See artikkel tuletas mulle meelde, miks mulle meeldib töötada sellise ajuga, mis näeb välja armas ja puhas, nagu see:
Sest tegelikku aju on väga ebameeldiv ja kurb vaadata. Inimesed on ebaviisakad.
Kuid olen viimase kuu veetnud Google'i sädeleva ja verevalatud pildiosa lõpus ja nüüd peate ka selle üle vaatama. Nii et lõdvestuge.
Nüüd läheme kaugelt sisse. Bioloogias on selline hetk - see paneb mõnikord mõtlema ja aju ka mõnikord ei taha. Esimene on olukord matrjoškaga peas.
Juuste all on nahk ja selle all - kas sa arvasid, et pealuu? - ei, seal on 19 punkti ja siis ainult kolju. Siis tuleb kolju ja terve hunnik asju, mis ootavad teel ajju.
Reklaamvideo:
Kolju all ja aju kohal on kolm membraani.
Väljas dura mater (ladina keeles), vastupidav, kare, veekindel kiht. See on koljuga samal tasapinnal. Olen kuulnud, et ajul pole valutundlikku piirkonda, kuid kõvakestal on see - umbes sama tundlik kui teie näonahk. Ja põrutusel tekkiv dura mater surve on sageli tugevate peavalude põhjus.
Allpool on arahhnoidne mater, arahnoidne või arahnoidne ajukelme, mis on nahakiht ja seejärel elastsete kiududega avatud ruum. Arvasin alati, et mu aju hõljub lihtsalt sihitult peas mingisuguses vedelikus, kuid tegelikult on aju ja kolju siseseina vahel ainus tegelik lõhe arahnoidsed ajukelme. Need kiud stabiliseerivad aju asendis, nii et see ei liigu liiga palju, ja toimivad amortisaatorina, kui teie pea midagi tabab. See piirkond on täidetud tserebrospinaalvedelikuga, mis hoiab aju justkui hõljumas, sest selle tihedus on sarnane vee omaga.
Lõpuks on pia mater, pia mater, õhuke, õrn nahakiht, mis sulandub aju välisküljega. Pidage meeles, et aju vaadates on see alati veresoontega kaetud? Seega pole nad aju pinnal, nad on justkui suletud pia materi.
Siin on täielik ülevaade, mis näib olevat sea pea.
Vasakul näete nahka (roosa), seejärel peanaha kahte kihti, seejärel kolju, siis dura mater, arahhnoid ja paremal aju, mida katab ainult pia mater.
Niipea, kui eemaldame kõik mittevajalikud asjad, jääme selle rumala poisiga silmast silma.
See kummalise välimusega asi on üks kõige keerukamaid teadaolevaid objekte Universumis - kilogramm, nagu ütleb neuroinsener Tim Hanson, "üks kõige tihedamalt informatsioonitihe, struktuurne ja iseorganiseeritud aine kõigi teadaolevate seas". Kõik see töötab ainult 20 vati energiaga (samaväärse võimsusega arvuti sööb 24 000 000 vatti).
Massachusettsi tehnoloogiainstituudi professor Polina Anikeeva nimetab seda "pehmeks pudingiks, mille saate lusikaga maha kraapida". Ajukirurg Ben Rapoport kirjeldas seda teaduslikumalt: pudingu ja želee ristand. Ta ütleb, et kui panete oma aju lauale, põhjustab gravitatsioon selle hägustumise nagu millimallikas. Aju on nii räpane ette kujutada, sest see hõljub tavaliselt vees.
Aga see on see, millest me kõik räägime. Vaatad peeglisse, näed oma keha ja nägu ning arvad, et see oled sina, kuid tegelikult on see lihtsalt auto, millega sa sõidad. Tegelikult olete kummalise välimusega želee moodi pall. Kuidas teile see analoogia meeldib?
Arvestades kõige selle kummalisust, ei tohiks süüdistada Aristotelest ega iidseid egiptlasi ega paljusid teisi, kes pidasid aju mõttetuks koljutäiteks. Aristoteles uskus, et süda on meele keskpunkt.
