Descopera

Secretele materiei cenuşii

Creierul este una din cele mai fascinante necunoscute ale corpului uman. Acest procesor informaţional a făcut obiectul de studiu a numeroase cercetări din toate timpurile. S-au căutat sedii pentru memorie, legături între mărimea creierului şi nivelul inteligenţei. S-au făcut comparaţii cu animalele, între bărbaţi şi femei. Creierele geniilor au fost disecate în speranţa unor descoperiri senzaţionale care să explice de ce suntem atât de diferiţi. Nu s-a găsit nimic. Creierul este bucata de ţesut care dirijează planeta. În acest organ enigmatic se află sediul gândirii, memoriei, dar şi al sentimentelor. Misterele scoarţei cerebrale sunt departe de a fi elucidate.

7.000 de creiere într-unul singur

În anul 2004, în Statele Unite, cercetătorii de la UniversitateaCalifornia au realizat harta digitală a creierului uman. Le-au trebuit 10 ani pentru a duce la bun sfârşit acest proiect, dar rezultatul a fost pe măsură. A fost nevoie de o echipă internaţională, care a muncit cot la cot cu oamenii de ştiinţă americani. Pentru realizarea hărţii digitale au fost analizate şi introduse în calculator peste 7.000 de creiere umane, inclusiv cele a 342 de gemeni. Baza de date conţine şi informaţii despre numeroase maladii care afectează sistemul nervos. De la demenţa Alzheimer, la boala Parkinson, sindrom alcoolic fetal, autism şi schizofrenie, dicţionarul cibernetic finalizat de grupul de la Universitatea din California conţine o documentaţie completă, şi o ilustraţie pe măsură.

Între SF şi realitate

Toţi subiecţii sunt anonimi şi vin de pe patru continente. Media de vârstă este cuprinsă între 20 şi 40 de ani, dar au fost incluse şi fotografii RMN ale unor pacienţi de 90 de ani. Noutatea o reprezintă analiza la SPECT, fotografii luate de un computer tomograf cu emisie de pozitroni. Lucru ce-i face pe mulţi să afirme că de la literatura SF a lui Isaac Asimov, părintele literar al creierului pozitronic, şi realitate nu e decât un pas. Imaginile reflectă zonele de activare cerebrală, în condiţii normale, dar şi patologice. Date noi continuă să fie adăugate, subiecţii voluntari putând să-şi ofere creierele spre studiu prin intermediul Internetului.

Nu există creiere identice

loading...

În filmul „Tânărul Frankenstein“ din 1974, monstrului i s-a pus un creier normal. Şi totuşi, a ieşit o anomalie. Studiind atlasul digital, cercetătorii încearcă să înţeleagă ce înseamnă un creier normal. „Acesta este in proiect născut din frustrare. Mulţi ani, toţi cei care am studiat structura şi funcţionalitatea creierului ne-am mirat observând că nu există două creiere la fel, nici măcar la gemeni. Nici ca formă sau mărime, nici ca fiziologie. Dar cât sunt de diferite şi cum se poate face comparaţia habar n-avem“, mărturiseşte John Mazziotta de la Laboratorul Internaţional de Cartografiere a Creierului al Universităţii California, Los Angeles. Dr. Arthur Toga, coordonatorul proiectului, spune că preocuparea actuală a cercetătorilor este găsirea unor metode prin care diferenţele dintre creiere normale şi cele afectate de boli să poată fi cuantificate.

Geniul în borcan

Creierul lui Albert Einstein, devenit sinonim cu ideea de geniu, este studiat pe toate părţile. Chiar şi acum, după mai mult de 45 de ani de la moartea lui, cercetătorii încearcă să stoarcă noi informaţii din creierul lui, în speranţa că se va descoperi prin ce anume a fost unic. La cererea sa, trupul lui Einstein a fost incinerat în 1955. Thomas Harvey, medicul legist care a efectuat autopsia, a sustras şi conservat materia cenuşie. El s-a înţeles cu Hans Albert Einstein, fiul cel mai vârstnic al savantului, să păstreze creierul pentru studii ştiinţifice. Harvey l-a măsurat, l-a fotografiat în ansamblu, apoi şi emisferele cerebrale disecate. Le-a secţionat în 240 de felii.

Lui Einstein îi lipsea o parte din creier

Harvey a dat altor neurologi bucăţele din creierul lui Einstein, pentru studiu. Profesoara Marian Diamond a descoperit că materia cenuşie a fizicianului conţine mai multe celule gliale. Creierul cântărea mult mai puţin decât media, doar 1.200 de grame, faţă de cele 1.400 de grame ale creierului unui bărbat adult normal. Cortexul cerebral era mai subţire, dar avea o densitate mai mare de neuroni. Doctoriţa Witelson de la Universitatea McMaster din Ontario a descoperit anomalii în lobii parietali, parte a creierului cunoscută pentru participarea ei la procesarea gândirii matematice şi a vizualizării spaţiale. Creierul fizicianului era cu 15% mai lat decât cele ale creierelor comparate, iar una dintre circumvoluţiunile care separă lobii parietali, era în mare parte absentă. Witelson sugerează că absenţa formaţiunii le-a permis neuronilor să formeze mai multe inter-conexiuni decât în mod normal, sporind capacitatea de transpunere intuitivă a revelaţiilor în limbaj matematic.

