Πληροφορίες

Πόσο απομονωμένες είναι οι διάφορες περιοχές του εγκεφάλου;

Πόσο απομονωμένες είναι οι διάφορες περιοχές 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.

Με ενδιαφέρει να καταλάβω πόσο απομονωμένα είναι τα διάφορα μέρη του εγκεφάλου το ένα από το άλλο. Προσπαθώ να καταλάβω τον τρόπο με τον οποίο συνεργάζονται διαφορετικά τμήματα του εγκεφάλου.

Πιο συγκεκριμένα, με ενδιαφέρει αν τα διαφορετικά τμήματα είναι όλα συνυφασμένα μαζί σε μια άγρια ​​μάζα ή λειτουργούν με πιο απομονωμένο τρόπο:

Μήπως διαφορετικές εξειδικευμένες περιοχές του εγκεφάλου έχουν συγκεκριμένες, ενοποιημένες περιοχές σύνδεσης όπου ανταλλάσσουν πληροφορίες (κάπως σαν να κάνουν τη δουλειά τους και να μεταβιβάζουν τις απαραίτητες πληροφορίες στις άλλες ενότητες)?

Ή μήπως πλένονται πολύ καλά, συνδέοντας ελεύθερα με άλλα μέρη του εγκεφάλου σαν μπερδεμένη χορδή, χωρίς εμφανή σημεία ενοποιημένης αλληλεπίδρασης;


Λοιπόν, για να απαντήσω στην ερώτησή σας, και οι δύο υποθέσεις σας είναι αληθινές, τουλάχιστον εν μέρει αληθής.

Ο εγκέφαλος έχει πολλές γνωστές εξειδικευμένες συνδέσεις που ονομάζονται νευρικές οδοί που συνδέουν συγκεκριμένες περιοχές του εγκεφάλου και είναι υπεύθυνες για καθορισμένες λειτουργίες.

Για παράδειγμα, όταν μετακινείτε το πόδι σας, το ερέθισμα ξεκινά από τον κινητικό φλοιό και ταξιδεύει μέσω της πυραμιδικής οδού στο πόδι σας και μετά πίσω.

Ωστόσο, μπορεί κανείς να υποστηρίξει ότι το ερέθισμα δεν ξεκίνησε από τον κινητικό φλοιό. Γιατί; σκεφτήκατε να μετακινηθείτε, μετά πήρατε την απόφαση και μόνο τότε εκτελέστε την πραγματική κίνηση της κίνησης του ποδιού σας.

Και εδώ είναι ένα πιο περίπλοκο (και ίσως χιουμοριστικό) παράδειγμα:

  • Βλέπεις έναν σκύλο να τρέχει άγρια ​​πάνω σου.
  • Το ερέθισμα ταξιδεύει μέσω της οπτικής σας οδού προς τον οπτικό φλοιό σας.
  • Η εικόνα ενός σκύλου σχηματίζεται στον εγκέφαλό σας.
  • Στη συνέχεια ταξιδεύει στον Ιππόκαμπο σας.
  • Καταλαβαίνετε ότι είναι ένας σκύλος και θυμάστε επίσης μια τραυματική παιδική εμπειρία με έναν σκύλο.
  • Το ερέθισμα ταξιδεύει στην αμυγδαλή σας.
  • Νιώθεις φόβο
  • Το ερέθισμα ενεργοποιεί το συμπαθητικό σύστημα.
  • Είστε πλέον έτοιμοι να πολεμήσετε ή να φύγετε
  • Ο μετωπιαίος λοβός ενεργοποιείται
  • Αποφασίζεις να κλωτσήσεις τον σκύλο
  • Το ερέθισμα πηγαίνει από τον κινητικό φλοιό σας στην παρεγκεφαλίδα σας
  • Η παρεγκεφαλίδα σας «θυμάται» τα μαθήματα καράτε που είχατε ως παιδί
  • Το ερέθισμα πηγαίνει στο πόδι σας
  • Κλωτσάς το καημένο το σκυλί. Αυτος τρεχει.
  • Ο επικλινής πυρήνας ενεργοποιείται
  • Νιώθεις καλά με τον εαυτό σου

Εν ολίγοις, λοιπόν, ο εγκέφαλος έχει μονοπάτια που συνδέουν συγκεκριμένες περιοχές του εγκεφάλου αλλά, κατά μία έννοια, όλα τα μέρη του εγκεφάλου συνδέονται είτε άμεσα είτε έμμεσαΤο Όπως το ρητό "όλοι οι δρόμοι οδηγούν στη Ρώμη!"


ΑΠΟΠΟΙΗΣΗ ΕΥΘΥΝΗΣ: Δεν υποστηρίζω τη σκληρότητα των ζώων.


Η Ψυχολογία του Εγκεφάλου και της Συμπεριφοράς

Ο Huma Sheikh, MD, είναι πιστοποιημένος νευρολόγος, ειδικευμένος στην ημικρανία και το εγκεφαλικό επεισόδιο, και συνδέεται με το Όρος Σινά της Νέας Υόρκης.

Εξερευνήσατε τις βασικές αρχές του τι είναι ψυχολογία και πώς οι ψυχολόγοι ερευνούν το ανθρώπινο μυαλό και τη συμπεριφορά. Αυτό το μάθημα επικεντρώνεται στις βιολογικές διεργασίες που παίζουν ρόλο στο πώς σκεφτόμαστε, αισθανόμαστε, αντιδρούμε και συμπεριφερόμαστε.

Κάθε χρόνο, εκατομμύρια άνθρωποι επηρεάζονται από διαταραχές του εγκεφάλου και του νευρικού συστήματος, συμπεριλαμβανομένης της νόσου του Αλτσχάιμερ, της νόσου του Πάρκινσον, του εγκεφαλικού επεισοδίου και των τραυματικών εγκεφαλικών κακώσεων. Αυτές οι ασθένειες και οι τραυματισμοί υπογραμμίζουν τη σημασία των βιολογικών βάσεων για τη συμπεριφορά μας. Στο μάθημα αυτής της εβδομάδας, θα εξερευνήσουμε μερικά από τα βασικά της βιολογικής ψυχολογίας.


ΕγγραφείτεΦάσμαενημερωτικά δελτία του

Ο αυτισμός είναι μια νευροαναπτυξιακή κατάσταση. Αν και διαγιγνώσκεται με βάση την παρουσία δύο βασικών συμπεριφορών - περιορισμένων ενδιαφερόντων και επαναλαμβανόμενων συμπεριφορών, καθώς και δυσκολιών με τις κοινωνικές αλληλεπιδράσεις και την επικοινωνία - αυτά τα χαρακτηριστικά θεωρείται ότι προκύπτουν λόγω αλλαγών στον τρόπο με τον οποίο σχηματίζονται διαφορετικά μέρη του εγκεφάλου και συνδέονται με ένα αλλο.

Καμία έρευνα δεν έχει αποκαλύψει μια «χαρακτηριστική» δομή του εγκεφάλου για τον αυτισμό, που σημαίνει ότι δεν εμφανίζεται κανένα πρότυπο αλλαγών σε κάθε αυτιστικό άτομο. Οι μελέτες για τη δομή του εγκεφάλου συχνά καταλήγουν σε ανόμοια αποτελέσματα - υπάρχει μεγάλη ποικιλία μεταξύ των ατόμων γενικά. Όμως κάποιες τάσεις έχουν αρχίσει να εμφανίζονται για υποσύνολα αυτιστικών ατόμων. Αυτές οι διαφορές μπορεί μια μέρα να δώσουν κάποια εικόνα για το πώς λειτουργεί ο εγκέφαλος ορισμένων αυτιστικών ατόμων. Μπορούν επίσης να υποδείξουν τις κατά παραγγελία θεραπείες για συγκεκριμένους υποτύπους αυτισμού.

Εδώ είναι τι γνωρίζουμε για το πώς διαφέρει η δομή του εγκεφάλου μεταξύ ατόμων με και χωρίς αυτισμό.