Lõpuks said inimesed aru, mis on mis. Kuid mitte täielikult.
Professor Krishna Shenoy võrdleb meie arusaama ajust sellega, kuidas inimkond 1500ndate alguses maailmakaarti ette kujutas.
Teine professor Jeff Lichtman on veelgi karmim. Ta alustab oma klassi õpilastele suunatud küsimusega: "Kui ajust on vaja teada vaid miil, siis kui kaugele me selle miili oleme jõudnud?" Ta ütleb, et õpilased vastavad tavaliselt "kolmveerand", "pool miili", "veerand miil" ja nii edasi. Kuid tegelik vastus on tema arvates "umbes kolm tolli".
Kolmas professor, neuroteadlane Moran Cerf jagas minuga vana teadust neuroteadlastelt, et aju mõistmise proovimine on trikk-22: „Kui inimese aju oleks nii lihtne, et saaksime sellest aru, oleksime nii lihtsad. et nad ei saanud [temast aru]."
Võib-olla jõuame selle liigi ehitatud suure teadmistorni abil ühel hetkel selle juurde. Praegu vaatame, mida me teame peas olevast meduusist, alustades suurest pildist.
Aju kaugelt
Vaatame aju suuri osi, kasutades poolkerakujulist ristlõiget. Nii näeb aju teie peas välja:
Nüüd võtame aju peast välja ja eemaldame vasaku ajupoolkera, mis annab meile seest parima ülevaate.
Neuroloog Paul McLean on teinud lihtsa skeemi, mis illustreerib peamist ideed, mida me varem arutasime, puudutades roomajate aju revolutsiooniprotsessis, järgnevat imetaja aju pealisehitust ja lõpuks meie enda kolmandat aju.
Sellise kaardi kujul asetatakse see meie tegelikule ajule:
Heidame pilgu igale jaotisele:
Aju vars (ja väikeaju)
See on meie aju kõige iidsem osa.
See on meie ajuosa ülaltoodud osa, kus elab konnaboss. Tegelikult on kogu konna aju selline meie aju alumine osa:
Kui mõistate nende osade funktsiooni, on mõistlik asjaolu, et need on iidsed - mida iganes need osad teevad, saavad konnad ja sisalikud hakkama. Suurimad jaotised on:
Medulla
Piklikaju hoolitseb teie surma eest. See täidab tahtmatute protsesside, nagu pulss, hingamine ja vererõhk, juhtimise tänamatuid ülesandeid ja paneb oksendama, kui arvab, et olete mürgitatud.
Pons
Varolievi sild teeb natuke kõike. Tema ülesandeks on neelamine, põie kontroll, näoilmed, närimine, sülg, pisarad ja väljaheide - ühesõnaga kõik.
Keskaju
Keskaju on isiksuskriisiga võrreldes suurem kui ponid. Mõistate, et aju osal on probleeme siis, kui peaaegu kõiki selle funktsioone täidab teine ajuosa. Keskaju puhul on tegemist nägemisega, kuulmisega, motoorsete oskustega, erksusega, temperatuuri reguleerimisega ja paljude muude asjadega, mida muud ajuosad teevad. Ülejäänud aju ei sarnane ka eriti keskmise ajuga, arvestades seda, kui naeruväärselt ebaühtlased on “esi-, kesk-, tagaaju”, justkui tahtlikult isoleerides aju.
Selle eest peaksime eraldi tänama ponssi ja keskaju, sest need kontrollivad silmade vabatahtlikku liikumist. Seega, kui nüüd oma silmi liigutada, siis protsessid toimuvad sillas ja aju keskosas.
Väikeaju
See kummalise välimusega asi, mis sarnaneb teie aju munandikotti, on väikeaju ehk väikeaju, mis ladina keeles tähendab "väikest aju". Ta vastutab tasakaalu, koordinatsiooni ja normaalse liikumise eest.