Computerul din craniu

Creierul a fost deseori comparat cu computerul. Ambele au unitate centrală de comandă şi control legată la toate componentele, căi de date, căi de control şi comandă, dispozitive de intrare, unităţi de memorie. Informaţia este transportată prin impulsuri electrice. PC-urile sunt mult mai performante din punct de vedere hardware decât creierul uman. Ele pot să proceseze operaţii mult mai rapid (milioane de operaţii pe secundă). În schimb, creierul uman are un soft mai avansat. Rezultatele procesărilor umane sunt uluitoare. Creierul are capacitatea de a învăţa, de a crea lucruri noi, de a face asociaţii, de a imagina. Calculatorul a evoluat de la dimensiuni mari (ENIAC) la dimensiuni mai mici (laptopuri de 500 de grame). Creierul a evoluat invers, de la 200 – 300 de celule la organismele nevertebrate preistorice, la reţeaua complexă din care este format creierul uman.

Neuronii se pot regenera?

Neurobiologii susţin că animalele şi oamenii pierd iremediabil neuroni, fără ca aceştia să fie vreodată înlocuiţi. Recent, oamenii de ştiinţă au descoperit că, la maimuţe, în hipotalamus, zonă a creierului folosită pentru memoria de lungă durată, se nasc celule noi. Dr. Elizabeth Gould de la Universitatea Princeton a observat că producţia de celule noi încetează atunci când animalele se află sub stres puternic. Experţii se aşteaptă ca oamenii să nu fie diferiţi de animale, iar creierul adultului să-şi poată reînnoi neuronii. Descoperirea a adus speranţa tratării tulburărilor degenerative, precum boala Alzheimer sau Parkinson, şi a leziunilor rezultate în urma unui şoc sau traume.

Cortex electronic

Realizarea unui creier electronic de complexitatea celui natural este un vis foarte aproape de fi împlinit. La Kyoto, în Japonia, sub conducerea lui Hugo de Garis, se lucrează la „Japan Brain Project’“, un experiment ştiinţific care încearcă să surprindă apariţia fenomenului mental la nivelul scoarţei electronice. Structura acestui creier artificial se bazează pe neuroni artificiali care imită perfect modul în care sunt grupaţi neuronii în creierul uman.

 Femeile folosesc mai mulţi neuroni decât bărbaţii

Abuzul de alcool afectează într-o măsură mai mare creierul femeilor decât pe cel al bărbaţilor. Experţii unui institut american de studiu asupra alcoolismului au observat că volumul creierului femeilor alcoolice este mult mai mic decât al abstinentelor. Prizonierele acestui viciu au mai puţină materie cenuşie decât bărbaţii alcoolici. Un alt studiu arată că bărbaţii folosesc numai jumătate din creier atunci când ascultă, în timp ce femeile folosesc ambele emisfere cerebrale. Bărbaţii şi femeile prezintă diferenţe semnificative în anumite zone cerebrale, legate de modul de gândire şi de emoţii, chiar şi de modul în care percep culorile sau sunetele. Creierul bărbaţilor este mai mare, dar mai afectat de procesul de îmbătrânire, în timp ce cel al femeilor pare să lucreze mai eficient şi suportă mai bine trecerea anilor.

  • 1 gram de creier la 44 grame de corp

Creierul unui adult normal cântăreşte 1.375 grame. Cel al romancierului rus Turgenev cântărea 2.021g, al lui Bismarck1.807g, în timp ce cel al faimosului Gambetta doar 1.294g. Creierul femeii este semnificativ mai mic decât al bărbaţilor. Cel mai mare creier de femeie cântărea 1.742g. Un creier de elefant are circa 5 kg, iar cel de balenă 18. Omul are doar1 gram de creier la 44 g de corp.

  • Calculatoarele nu au sentimente

creier1 - Secretele materiei cenuşii

Se estimează că o capacitate mentală a unui individ de 100 de ani cu o memorie perfectă poate fi comparată cu un computer cu 10 la puterea 15 bits (un petabit). La rata curentă de dezvoltare a chip-urilor de computer, această generaţie poate fi realizată în 35 de ani. Este vorba doar de capacitatea memoriei, procesul extrem de complex al gândirii creative şi emoţiilor fiind deocamdată imposibil de realizat.

  • 90% din creier e nefolosit

Oamenii pot folosi doar 10% din capacitatea creierului. În schimb, creierul poate genera 75% din bolile umane. În fiecare secundă, în creierul uman au loc circa 100.000 de reacţii chimice. Reţeaua neuronală e de 1.400 ori mai complicată decât reţeaua telefonică de pe întreg globul pământesc. Viteza semnalelor biologice în neuroni poate atinge 400 km/h. Cortexul uman constă din mai mult de 100 miliarde de neuroni prin care comenzile. Impulsurilor electrice circulă cu mai mult de 400 km/h, eliberând energie electrică suficientă pentru a aprinde un bec. Creierul consumă 1/5 din energia obţinută din mâncarea ingerată.

  • 99% din informaţie este inutilă

Cortexul are nevoie doar de a 20-a parte dintr-o secundă pentru a recunoaşte exact chipul, fixat de ochi în linii generale. Creierul nostru este alcătuit din 20 miliarde de celule nervoase, fiind capabil să memorizeze în fiecare zi câte 86 miloane de biţi de informaţie. Către sfârşitul vieţii, memoria înmagazinează circa 100 trilioane biţi de informaţie. Creierul prelucrează doar 1% din informaţia recepţionată de organele senzitive, restul de 99 procente sunt considerate inutile. În timpul copilăriei, partea superioară a creierului uman unde este sediul cunoaşterii este aproape inactiv. Doar cerebelul, numit creierul reptilian şi unde este localizat subconştientul, este activ.

sursa: Monitorul Expres

loading...
Click to comment

Leave a Reply

Adresa ta de email nu va fi publicată. Câmpurile obligatorii sunt marcate cu *

To Top