Ποιες περιοχές του εγκεφάλου είναι γνωστό ότι είναι δομικά διαφορετικός μεταξύ αυτιστικά και μη άτομα;
Μελέτες που χρησιμοποιούν μια τεχνική σάρωσης εγκεφάλου που ονομάζεται απεικόνιση μαγνητικού συντονισμού (MRI) έχουν επισημάνει μερικές περιοχές του εγκεφάλου που είναι δομικά διακριτές σε άτομα με αυτισμό.

Τα παιδιά και οι έφηβοι με αυτισμό έχουν συχνά διευρυμένο ιππόκαμπο, την περιοχή του εγκεφάλου που είναι υπεύθυνη για το σχηματισμό και την αποθήκευση αναμνήσεων, υποδεικνύουν αρκετές μελέτες, αλλά δεν είναι σαφές εάν αυτή η διαφορά παραμένει στην εφηβεία και την ενηλικίωση 1,2.

Το μέγεθος της αμυγδαλής φαίνεται επίσης να διαφέρει μεταξύ των ατόμων με και χωρίς αυτισμό, αν και ερευνητές από διαφορετικά εργαστήρια έχουν βρει αντικρουόμενα αποτελέσματα. Μερικοί διαπιστώνουν ότι τα άτομα με αυτισμό έχουν μικρότερες αμυγδαλές από τα άτομα χωρίς αυτισμό ή ότι οι αμυγδαλές τους είναι μικρότερες μόνο εάν έχουν επίσης άγχος 3 . Άλλοι βρήκαν ότι τα αυτιστικά παιδιά έχουν διευρύνει τις αμυγδαλές νωρίς στην ανάπτυξη και ότι η διαφορά μειώνεται με την πάροδο του χρόνου 2,4.

Τα αυτιστικά άτομα έχουν μειωμένες ποσότητες εγκεφαλικού ιστού σε μέρη της παρεγκεφαλίδας, της δομής του εγκεφάλου στη βάση του κρανίου, σύμφωνα με μια μετα-ανάλυση 17 μελετών απεικόνισης 5 . Οι επιστήμονες πίστευαν από καιρό ότι η παρεγκεφαλίδα συντονίζει κυρίως τις κινήσεις, αλλά τώρα καταλαβαίνουν ότι παίζει ρόλο και στη γνωστική λειτουργία και στην κοινωνική αλληλεπίδραση.

Σε πιο παγκόσμιο επίπεδο, ο φλοιός - το εξωτερικό στρώμα του εγκεφάλου - φαίνεται να έχει διαφορετικό μοτίβο πάχους σε άτομα με και χωρίς αυτισμό. Αυτή η διαφορά παρακολουθείται με αλλαγές σε έναν μεμονωμένο τύπο νευρώνα κατά την ανάπτυξη, προτείνει μια μελέτη του 2020.

Πως αλλάζουν αυτές οι δομικές διαφορές κατά την ανάπτυξη;
Ορισμένα βρέφη που αργότερα διαγιγνώσκονται με αυτισμό έχουν ασυνήθιστα γρήγορη ανάπτυξη σε ορισμένες περιοχές του εγκεφάλου, σύμφωνα με πολλαπλές μελέτες 6,7,8. Σε σύγκριση με τους μη αυτιστικούς συνομηλίκους τους, τα αυτιστικά παιδιά έχουν σημαντικά ταχύτερη επέκταση της επιφάνειας του φλοιού τους από 6 έως 12 μηνών. Στο δεύτερο έτος της ζωής, ο όγκος του εγκεφάλου αυξάνεται πολύ πιο γρήγορα στα αυτιστικά παιδιά από ότι στους μη αυτιστικούς συνομηλίκους τους.

Τα αποτελέσματα υποστηρίζουν παλαιότερη έρευνα που είδε διευρυμένα κεφάλια και εγκεφάλους σε ένα κλάσμα αυτιστικών ατόμων: ο φλοιός τους φαίνεται να επεκτείνεται πολύ γρήγορα στη βρεφική και πρώιμη παιδική ηλικία, ακόμη και πριν τα χαρακτηριστικά του αυτισμού μπορούν να ανιχνευθούν συμπεριφορικά. Κατά την ύστερη παιδική ηλικία, οι νευροτυπικοί εγκέφαλοι συνεχίζουν να αυξάνονται σε μέγεθος στην ενήλικη ζωή, αρχίζουν να συρρικνώνονται. Αντίθετα, ο εγκέφαλος ορισμένων ατόμων με αυτισμό αρχίζει να συρρικνώνεται πρόωρα, πριν τα 20 τους.

Μερικά παιδιά που αργότερα διαγιγνώσκονται με αυτισμό έχουν επίσης περίσσεια εγκεφαλονωτιαίου υγρού - το υγρό που περιβάλλει τον εγκέφαλο - σε σύγκριση με τους μη αυτιστικούς συνομηλίκους τους, κάτι που μπορεί να συμβάλλει στη διεύρυνση του κεφαλιού. Όσοι έχουν τα περισσότερα υγρά τείνουν να έχουν και τα πιο σημαντικά χαρακτηριστικά αυτισμού αργότερα στη ζωή τους 7 . Η περίσσεια υγρών εμφανίζεται ήδη από την ηλικία των 6 μηνών και επιμένει μέχρι την ηλικία των 3 9 ετών.

Τι θα έλεγες τη δομή των συνδέσεων μεταξύ των περιοχών του εγκεφάλου?
Ένα συμπαγές σύνολο στοιχείων υποδηλώνει ότι η λευκή ουσία, οι δέσμες των μακρών ινών νευρώνων που συνδέουν τις περιοχές του εγκεφάλου, μεταβάλλεται επίσης σε άτομα με αυτισμό. Οι ερευνητές συνήθως συμπεραίνουν τη δομή της λευκής ουσίας χρησιμοποιώντας μια τεχνική που ονομάζεται MRI διάχυσης, η οποία μετρά τη ροή του νερού σε όλο τον εγκέφαλο.

Οι άνθρωποι που στερούνται ολόκληρου ή μέρους μιας οδού της λευκής ουσίας που ονομάζεται corpus callosum, το οποίο συνδέει τα δύο ημισφαίρια του εγκεφάλου, έχουν αυξημένη πιθανότητα να είναι αυτιστικοί ή να έχουν χαρακτηριστικά της πάθησης 10 . Το corpus callosum περιέχει πολλές από τις συνδέσεις μεγάλης εμβέλειας που εκτείνονται σε όλο τον εγκέφαλο, το γεγονός ότι η διακοπή αυτών των συνδέσεων μπορεί να οδηγήσει σε χαρακτηριστικά αυτισμού υποστηρίζει τη θεωρία συνδεσιμότητας του αυτισμού.

Τα παιδιά προσχολικής ηλικίας με αυτισμό παρουσιάζουν σημαντικές διαφορές στη δομή των πολλαπλών οδών λευκής ουσίας, σύμφωνα με μια μελέτη του 2020. Τα αυτιστικά νήπια και έφηβοι, επίσης, παρουσιάζουν αλλοιώσεις στη λευκή ουσία σε όλο τον εγκέφαλο 11,12.

Υπάρχουν διαφορές φύλου σε ο δομή του εγκεφάλου του άτομα με αυτισμό;
Είναι ασαφές. Ο εντοπισμός των διαφορών του φύλου στον αυτισμό παραμένει πρόκληση, επειδή λιγότερα κορίτσια από αγόρια διαγιγνώσκονται με αυτισμό, λέει ο Mark Shen, επίκουρος καθηγητής ψυχιατρικής στο Πανεπιστήμιο της Βόρειας Καρολίνας στο Chapel Hill.