Limbiline süsteem
Ajutüve kohal on limbiline süsteem - see aju osa, mis muudab inimesed uskumatuks.
Limbiline süsteem on ellujäämise süsteem. Oluline osa tema tööst on see, et alati, kui teete seda, mida teie koer suudab - söö, jooge, seksite, kaklete, peidate end või põgenete midagi õudset - on roolis limbiline süsteem. Kas teile meeldib see või mitte, kuid kui teete mõnda ülaltoodut, olete primitiivses ellujäämisrežiimis.
Teie emotsioonid elavad ka limbilises süsteemis ja igaks juhuks on emotsioonid vastutavad ka ellujäämise eest - need on keerukamas sotsiaalses struktuuris elavatele loomadele vajalikud arenenumad ellujäämismehhanismid.
Alati, kui sisemine võitlus kusagil teie peas areneb, tasub tänada oma limbilist süsteemi selle eest, et olete teinud midagi, mida hiljem kahetsete.
Olen üsna kindel, et oma limbilise süsteemi kontrollimine on nii küpsuse määratlus kui ka põhiline inimvõitlus. Asi pole selles, et meil oleks parem ilma oma limbiliste süsteemideta - need muudavad meid ju ikkagi inimesteks ja suur osa elust on seotud emotsioonide ja loomade vajaduste rahuldamisega. Lihtsalt teie limbiline süsteem ei arvesta, et elate tsiviliseeritud ühiskonnas, ja kui annate sellele oma elu juhtimiseks liiga palju võimu, hävitab see selle kiiresti.
Igatahes vaatame seda lähemalt. Limbilises süsteemis on palju väikeseid osi, kuid keskendume kõige kuulsamatele.
Amygdala
Amigdala on omamoodi aju struktuuri emotsionaalne häire. Ta vastutab ärevuse, kurbuse ja hirmutunde eest. Mandleid on kaks ja kummalisel kombel on vasakpoolne tuju parem - mõnikord tekitab see lisaks ebameeldivale ka õnneliku tunde. Teine on alati halva tujuga.
Hipokampus
Teie hipokampus (kreeka keelest tähendab "merihobu", sest see näeb välja sama) on mälu joonestuslaud. Kui rotid hakkavad labürindis juhiseid meelde jätma, on mälestused kodeeritud nende hipokampusesse - sõna otseses mõttes. Labürindi erinevates osades aktiveeritakse kahe roti hipokampuse erinevad osad, sest labürindi iga osa on salvestatud talle määratud hipokampuse ossa. Aga kui rotile pärast ühe labürindi meelde jätmist antakse veel üks ülesanne ja ta naaseb aasta hiljem algsesse rägastikku, mäletab ta seda vaevu, sest hipokampuse joonistustahvel kustutatakse, et teha ruumi uuele mälestusele.
Memento filmi lugu on tõeline - anterograadne amneesia - ja selle põhjuseks on hipokampuse kahjustused. Ka Alzheimeri tõbi algab hipokampusest, enne kui ta jõuab läbi aju teiste osade, nii et haiguse paljude laastavate tagajärgede tõttu ilmnevad esimesena mäluprobleemid.
Thalamus
Aju kesksel kohal on taalamus ka sensoorse sõnumitoojana, kes võtab vastu teie meeltelt teabe ja saadab selle töötlemiseks ajukooresse. Magades magab taalamus koos sinuga, mis tähendab, et sensoorne vahendaja ei tööta. Seetõttu ei pruugi heli, valgus või puudutus teid sügavas unes äratada. Kui soovite suruda kedagi, kes on sügavalt maganud, peate proovima sirutada taalamuse.
Erandiks on teie haistmismeel, mis on ainus tunne, mis möödub taalamusest. Seetõttu kasutatakse põlenud inimese äratamiseks lõhnavaid sooli. Ja kuna me siin oleme, on siin lahe fakt: haistmismeel on haistmissibula funktsioon ja see on vanim meel. Erinevalt teistest meeltest on lõhn juurdunud sügavalt limbilises süsteemis, kus see toimib tihedas kontaktis amigdala ja hipokampusega, mistõttu on lõhn nii tihedalt seotud mälu ja emotsioonidega.
