related, but there are physiological differences in brain connectivity that distinguish children with Asperger's from those with autism, according to the study published Wednesday (July 31) in the journal BMC Medicine.

"The findings are exciting, and the methods are sophisticated," said Dr. James McPartland, a professor of child psychiatry at Yale University, who was not involved in the study. Although the study included a reasonable number of children, like any new finding, the research needs to be replicated in future studies, McPartland said.

People with Asperger&rsquos syndrome experience difficulties with social interaction, and can display unusual behaviors, such as repeating the same action or being excessively attached to performing certain routines. These symptoms overlap with those of autism disorder, however, children with Asperger's tend to show language and cognitive development that is closer to that of typically-developing children, compared with children with autism.

Recently, the American Psychiatric Association decided to eliminate Asperger's syndromefrom the newest revision of the Diagnostic and Statistical Manual of Mental Disorders (DSM 5) and instead put it alongside autism under an umbrella term, autism spectrum disorders (ASD).

The APA's decision raised voices of concern from several places. Parents worried that their children with Asperger's might not receive the special training they need, and experts said it was premature to combine the two conditions under one groupwhen it cannot be ruled out that there are biological differences.

"At present, it is hard to know whether [the new findings] reflect a core, intrinsic difference between Asperger's and autism, or whether it is a reflection of developing with different characteristics," McPartland said.

Duffy said the new findings fit with the notion that autism and Asperger's syndrome are similar in some respects for example, both have difficulty getting along with other people.

However, stronger connectivity among the left hemisphere brain areas in children with Asperger's may be what makes people with Asperger's special in terms of their personalities and abilities, Duffy said.

"It's essential to separate these two groups, because they need different education and training and opportunity," he said. Σημείωση του συντάκτη: This story was updated on Monday Aug. 5 to refer to the control children in the study as "typically-developing."


Δες το βίντεο: Ist das Gehirn weiblich, männlich oder etwas anderes? Quarks (Οκτώβριος 2022).