Ωστόσο, μερικές πρόσφατες μελέτες έχουν βρει ενδείξεις για διαφορές φύλου στον εγκέφαλο στον αυτισμό. Μια μελέτη του 2020 έδειξε ότι η αμυγδαλή επηρεάζεται περισσότερο στα αυτιστικά κορίτσια παρά στα αυτιστικά αγόρια 13 . Μια διευρυμένη αμυγδαλή σχετίζεται με πιο σοβαρά συναισθηματικά προβλήματα ειδικά σε αυτιστικά κορίτσια, σύμφωνα με άλλες εργασίες.

Οι αλλαγές της λευκής ουσίας στα παιδιά προσχολικής ηλικίας με αυτισμό διαφέρουν επίσης ανάλογα με το φύλο: Τα αυτιστικά κορίτσια έχουν αυξημένη μέτρηση δομικής ακεραιότητας στο σώμα τους σε σύγκριση με τα μη αυτιστικά κορίτσια, ενώ αυτή η μέτρηση είναι χαμηλότερη στα αυτιστικά αγόρια από ότι στα μη αυτιστικά αγόρια 14 .

Άλλες δομικές διαφορές, όπως ο ρυθμός ανάπτυξης του εγκεφάλου και η ποσότητα του εγκεφαλονωτιαίου υγρού, εμφανίζονται παρόμοιες μεταξύ των φύλων 6,9.

Γιατί είναι δομή του εγκεφάλου στον αυτισμό σημαντικό να μελετήσει;
Επειδή ο αυτισμός είναι μια ετερογενής κατάσταση, «όταν μιλάμε για αυτισμό, μάλλον μιλάμε για διαφορετικούς βιολογικούς υποτύπους», λέει ο Shen.

Αν και κάθε μωρό που θα διαγνωστεί αργότερα με αυτισμό δεν θα έχει περίσσεια εγκεφαλικού υγρού σε ηλικία 6 μηνών και δεν έχει κάθε αυτιστικό ενήλικα υπανάπτυκτο σώμα, η μάθηση περισσότερων για αυτούς τους υποτύπους μπορεί να βοηθήσει τους ερευνητές να αναπτύξουν βιολογικά βασισμένες θεραπείες για άτομα με αυτισμό.

Επιπλέον, η εύρεση δομικών βιοδεικτών που μπορούν να αναγνωρίσουν υποτύπους αυτισμού με μη επεμβατικό τρόπο, ακόμη και πριν ανιχνευθούν συμπεριφορές αυτισμού, θα βοηθήσει «να μετακινηθεί η βελόνα νωρίτερα» για διαγνώσεις αυτισμού, λέει ο Shen.


Φαντασία - πώς και πού εμφανίζεται στον εγκέφαλο;

Έχετε αναρωτηθεί από πού πηγάζει η φαντασία, τι μας κάνει δημιουργικούς, γιατί σκεφτόμαστε επιστημονικά ή δημιουργούμε τέχνη και εφευρίσκουμε εργαλεία; Οι φιλόσοφοι έχουν διαφωνήσει για χιλιάδες χρόνια για την ουσία της φαντασίας. Οι επιστήμονες στο Dartmouth College πιστεύουν ότι η μελέτη τους μας φέρνει πιο κοντά στην απάντηση.

Σύμφωνα με τον επικεφαλής ερευνητή, Alex Schlegel, μεταπτυχιακό φοιτητή στο Τμήμα Ψυχολογικών και Επιστημών του Εγκεφάλου, η απάντηση βρίσκεται στον ανθρώπινο εγκέφαλο «διανοητικός χώρος εργασίας», ένα ευρέως διαδεδομένο νευρωνικό δίκτυο που συντονίζει τη δραστηριότητα σε διάφορες περιοχές του εγκεφάλου και χειρίζεται συνειδητά σύμβολα, εικόνες, ιδέες και θεωρίες.

Η μελέτη, η οποία δημοσιεύτηκε στο Πρακτικά της Εθνικής Ακαδημίας Επιστημών, δείχνει πώς οι άνθρωποι είναι σε θέση να εστιάζουν έντονα και γρήγορα προκειμένου να λύσουν σύνθετα προβλήματα και να σκεφτούν νέες ιδέες.

«Τα ευρήματά μας μας φέρνουν πιο κοντά στο να κατανοήσουμε πώς η οργάνωση του εγκεφάλου μας μας ξεχωρίζει από τα άλλα είδη και μας παρέχει μια τόσο πλούσια εσωτερική παιδική χαρά για να σκεφτόμαστε ελεύθερα και δημιουργικά.

Η κατανόηση αυτών των διαφορών θα μας δώσει μια εικόνα από πού προέρχεται η ανθρώπινη δημιουργικότητα και πιθανώς θα μας επιτρέψει να αναδημιουργήσουμε αυτές τις ίδιες δημιουργικές διαδικασίες στις μηχανές».

Οι ερευνητές έχουν από καιρό προτείνει ότι η ανθρώπινη φαντασία υπάρχει χάρη σε ένα ευρέως διαδεδομένο νευρωνικό δίκτυο στον εγκέφαλο.

Ωστόσο, η ξεκάθαρη απόδειξη ότι υπάρχει ένας τέτοιος «διανοητικός χώρος εργασίας» ήταν εξαιρετικά δύσκολη με τις διαθέσιμες τεχνικές που κατάφεραν να εξετάσουν την εγκεφαλική δραστηριότητα μόνο μεμονωμένα.

Οι επιστήμονες του Dartmouth προσέγγισαν το ζήτημα θέτοντας την ερώτηση "Πώς μας επιτρέπει ο εγκέφαλος να χειριζόμαστε νοητικές εικόνες;"

Οι συγγραφείς έδωσαν το παράδειγμα των ανθρώπων που κλήθηκαν να φανταστούν μια μέλισσα με το κεφάλι ενός ταύρου. Οι περισσότεροι από εμάς θα βρίσκαμε το έργο εύκολο. Ωστόσο, για να κάνει την εικόνα να φαίνεται στα μάτια του μυαλού μας, ο ανθρώπινος εγκέφαλος πρέπει να κατασκευάσει μια εντελώς νέα εικόνα, φαινομενικά από το πουθενά.

Ζητήθηκε από δεκαπέντε εθελοντές να επινοήσουν στο μυαλό τους συγκεκριμένα οπτικά σχήματα και στη συνέχεια να τα συνδυάσουν νοερά σε πιο περίπλοκες φιγούρες. Άλλοι έπρεπε να δημιουργήσουν σύνθετες εικόνες στο μυαλό τους και στη συνέχεια να τις αποσυναρμολογήσουν νοερά στα ξεχωριστά τους μέρη.

Με τη χρήση fMRI (λειτουργική απεικόνιση μαγνητικού συντονισμού) η ομάδα μπόρεσε να μετρήσει την εγκεφαλική δραστηριότητα των εθελοντών. Ποια είναι η διαφορά μεταξύ fMRI και MRI; – Με απλά λόγια, η μαγνητική τομογραφία εξετάζει την ανατομική δομή, ενώ μια fMRI βλέπει τη μεταβολική λειτουργία. Με άλλα λόγια, η μαγνητική τομογραφία κοιτάζει τι υπάρχει, ενώ η fMRI σας λέει τι συμβαίνει εκεί.

Ο Schlegal και οι συνεργάτες του περίμεναν ότι ο οπτικός φλοιός - το μέρος του εγκεφάλου που επεξεργάζεται τις εικόνες - θα συμμετείχε ενεργά στην οδήγηση της νοητικής χειραγώγησης. Η μελέτη τους το επιβεβαίωσε, αλλά ανακάλυψαν και αυτό αρκετές άλλες περιοχές φάνηκαν να εμπλέκονται στον χειρισμό φανταστικών σχημάτων.

Η μελέτη επιβεβαίωσε αυτό που οι περισσότεροι μελετητές είχαν θεωρήσει – ότι το Ο «διανοητικός χώρος εργασίας» είναι υπεύθυνος για το μεγαλύτερο μέρος της ανθρώπινης συνειδητής εμπειρίας και τις ευέλικτες γνωστικές ικανότητες που έχουμε αναπτύξει εμείς (οι άνθρωποι).