Koor
Lõpuks jõudsime ajukooresse, ajukooresse. Ajukoor. Neokorteks. Peaaju. Pallium.
Kogu aju kõige olulisem osa ei saa nime üle otsustada. Ja sellepärast:
Ajukoor vastutab peaaegu kõige eest - see töötleb seda, mida näete, kuulete ja tunnete, koos keele, liikumise, mõtlemise, planeerimise ja isiksusega.
See on jagatud neljaks osaks:
Pole eriti meeldiv kirjeldada, mida kumbki neist teeb, sest kumbki teeb palju. Kuid lihtsustamiseks:
Otsmikusagara juhib teie isiksust koos sellega, mida peame "mõtlemiseks" - kaalutlemiseks, planeerimiseks, pühendumiseks. Eelkõige küpsetab veekeetja esiosa esiosas, prefrontaalses ajukoores. Prefrontaalne ajukoor on teine tegelane teie elu siselahingutes. Sinu sees olev ratsionalist paneb sind tööle. Sisemine hääl üritab veenda teid lõpetama muretsemine selle pärast, mida teised sinust arvavad, ja lihtsalt olema sina ise. Kõrgem jõud, mis soovib, et te lõpetaksite higistamise.
Esiosa on vastutav teie keha liikumise eest. Otsmikusagara ülemine rada on teie peamine motoorne ajukoor.
Muude funktsioonide kõrval kontrollib parietaalne sagar teie puutetunnetust, eriti primaarses somatosensoorses ajukoores, ribas primaarse motoorse korteksi kõrval.
Motoorne ja somatosensoorne ajukoor paiknevad üksteise kõrval ja on hästi uuritud. Neuroteadlased teavad täpselt, milline osa igast ribast ühendub teie keha iga osaga. Mis viib meid selle artikli kõige jubedama skeemi juurde: homunculus.
Neurokirurg Wilder Penfieldi loodud homunkulus kuvab visuaalselt motoorse ja somatosensoorse korteksi kaarti. Mida suurem on kehaosa diagrammil kujutatud, seda rohkem on ajukoor selle liikumisele või puudutusele pühendatud. Mõned huvitavad faktid sellel teemal:
Esiteks on hämmastav, et teie näo ja käte liikumisele ja aistingutele pühendatakse rohkem aju kui ülejäänud kehale, selle asemel et neid võtta. Mõistlik on siiski: teil peab olema uskumatult detailne näoilme ja käed peavad olema väga nobedad, samas kui ülejäänud osad - õlad, põlved, selg - võivad olla palju karmimad. Pole asjata, et inimesed mängivad klaverit sõrmedega, mitte jalgadega.
Teiseks on tähelepanuväärne, kui sarnased on need kaks koorikut sellega, millega nad on seotud.
Lõpuks puutusin kokku selle jama ja elan nüüd sellega kaasa - nii ka sina. 3D homunculus mees.
Läheme kaugemale.
Temporaalne sagar (ajaline) on see, kus elab teie mälu, ja kuna see asub teie kõrvade kõrval, pesitseb selles ka kuulmiskoor.
Lõpuks on teie kuklas kuklaluu, mis on peaaegu täielikult pühendatud nägemisele.
Pikka aega arvasin, et need suured lobed on terved ajukillud - näiteks üldise kolmemõõtmelise struktuuri segmendid. Kuid tegelikkuses on ajukoor vaid aju välimine kaks millimeetrit ja selle all olev liha on lihtsalt juhtmestik.
Kui eemaldate ajukoor ajust, saate laiali laotada 2-millimeetrise aju ruudukujulise lehe, mille pindala on 48 x 48 sentimeetrit. Õhtusöögi salvrätik.
See salvrätik on see, kus suurem osa tegevusest toimub teie ajus - sellepärast saate mõelda, liikuda, tunda, näha, kuulda, meeles pidada, rääkida ja mõista keelt. Imeilus salvrätik, mida iganes öelda.