Η ομάδα πρόσθεσε ότι απαιτούνται περαιτέρω μελέτες για την καλύτερη κατανόηση του τρόπου λειτουργίας αυτών των νευρωνικών δικτύων.

Αυτή η μελέτη δείχνει ότι όταν πρόκειται για περίπλοκες ανθρώπινες γνωστικές συμπεριφορές, πρέπει να δούμε πώς λειτουργεί ο εγκέφαλος ως σύνολο, και όχι μεμονωμένα μέρη του.


Λειτουργίες του φλοιού

Όταν οι Γερμανοί φυσικοί Gustav Fritsch και Eduard Hitzig (1870/2009) εφάρμοσαν ήπια ηλεκτρική διέγερση σε διαφορετικά μέρη του φλοιού ενός σκύλου, ανακάλυψαν ότι μπορούσαν να κάνουν διαφορετικά μέρη του σώματος του σκύλου να κινούνται. Επιπλέον, ανακάλυψαν μια σημαντική και απροσδόκητη αρχή της εγκεφαλικής δραστηριότητας. Βρήκαν ότι η διέγερση της δεξιάς πλευράς του εγκεφάλου παρήγαγε κίνηση στην αριστερή πλευρά του σώματος του σκύλου και το αντίστροφο. Αυτό το εύρημα προκύπτει από μια γενική αρχή για το πώς είναι δομημένος ο εγκέφαλος, που ονομάζεται ετερόπλευρος έλεγχος, έννοια ο εγκέφαλος είναι καλωδιωμένος έτσι ώστε στις περισσότερες περιπτώσεις το αριστερό ημισφαίριο λαμβάνει αισθήσεις από και ελέγχει τη δεξιά πλευρά του σώματος και το αντίστροφο.

Εικόνα 4.10 Ο αισθητηριακός φλοιός και ο κινητικός φλοιός. Το τμήμα του αισθητηριακού και κινητικού φλοιού που είναι αφιερωμένο στη λήψη μηνυμάτων που ελέγχουν συγκεκριμένες περιοχές του σώματος καθορίζεται από την ποσότητα λεπτής κίνησης που μπορεί να εκτελέσει αυτή η περιοχή. Έτσι, το χέρι και τα δάχτυλα έχουν τόση έκταση στον εγκεφαλικό φλοιό όσο και ολόκληρος ο κορμός του σώματος.

Οι Fritsch και Hitzig διαπίστωσαν επίσης ότι η κίνηση που ακολούθησε την εγκεφαλική διέγερση συνέβη μόνο όταν διέγειραν μια συγκεκριμένη περιοχή σε σχήμα τόξου που διατρέχει την κορυφή του εγκεφάλου από αυτί σε αυτί, ακριβώς στο μπροστινό μέρος του βρεγματικού λοβού (βλ. Εικόνα 4.10, “Ο αισθητηριακός φλοιός και ο κινητικός φλοιός”). Ο Fritsch και ο Hitzig είχαν ανακαλύψει το κινητικός φλοιός, το τμήμα του φλοιού που ελέγχει και εκτελεί τις κινήσεις του σώματος στέλνοντας σήματα στην παρεγκεφαλίδα και το νωτιαίο μυελόΤο Πιο πρόσφατη έρευνα χαρτογράφησε τον κινητικό φλοιό ακόμη πληρέστερα, παρέχοντας ήπια ηλεκτρονική διέγερση σε διαφορετικές περιοχές του κινητικού φλοιού σε ασθενείς με πλήρη συνείδηση, ενώ παρατηρούσε τις σωματικές τους αποκρίσεις (επειδή ο εγκέφαλος δεν έχει αισθητηριακούς υποδοχείς, αυτοί οι ασθενείς δεν αισθάνονται πόνο). Όπως μπορείτε να δείτε στο Σχήμα 4.10, “Ο αισθητηριακός φλοιός και ο κινητικός φλοιός,” αυτή η έρευνα αποκάλυψε ότι ο κινητικός φλοιός είναι εξειδικευμένος για την παροχή ελέγχου στο σώμα, με την έννοια ότι τα μέρη του σώματος που απαιτούν περισσότερα Οι ακριβείς και λεπτότερες κινήσεις, όπως το πρόσωπο και τα χέρια, έχουν επίσης τη μεγαλύτερη ποσότητα χώρου στο φλοιό.

Ακριβώς όπως ο κινητικός φλοιός στέλνει μηνύματα στα συγκεκριμένα μέρη του σώματος, το σωματοαισθητικός φλοιός, μια περιοχή ακριβώς πίσω και παράλληλη με τον κινητικό φλοιό στο πίσω μέρος του μετωπιαίου λοβού, λαμβάνει πληροφορίες από τους αισθητήριους υποδοχείς του δέρματος και τις κινήσεις διαφορετικών μερών του σώματοςΤο Και πάλι, όσο πιο ευαίσθητη είναι η περιοχή του σώματος, τόσο περισσότερη περιοχή αφιερώνεται σε αυτήν στον αισθητήριο φλοιό. Τα ευαίσθητα χείλη μας, για παράδειγμα, καταλαμβάνουν μεγάλη περιοχή στον αισθητήριο φλοιό, όπως και τα δάχτυλα και τα γεννητικά μας όργανα.

Άλλες περιοχές του φλοιού επεξεργάζονται άλλους τύπους αισθητηριακών πληροφοριών. ο οπτικός φλοιός είναι την περιοχή που βρίσκεται στον ινιακό λοβό (στο πίσω μέρος του εγκεφάλου) που επεξεργάζεται οπτικές πληροφορίεςΤο Εάν διεγείρεστε στον οπτικό φλοιό, θα βλέπατε λάμψεις φωτός ή χρώματος και ίσως θυμάστε ότι είχατε την εμπειρία να «βλέπετε αστέρια» όταν χτυπηθήκατε ή έπεφταν στο πίσω μέρος του κεφαλιού σας. Ο κροταφικός λοβός, που βρίσκεται στην κάτω πλευρά κάθε ημισφαιρίου, περιέχει το ακουστικό φλοιό, που είναι υπεύθυνο για την ακοή και τη γλώσσαΤο Ο κροταφικός λοβός επεξεργάζεται επίσης κάποιες οπτικές πληροφορίες, παρέχοντάς μας τη δυνατότητα να ονομάζουμε τα αντικείμενα γύρω μας (Martin, 2007).

Οι κινητικές και αισθητήριες περιοχές του φλοιού αντιπροσωπεύουν ένα σχετικά μικρό μέρος του συνολικού φλοιού. Το υπόλοιπο του φλοιού αποτελείται από περιοχές ένωσης στην οποία οι αισθητηριακές και κινητικές πληροφορίες συνδυάζονται και συνδέονται με την αποθηκευμένη γνώση μαςΤο Αυτές οι περιοχές συσχέτισης είναι οι θέσεις στον εγκέφαλο που είναι υπεύθυνες για τα περισσότερα από τα πράγματα που κάνουν τα ανθρώπινα όντα να φαίνονται ανθρώπινα. Οι περιοχές συσχέτισης εμπλέκονται σε ανώτερες νοητικές λειτουργίες, όπως η μάθηση, η σκέψη, ο προγραμματισμός, η κρίση, ο ηθικός προβληματισμός, η εικόνα και ο χωρικός συλλογισμός.


Αλλοιωμένη δομή του εγκεφάλου στον παθολογικό ναρκισσισμό

Μια εκτεταμένη διαταραχή της αυτοεκτίμησης υποδηλώνεται ως ναρκισσιστική διαταραχή προσωπικότητας. Τα άτομα με παθολογικό ναρκισσισμό από τη μια υποφέρουν από αισθήματα κατωτερότητας, ενώ από την άλλη προβάλλουν τον εαυτό τους στον κόσμο ως αλαζονικά, απαξιωτικά και αυτοαπορροφημένα. Ένα από τα βασικά χαρακτηριστικά μιας ναρκισσιστικής διαταραχής προσωπικότητας είναι η έλλειψη ενσυναίσθησης. Αν και οι ασθενείς που πάσχουν από μια τέτοια διαταραχή είναι καλά σε θέση να αναγνωρίσουν τι νιώθουν, σκέφτονται και προθέσεις οι άλλοι, δείχνουν λίγη συμπόνια.