Ja pidage meeles, et olete želee pall? Kui proovite ennast teadvustada, toimub see kõik ajukoores. See tähendab, et sa ei ole želee pall, sa oled salvrätik.
Voldikute maagia salvrätiku suuruse suurendamisel ilmneb siis, kui asetame ülejäänud aju kooritud ajukoorele.
Nii et kuigi tänapäevane teadus pole täiuslik, on see aju osas omandanud teatud arusaama suurest pildist. Põhimõtteliselt mõistame väiksemat pilti üsna hästi. Kontrollime?
Aju lähedal
Niisiis, kuigi me saime juba ammu aru, et ajust sai meie intelligentsuse hoidla, on teadus alles hiljuti välja mõelnud, millest aju tegelikult koosneb. Teadlased teadsid, et tema keha koosneb rakkudest, kuid 19. sajandi lõpus mõtles Itaalia füüsik Camillo Golgi välja, kuidas värvimist rakendada, et näha, kuidas ajurakud tegelikult välja näevad. Tulemus oli üllatav:
See ei näinud välja nagu rakud. Golgi avas neuroni.
Teadlased mõistsid kiiresti, et neuron on selle tohutu suhtlusvõrgu põhiüksus, mis moodustab praktiliselt kõigi loomade aju ja närvisüsteemi.
Kuid alles 1950. aastatel mõistsid teadlased, kuidas neuronid omavahel suhtlevad.
Informatsiooni kandva neuroni pika haru aksoni mikroskoopiline läbimõõt on uurimiseks liiga väike. Kuid 1930. aastatel arvas inglise zooloog J. Z. Jung, et kalmaarid võivad meie peaaju ümber pöörata, kuna kalmaari kehas on uskumatult suured aksonid ja seda saab katsetada. Aastakümneid hiljem mõistsid teadlased Alan Hodgkin ja Andrew Huxley, kasutades suurt kalmaari aksonit, kuidas neuronid teavet edastavad: tegevuspotentsiaali. Nii see töötab.
Esiteks on palju erinevaid neuroneid:
Lihtsuse huvides käsitleme lihtsat tavalist neuroni - püramiidrakku, mis sarnaneb motoorse ajukoorega. Neuroni skeemi koostamiseks alustame poisist:
Ja kui anname talle paar lisajalga, natuke juukseid, võtame ta käed ära ja sirutame välja - see on neuron.
Lisame veel neuroneid.
Selle asemel, et minna täieliku üksikasjaliku selgituseni selle kohta, kuidas tegevuspotentsiaalid töötavad - ja tugineda palju tarbetule ja ebahuvitavale tehnilisele teabele, millega juba 9. klassis bioloogiatundides kokku puutusite -, liigume otse peamiste ideede juurde, mis meid aitavad.
Meie poisi keha pagasiruumi - neuroni aksoni - negatiivne "puhkepotentsiaal" on see, et kui ta on puhkeasendis, on tema elektrilaeng veidi negatiivne. Mitu inimest löövad pidevalt meie tüübile, neuroni dendriitidele, kas see meeldib või mitte. Nende jalad lasevad tema juustele kemikaale - neurotransmittereid -, mis liiguvad läbi tema pea (rakukeha või soma) ja sõltuvalt kemikaalist suurendavad või vähendavad tema keha laengut. See pole meie neuronile eriti meeldiv, kuid on talutav - ja midagi muud ei juhtu.
Kuid kui tema juukseid puudutab piisavalt kemikaale, et tõsta tema laengut, neuroni "lävepotentsiaali", siis see käivitab tegevuspotentsiaali ja meie kutt on šokeeritud.
See on kahesugune olukord - kas meie tüübiga ei juhtu midagi, või on ta täielikult elektrilöögi saanud. See ei saa olla natuke pingestatud ega liiga pingestatud - kas see on selle all või mitte ja alati teatud määral.