Σε αυτή τη μελέτη, η ομάδα επιστημόνων με επικεφαλής τον Privatdozent Dr. Stefan Röpke από το Charité Department of Psychiatry και Διευθυντή της ομάδας εργασίας για τις διαταραχές προσωπικότητας, απέδειξε για πρώτη φορά τη δομική συσχέτιση αυτού του ελλείμματος. Ανέλυσαν συνολικά 34 άτομα, εκ των οποίων τα 17 έπασχαν από ναρκισσιστική διαταραχή προσωπικότητας. Μέσω διαφόρων δοκιμών, οι ερευνητές είχαν ήδη αποκαλύψει σε μια προκαταρκτική μελέτη ότι αυτοί οι ασθενείς παρουσιάζουν στην πραγματικότητα έλλειμμα της ικανότητας ενσυναίσθησης. Χρησιμοποιώντας μεθόδους μαγνητικής τομογραφίας (MRI), οι επιστήμονες μέτρησαν το πάχος του εγκεφαλικού φλοιού των ασθενών. Ο εγκεφαλικός φλοιός σχηματίζει το εξωτερικό στρώμα νευρικών κυττάρων του εγκεφάλου. Τα ευρήματα αποκάλυψαν ότι τα άτομα που έπασχαν από ναρκισσιστική διαταραχή προσωπικότητας εμφάνιζαν δομικές ανωμαλίες σε αυτήν ακριβώς την περιοχή του εγκεφάλου, η οποία εμπλέκεται στην επεξεργασία και τη δημιουργία της συμπόνιας. Για τους ασθενείς με ναρκισσισμό, αυτή η περιοχή του εγκεφαλικού φλοιού μειώθηκε σημαντικά σε πάχος σε σύγκριση με την ομάδα ελέγχου.

«Τα δεδομένα μας δείχνουν ότι η ποσότητα της ενσυναίσθησης σχετίζεται άμεσα με τον όγκο της φαιάς εγκεφαλικής ύλης της αντίστοιχης φλοιώδους αναπαράστασης στη νησιωτική περιοχή και ότι οι ασθενείς με ναρκισσισμό εμφανίζουν δομικό έλλειμμα σε αυτήν ακριβώς την περιοχή», δηλώνει ο Δρ Röpke. σχολιάζοντας τα ευρήματα. «Βασιζόμενοι σε αυτά τα αρχικά δομικά δεδομένα, προσπαθούμε επί του παρόντος να χρησιμοποιήσουμε λειτουργική απεικόνιση (fMRI) για να κατανοήσουμε καλύτερα πώς λειτουργεί ο εγκέφαλος ασθενών με ναρκισσιστική διαταραχή προσωπικότητας».


Νευρωνικοί συσχετισμοί αποθήκευσης μνήμης

Αν και η φυσική θέση της μνήμης παραμένει σχετικά άγνωστη, πιστεύεται ότι είναι κατανεμημένη σε νευρωνικά δίκτυα σε όλο τον εγκέφαλο.

Στόχοι μάθησης

Συζητήστε τα φυσικά χαρακτηριστικά της αποθήκευσης μνήμης

Βασικά Takeaways

Βασικά σημεία

  • Θεωρείται ότι οι μνήμες αποθηκεύονται σε νευρωνικά δίκτυα σε διάφορα μέρη του εγκεφάλου που σχετίζονται με διαφορετικούς τύπους μνήμης, συμπεριλαμβανομένης της βραχυπρόθεσμης μνήμης, της αισθητηριακής μνήμης και της μακροπρόθεσμης μνήμης.
  • Τα ίχνη μνήμης, ή τα εγγράμματα, είναι φυσικές νευρικές αλλαγές που σχετίζονται με τις αναμνήσεις. Οι επιστήμονες έχουν αποκτήσει γνώσεις σχετικά με αυτούς τους νευρωνικούς κώδικες από μελέτες για τη νευροπλαστικότητα.
  • Η κωδικοποίηση της επεισοδιακής μνήμης περιλαμβάνει μόνιμες αλλαγές στις μοριακές δομές, οι οποίες μεταβάλλουν την επικοινωνία μεταξύ των νευρώνων. Πρόσφατες μελέτες λειτουργικής απεικόνισης έχουν ανιχνεύσει σήματα μνήμης εργασίας στον έσω κροταφικό λοβό και στον προμετωπιαίο φλοιό.
  • Τόσο ο μετωπιαίος λοβός όσο και ο προμετωπιαίος φλοιός συνδέονται με τη μακροπρόθεσμη και τη βραχυπρόθεσμη μνήμη, υποδηλώνοντας μια ισχυρή σύνδεση μεταξύ αυτών των δύο τύπων μνήμης.
  • Ο ιππόκαμπος είναι αναπόσπαστο κομμάτι στην παγίωση των αναμνήσεων, αλλά δεν φαίνεται να αποθηκεύει τις αναμνήσεις ο ίδιος.

Βασικοί Όροι

  • εγγράμ: Μια υποτιθέμενη φυσική ή βιοχημική αλλαγή στον νευρικό ιστό που αντιπροσωπεύει μια μνήμη ένα ίχνος μνήμης.
  • νευροπλαστικότητα: Η κατάσταση ή η ποιότητα του εγκεφάλου που του επιτρέπει να προσαρμοστεί στην εμπειρία μέσω φυσικών αλλαγών στις συνδέσεις.

Πολλές περιοχές του εγκεφάλου έχουν συσχετιστεί με τις διαδικασίες αποθήκευσης μνήμης. Μελέτες αλλοιώσεων και περιπτωσιολογικές μελέτες ατόμων με εγκεφαλικές κακώσεις επέτρεψαν στους επιστήμονες να προσδιορίσουν ποιες περιοχές του εγκεφάλου συνδέονται περισσότερο με ποια είδη μνήμης. Ωστόσο, η πραγματική φυσική θέση των αναμνήσεων παραμένει σχετικά άγνωστη. Θεωρείται ότι οι μνήμες αποθηκεύονται σε νευρωνικά δίκτυα σε διάφορα μέρη του εγκεφάλου που σχετίζονται με διαφορετικούς τύπους μνήμης, συμπεριλαμβανομένης της βραχυπρόθεσμης μνήμης, της αισθητηριακής μνήμης και της μακροπρόθεσμης μνήμης. Λάβετε υπόψη, ωστόσο, ότι δεν αρκεί να περιγράψουμε τη μνήμη ως αποκλειστικά εξαρτώμενη από συγκεκριμένες περιοχές του εγκεφάλου, αν και υπάρχουν περιοχές και μονοπάτια που έχουν αποδειχθεί ότι σχετίζονται με ορισμένες λειτουργίες.

Ίχνη μνήμης

Ίχνη μνήμης, ή εγγράμματα, είναι οι φυσικές νευρικές αλλαγές που σχετίζονται με την αποθήκευση μνήμης. Το μεγάλο ερώτημα για το πώς κωδικοποιούνται και αντιπροσωπεύονται οι πληροφορίες και οι νοητικές εμπειρίες στον εγκέφαλο παραμένει αναπάντητο. Ωστόσο, οι επιστήμονες έχουν αποκτήσει πολλές γνώσεις σχετικά με τους νευρωνικούς κώδικες από μελέτες για τη νευροπλαστικότητα, την ικανότητα του εγκεφάλου να αλλάζει τις νευρικές συνδέσεις του. Το μεγαλύτερο μέρος αυτής της έρευνας έχει επικεντρωθεί στην απλή μάθηση και δεν περιγράφει με σαφήνεια τις αλλαγές που εμπλέκονται σε πιο περίπλοκα παραδείγματα μνήμης.

Η κωδικοποίηση της μνήμης εργασίας περιλαμβάνει την ενεργοποίηση μεμονωμένων νευρώνων που προκαλείται από αισθητηριακή είσοδο. Αυτές οι ηλεκτρικές αιχμές συνεχίζονται ακόμα και μετά τη διακοπή της αίσθησης. Η κωδικοποίηση της επεισοδιακής μνήμης (δηλαδή των αναμνήσεων εμπειριών) περιλαμβάνει μόνιμες αλλαγές στις μοριακές δομές που μεταβάλλουν την επικοινωνία μεταξύ των νευρώνων. Πρόσφατες μελέτες λειτουργικής-μαγνητικής τομογραφίας (fMRI) ανίχνευσαν σήματα μνήμης εργασίας στον έσω κροταφικό λοβό και στον προμετωπιαίο φλοιό. Αυτές οι περιοχές συνδέονται επίσης με τη μακροπρόθεσμη μνήμη, υποδηλώνοντας μια ισχυρή σχέση μεταξύ της μνήμης εργασίας και της μακροπρόθεσμης μνήμης.

Περιοχές εγκεφάλου που σχετίζονται με τη μνήμη

Η έρευνα απεικόνισης και οι μελέτες αλλοιώσεων οδήγησαν τους επιστήμονες στο συμπέρασμα ότι ορισμένες περιοχές του εγκεφάλου μπορεί να είναι πιο εξειδικευμένες για τη συλλογή, την επεξεργασία και την κωδικοποίηση συγκεκριμένων τύπων αναμνήσεων. Η δραστηριότητα σε διαφορετικούς λοβούς του εγκεφαλικού φλοιού έχει συνδεθεί με το σχηματισμό αναμνήσεων.

Λοβοί του εγκεφαλικού φλοιού: Ενώ η μνήμη δημιουργείται και αποθηκεύεται σε ολόκληρο τον εγκέφαλο, ορισμένες περιοχές έχουν αποδειχθεί ότι σχετίζονται με συγκεκριμένους τύπους μνήμης. Ο κροταφικός λοβός είναι σημαντικός για την αισθητηριακή μνήμη, ενώ ο μετωπιαίος λοβός σχετίζεται τόσο με τη βραχυπρόθεσμη όσο και με τη μακροπρόθεσμη μνήμη.

Αισθητηριακή Μνήμη

Ο κροταφικός και ο ινιακός λοβός σχετίζονται με την αίσθηση και έτσι εμπλέκονται στην αισθητηριακή μνήμη. Η αισθητηριακή μνήμη είναι η πιο σύντομη μορφή μνήμης, χωρίς δυνατότητα αποθήκευσης. Αντίθετα, είναι ένα προσωρινό “κύτταρο συγκράτησης” για αισθητηριακές πληροφορίες, ικανό να διατηρεί πληροφορίες για δευτερόλεπτα το πολύ πριν είτε τις μεταβιβάσει στη βραχυπρόθεσμη μνήμη είτε τις αφήσει να εξαφανιστούν.

Βραχυπρόθεσμη μνήμη

Η βραχυπρόθεσμη μνήμη υποστηρίζεται από σύντομα μοτίβα νευρικής επικοινωνίας που εξαρτώνται από τις περιοχές του προμετωπιαίου φλοιού, του μετωπιαίου λοβού και του βρεγματικού λοβού. Ο ιππόκαμπος είναι απαραίτητος για την ενοποίηση των πληροφοριών από τη βραχυπρόθεσμη στη μακροπρόθεσμη μνήμη, ωστόσο, δεν φαίνεται να αποθηκεύει πληροφορίες ο ίδιος, προσθέτοντας μυστήριο στο ερώτημα του πού αποθηκεύονται οι μνήμες. Ο ιππόκαμπος λαμβάνει είσοδο από διαφορετικά μέρη του φλοιού και στέλνει έξοδο σε διάφορες περιοχές του εγκεφάλου. Ο ιππόκαμπος μπορεί να εμπλέκεται στην αλλαγή των νευρικών συνδέσεων για τουλάχιστον τρεις μήνες μετά την αρχική επεξεργασία των πληροφοριών. Αυτή η περιοχή πιστεύεται ότι είναι σημαντική για τη χωρική και τη δηλωτική (δηλαδή, βασισμένη σε γεγονότα) μνήμη επίσης.

Μακροπρόθεσμη Μνήμη

Η μακροπρόθεσμη μνήμη διατηρείται από σταθερές και μόνιμες αλλαγές στις νευρικές συνδέσεις που εξαπλώνονται σε όλο τον εγκέφαλο. Οι διαδικασίες παγίωσης και αποθήκευσης μακροπρόθεσμων αναμνήσεων έχουν συσχετιστεί ιδιαίτερα με τον προμετωπιαίο φλοιό, τον εγκέφαλο, τον μετωπιαίο λοβό και τον έσω κροταφικό λοβό. Ωστόσο, η μόνιμη αποθήκευση μακροπρόθεσμων αναμνήσεων μετά την ενοποίηση και την κωδικοποίηση φαίνεται να εξαρτάται από τις συνδέσεις μεταξύ των νευρώνων, με τις πιο βαθιά επεξεργασμένες μνήμες να έχουν ισχυρότερες συνδέσεις.


Ο εγκέφαλος είναι ένα από τα μεγαλύτερα και πιο σημαντικά όργανα του ανθρώπινου σώματος. Με βάρος περίπου τρία κιλά, αυτό το όργανο καλύπτεται από μια προστατευτική μεμβράνη τριών στρωμάτων που ονομάζεται μήνιγγες. Ο εγκέφαλος έχει ένα ευρύ φάσμα ευθυνών. Από το συντονισμό της κίνησής μας μέχρι τη διαχείριση των συναισθημάτων μας, αυτό το όργανο τα κάνει όλα. Ο εγκέφαλος αποτελείται από τρία κύρια τμήματα: το πρόσθιο εγκέφαλο, Εγκεφαλικό επεισόδιο, και οπίσθιο εγκέφαλο.

Μπροστινό εγκέφαλο

Ο πρόσθιος εγκέφαλος είναι το πιο περίπλοκο από τα τρία μέρη. Μας δίνει την ικανότητα να «αισθανόμαστε», να μαθαίνουμε και να θυμόμαστε. Αποτελείται από δύο μέρη: τον τηλεεγκέφαλο (περιέχει τον εγκεφαλικό φλοιό και το κάλλος του σώματος) και τον διεγκέφαλο (περιέχει τον θάλαμο και τον υποθάλαμο).

Ο φλοιός του εγκεφάλου μας επιτρέπει να κατανοήσουμε τις σωρούς των πληροφοριών που λαμβάνουμε από παντού γύρω μας. Η αριστερή και η δεξιά περιοχή του εγκεφαλικού φλοιού χωρίζονται από μια παχιά λωρίδα ιστού που ονομάζεται corpus callosum. Ο θάλαμος λειτουργεί ως μια τηλεφωνική γραμμή, επιτρέποντας στις πληροφορίες να περάσουν στον εγκεφαλικό φλοιό. Είναι επίσης ένα συστατικό του μεταιχμιακού συστήματος, το οποίο συνδέει περιοχές του εγκεφαλικού φλοιού που εμπλέκονται στην αισθητηριακή αντίληψη και κίνηση με άλλα μέρη του εγκεφάλου και του νωτιαίου μυελού. Ο υποθάλαμος είναι σημαντικός για τη ρύθμιση των ορμονών, της πείνας, της δίψας και της διέγερσης.

Εγκεφαλικό επεισόδιο

Το εγκεφαλικό στέλεχος αποτελείται από τον μεσεγκέφαλο και τον οπίσθιο εγκέφαλο. Όπως υποδηλώνει το όνομα, το εγκεφαλικό στέλεχος μοιάζει με το στέλεχος ενός κλάδου. Ο μεσεγκέφαλος είναι το πάνω μέρος του κλάδου που συνδέεται με τον πρόσθιο εγκέφαλο. Αυτή η περιοχή του εγκεφάλου στέλνει και λαμβάνει πληροφορίες. Δεδομένα από τις αισθήσεις μας, όπως τα μάτια και τα αυτιά, αποστέλλονται σε αυτήν την περιοχή και στη συνέχεια κατευθύνονται στον πρόσθιο εγκέφαλο.

Hindbrain

Ο οπίσθιος εγκέφαλος αποτελεί το κατώτερο τμήμα του εγκεφαλικού στελέχους και αποτελείται από τρεις μονάδες. Ο προμήκης μυελός ελέγχει ακούσιες λειτουργίες όπως η πέψη και η αναπνοή. Η δεύτερη μονάδα του οπίσθιου εγκεφάλου, η γέφυρα, βοηθά επίσης στον έλεγχο αυτών των λειτουργιών. Η τρίτη μονάδα, η παρεγκεφαλίδα, είναι υπεύθυνη για το συντονισμό της κίνησης. Όσοι είστε ευλογημένοι με εξαιρετικό συντονισμό χεριού-ματιού πρέπει να ευχαριστήσετε την παρεγκεφαλίδα σας.


Τα εγκληματικά μυαλά είναι διαφορετικά από τα δικά σας, αποκαλύπτουν οι σαρώσεις εγκεφάλου

Η τελευταία έρευνα νευροεπιστήμης παρουσιάζει ενδιαφέροντα στοιχεία ότι οι εγκέφαλοι ορισμένων ειδών εγκληματιών είναι διαφορετικοί από εκείνους του υπόλοιπου πληθυσμού.

Ενώ αυτά τα ευρήματα θα μπορούσαν να βελτιώσουν την κατανόησή μας για την εγκληματική συμπεριφορά, εγείρουν επίσης ηθικά διλήμματα σχετικά με το εάν και πώς η κοινωνία πρέπει να χρησιμοποιήσει αυτή τη γνώση για την καταπολέμηση του εγκλήματος.

Το εγκληματικό μυαλό

Σε μια πρόσφατη μελέτη, οι επιστήμονες εξέτασαν 21 άτομα με αντικοινωνική διαταραχή προσωπικότητας - μια κατάσταση που χαρακτηρίζει πολλούς καταδικασμένους εγκληματίες. Όσοι πάσχουν από τη διαταραχή "συνήθως δεν σέβονται το σωστό και το λάθος. Συχνά μπορεί να παραβιάζουν το νόμο και τα δικαιώματα των άλλων", σύμφωνα με την Mayo Clinic.

Οι σαρώσεις εγκεφάλου των αντικοινωνικών ατόμων, σε σύγκριση με μια ομάδα ελέγχου ατόμων χωρίς ψυχικές διαταραχές, έδειξαν κατά μέσο όρο 18 τοις εκατό μείωση στον όγκο της μέσης μετωπιαίας έλικας του εγκεφάλου και 9 τοις εκατό μείωση στον όγκο της τροχιακής μετωπιαίας έλικας. – δύο τμήματα στον μετωπιαίο λοβό του εγκεφάλου.

Μια άλλη μελέτη εγκεφάλου, που δημοσιεύθηκε στο Archives of General Psychiatry τον Σεπτέμβριο του 2009, συνέκρινε 27 ψυχοπαθείς και άτομα με σοβαρή αντικοινωνική διαταραχή προσωπικότητας με 32 μη ψυχοπαθείς. Στους ψυχοπαθείς, οι ερευνητές παρατήρησαν παραμορφώσεις σε ένα άλλο μέρος του εγκεφάλου που ονομάζεται αμυγδαλή, με τους ψυχοπαθείς να παρουσιάζουν μια λέπτυνση του εξωτερικού στρώματος αυτής της περιοχής που ονομάζεται φλοιός και, κατά μέσο όρο, 18 τοις εκατό μείωση όγκου σε αυτό το τμήμα του εγκεφάλου. .

"Η αμυγδαλή είναι η έδρα του συναισθήματος. Οι ψυχοπαθείς δεν έχουν συναισθήματα. Δεν έχουν ενσυναίσθηση, τύψεις, ενοχές", δήλωσε το μέλος της ερευνητικής ομάδας Adrian Raine, πρόεδρος του Τμήματος Εγκληματολογίας στο Πανεπιστήμιο της Πενσυλβάνια, στην ετήσια συνάντηση της Αμερικανικής Ένωσης για το Advancement of Science στην Ουάσιγκτον, DC, τον περασμένο μήνα.

Εκτός από τις εγκεφαλικές διαφορές, οι άνθρωποι που καταλήγουν να καταδικάζονται για εγκλήματα συχνά εμφανίζουν διαφορές συμπεριφοράς σε σύγκριση με τον υπόλοιπο πληθυσμό. Μια μακροχρόνια μελέτη στην οποία συμμετείχε ο Raine παρακολούθησε 1.795 παιδιά που γεννήθηκαν σε δύο πόλεις ηλικίας από 3 έως 23 ετών. Η μελέτη μέτρησε πολλές πτυχές της ανάπτυξης και της εξέλιξης αυτών των ατόμων και διαπίστωσε ότι 137 έγιναν εγκληματίες.

Ένα τεστ σε συμμετέχοντες στην ηλικία των 3 μέτρησε την απόκρισή τους στον φόβο - που ονομάζεται προετοιμασία φόβου - συνδέοντας ένα ερέθισμα, όπως έναν τόνο, με μια τιμωρία όπως ένα ηλεκτροπληξία, και στη συνέχεια μετρώντας τις ακούσιες σωματικές αντιδράσεις των ανθρώπων μέσω του δέρματος όταν άκουσαν τον τόνο. .

Σε αυτή την περίπτωση, οι ερευνητές βρήκαν μια σαφή έλλειψη συνθηκών φόβου στα 3χρονα παιδιά που αργότερα θα γίνονταν εγκληματίες. Αυτά τα ευρήματα δημοσιεύτηκαν στο τεύχος Ιανουαρίου 2010 του American Journal of Psychiatry.

Νευρολογική βάση του εγκλήματος

Συνολικά, αυτές οι μελέτες και πολλές άλλες παρόμοιες δίνουν μια εικόνα σημαντικών βιολογικών διαφορών μεταξύ των ανθρώπων που διαπράττουν σοβαρά εγκλήματα και των ανθρώπων που δεν το κάνουν. Αν και δεν καταλήγουν όλοι οι άνθρωποι με αντικοινωνική διαταραχή προσωπικότητας &mdash ή ακόμα και όλοι οι ψυχοπαθείς &mdash να παραβιάζουν το νόμο και δεν πληρούν όλοι οι εγκληματίες τα κριτήρια για αυτές τις διαταραχές, υπάρχει μια αξιοσημείωτη συσχέτιση.

«Υπάρχει μια βάση νευροεπιστήμης εν μέρει στην αιτία του εγκλήματος», είπε ο Ρέιν.

Επιπλέον, όπως έχει δείξει η μελέτη σε παιδιά 3 ετών και άλλες έρευνες, πολλές από αυτές τις εγκεφαλικές διαφορές μπορούν να μετρηθούν νωρίς στη ζωή, πολύ πριν ένα άτομο αναπτύξει πραγματικές ψυχοπαθητικές τάσεις ή διαπράξει ένα έγκλημα.

Η εγκληματολόγος Nathalie Fontaine από το Πανεπιστήμιο της Ιντιάνα μελετά την τάση να είναι σκληροτράχηλη και μη συναισθηματική (CU) σε παιδιά μεταξύ 7 και 12 ετών. Τα παιδιά με αυτά τα χαρακτηριστικά έχει αποδειχθεί ότι έχουν υψηλότερο κίνδυνο να γίνουν ψυχοπαθείς ως ενήλικες.

"Δεν προτείνουμε ότι ορισμένα παιδιά είναι ψυχοπαθείς, αλλά τα χαρακτηριστικά του CU μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τον εντοπισμό μιας υποομάδας παιδιών που διατρέχουν κίνδυνο", είπε ο Fontaine.

Ωστόσο, η έρευνά της έδειξε ότι αυτά τα χαρακτηριστικά δεν είναι σταθερά και μπορούν να αλλάξουν στα παιδιά καθώς μεγαλώνουν. So if psychologists identify children with these risk factors early on, it may not be too late.

"We can still help them," Fontaine said. "We can implement intervention to support and help children and their families, and we should."

Neuroscientists' understanding of the plasticity, or flexibility, of the brain called neurogenesis supports the idea that many of these brain differences are not fixed. [10 Things You Didn't Know About the Brain]

"Brain research is showing us that neurogenesis can occur even into adulthood," said psychologist Patricia Brennan of Emory University in Atlanta. "Biology isn&rsquot destiny. There are many, many places you can intervene along that developmental pathway to change what's happening in these children."

Furthermore, criminal behavior is certainly not a fixed behavior.

Psychologist Dustin Pardini of the University of Pittsburgh Medical Center found that about four out of five kids who are delinquents as children do not continue to offend in adulthood.

Pardini has been researching the potential brain differences between people with a past criminal record who have stopped committing crimes, and those who continue criminal behavior. While both groups showed brain differences compared with non-criminals in the study, Pardini and his colleagues uncovered few brain differences between chronic offenders and so-called remitting offenders.

"Both groups showed similar results," Pardini said. "None of these brain regions distinguish chronic and remitting offenders."

Ethical quandaries

Yet even the idea of intervening to help children at risk of becoming criminals is ethically fraught.

"Do we put children in compulsory treatment when we've uncovered the risk factors?" asked Raine. "Well, who decides that? Will the state mandate compulsory residential treatment?"

What if surgical treatment methods are advanced, and there is an option to operate on children or adults with these brain risk factors? Many experts are extremely hesitant to advocate such an invasive and risky brain intervention &mdash especially in children and in individuals who have not yet committed any crime.

Yet psychologists say such solutions are not the only way to intervene.

"You don&rsquot have to do direct brain surgery to change the way the brain functions," Brennan said. "You can do social interventions to change that."

Fontaine's studies, for example, suggest that kids who display callous and unemotional traits don't respond as well to traditional parenting and punishment methods such as time-outs. Instead of punishing bad behavior, programs that emphasize rewarding good behavior with positive reinforcement seem to work better.

Raine and his colleagues are also testing whether children who take supplemental pills of omega-3 fatty acids &mdash also known as fish oil &mdash can show improvement. Because this nutrient is thought to be used in cell growth, neuroscientists suspect it can help brain cells grow larger, increase the size of axons (the part of neurons that conducts electrical impulses), and regulate brain cell function.

"We are brain scanning children before and after treatment with omega-3," Raine said. "We are studying kids to see if it can reduce aggressive behavior and improve impaired brain areas. It's a biological treatment, but it's a relatively benign treatment that most people would accept."

'Slippery slope to Armageddon'

The field of neurocriminology also raises other philosophical quandaries, such as the question of whether revealing the role of brain abnormalities in crime reduces a person's responsibility for his or her own actions.

"Psychopaths know right and wrong cognitively, but don't have a feeling for what's right and wrong," Raine said. "Did they ask to have an amygdala that wasn't as well functioning as other individuals'? Should we be punishing psychopaths as harshly as we do?"

Because the brain of a psychopath is compromised, Raine said, one could argue that they don't have full responsibility for their actions. That &mdash in effect &mdash it's not their fault.

In fact, that reasoning has been argued in a court of law. Raine recounted a case he consulted on, of a man named Herbert Weinstein who had killed his wife. Brain scans subsequently revealed a large cyst in the frontal cortex of Weinstein's brain, showing that his cognitive abilities were significantly compromised.

The scans were used to strike a plea bargain in which Weinstein's sentence was reduced to only 11 years in prison.

"Imaging was used to reduce his culpability, to reduce his responsibility," Raine said. "Yet is that not a slippery slope to Armageddon where there's no responsibility in society?"


Brain and Behavior

Who are you? Who are others?

What makes you you? Why are you the way you are?

Why are others the way that they are?

How are you and others the same? different?

The exhibits and materials collected here are intended to make it possible for you to share some of the kinds of experiences which suggest that indeed the nervous system may be the heart of the matter and to think about the implications and the new questions this raises. Your thoughts are welcome in the on-line forum for the general topic of brain and behavior, as well as in the forums associated with the pages/exhibits linked below.

Directory

Time to Think? The question in a larger context: Does brain = behavior? An interactive exhibit.

Comparative Brain Organization An exhibit exploring the similarities and differences in brains across animals.

Seeing More Than Your Eye Does Does your brain make up stories? A "blindspot" experiment. An interactive exhibit.

Seeing More Than Your Eye Does, continued Map your own blindspot. An interactive exhibit.

Tricks of the Eyes, Wisdom of the Brain Does your brain throw things away? An illustrated exhibit.

Contrast/Color "Illusions" Are visual illusions "tricks"? An interactive exhibit.

Spiral Illusion An interactive exhibit involving perception of color.

Chance in Life and the World An interactive exhibit exploring chance, randomness, and order.

Contrast/Color "Illusions" Are visual illusions "tricks"? An interactive exhibit.

Spiral Illusion An interactive exhibit involving perception of color.

Variability in Brain Function and Behavior An article on the neural uncertainty principle.

Evolution as Reproduction with Variability An interactive exhibit that highlights the role of randomness and variation in driving evolution.

The Three Doors of Serendip: Making Sense of Understanding An interactive exhibit exploring what it means to "understand" and on-line forum.

Simple Networks, Simple Rules: Learning and Creating Categories Can simple things learn? An interactive exhibit and on-line forum.

Pattern Detection and Serendipity Can you find Serendip? An interactive exhibit.

The "Nature" of Desire An illustrated senior thesis.

The Free Will Problem Can you control what you do? An experiment with ambiguous figures.

Variability in Brain Function and Behavior An article on the neural uncertainty principle.

Competition and Cooperation aka Prisoner's Dilemma: Cooperate or compete? An interactive exhibit.

Individuals and Cultures A resource page of materials on Serendip and elsewhere on the web and on-line forum.

The Brain and Social Organization/Culture A resource page of materials on Serendip and elsewhere on the web and on-line forum.

Culture As Disability An essay exploring "disabilities", "abilities", and their relation to culture.

Exploring Mental Health A collection of materials and resources aimed to promote "productive interaction among people from diverse perspectives. and continual exploration of issues relating to mental health and broader issues relating to body/brain/mind/self. " and on-line forum.

Exploring Mental Health: Neurobiology Materials that help to illuminate the relationship between brain and behavior, including internal experiences as well as an on-line forum.

Models of Mental Health: A Critique and Prospectus A discussion of and reflection on the "medical model" of mental health, a broader "biological/neurobiological/cultural" model, and further ways to conceive of better ways to think about mental health, and on-line forum.

Mental Health and the Brain A seminar course and on-line forum discussions exploring implications of past and ongoing research on the brain for thinking about the nature of mental health and about the value of various therapeutic and institutional approaches to mental health problems, Fall 2008.

Making Sense of Depression A collection of materials that can perhaps contribute to new and more useful ways of thinking about depression and on-line forum.

David Hume: A Letter to a Physician Reprint of a letter describing Hume's experience with depression and on-line forum.

Brain, Behavior, and Human Well-Being: Senior Seminar in Neural and Behavioral Sciences A seminar course and on-line public discussions exploring past and present research in the neural and behavioral sciences.

Brain Stories A blog reflecting on news articles and other current publications, and on-line forum.