Kui see juhtub, kulgeb elektriimpulss (keha normaalse laengu lühikese ümberpööramise näol negatiivsest positiivseks ja seejärel kiiresti normaalse negatiivse poole pöördudes) läbi tema keha (aksoni) jalgadesse - neuroni aksoni klemmidesse -, mis ise puudutavad teiste inimeste juukseid (kokkupuutepunkte nimetatakse sünapsiteks). Kui tegevuspotentsiaal jõuab tema jalgadeni, sunnib ta neid vabastama kemikaale nende inimeste juustesse, keda nad puudutavad, mis kas viib või ei vii selleni, et need inimesed saavad elektrilöögi, nagu tema ise.
Nii liigub teave tavaliselt läbi närvisüsteemi - neuronite vahelises väikeses vahes saadetud keemiline teave käivitab elektroteabe edastamise neuroni kaudu - kuid mõnikord, kui keha peab signaali kiiremini liigutama, võivad neuroni-neuronite ühendused olla iseenesest elektrilised.
Tegevuspotentsiaal liigub 1-lt 100 meetrini sekundis. Osa selle laialdase leviku põhjusest on see, et teist tüüpi närvisüsteemi rakud - Schwanni rakud - toimivad toitva vanaemana ja mähkivad teatud tüüpi aksonid pidevalt rasvatekkide kihtidesse, mida nimetatakse müeliinikestadeks. Enam-vähem selline:
Lisaks kaitsele ja isoleerimisele on müeliinikestel kommunikatsiooni kiiruse peamine tegur - müeliinikestadega kaetud toimepotentsiaalid liiguvad aksonite kaudu palju kiiremini.
Üks hea näide müeliini tekitatud kiiruse erinevusest: kas teate, mis tunne on, kui põrutate sõrmega, annab keha teile ühe sekundi, et mõelda, mida te just tegite ja kuidas tunnete end nüüd enne valu tulekut? Tunnete samaaegselt väikese sõrme mõju millelegi raskele ja valu teravale osale, sest terav teave valu kohta saadetakse ajju müeliniseeritud aksonite kaudu. Tuima valu ilmnemine võtab sekundi või kaks, sest see saadetakse müeliseerimata C-kiudude kaudu - kiirusega meeter sekundis.
Närvivõrgud
Neuronid on mõnevõrra sarnased arvutitransistoridega - nad edastavad teavet ka nullide ja üksuste (0s ja 1s) binaarkeeles, käivitamata ja käivitades aktsioonipotentsiaali. Kuid erinevalt arvutitransistoridest muutuvad aju neuronid pidevalt.
Mäletate, kui õpite midagi uut ja olete selles osav ning proovite järgmisel päeval uuesti, aga pole jama? Fakt on see, et eile aitas kemikaalide kontsentratsioon neuronite vahelistes signaalides õppimisel kaasa. Kordamine põhjustas kemikaalide muutuse, sa said paremaks, kuid järgmisel päeval normaliseerusid kemikaalid, mistõttu parandused tühistati.
Kuid kui jätkate harjutamist, on teil lõpuks milleski hea olla ja seda veel kaua. Te ütlete ajule omamoodi: "Mul on seda vaja rohkem kui üks kord" ja aju närvivõrgud reageerivad sellele vastavalt struktuurimuudatustega. Neuronid muudavad kuju ja asukohta ning tugevdavad või nõrgendavad mitmesuguseid seoseid nii, et luuakse võrgustik oskuste, võime millegi tegemiseks.
Neuronite võime end keemiliselt, struktuurselt ja isegi funktsionaalselt muuta võimaldab teie aju närvivõrgustikul optimeerida end välismaailma jaoks - seda nähtust nimetatakse aju plastilisuseks. Imiku aju on kõige paindlikum. Lapse sündides pole tema ajul aimugi, milliseks eluks ette valmistuda: kas keskaegse sõdalase, kes peab vehklema, 17. sajandi muusiku, kel klavessiinimängu jaoks täpne lihasmälu, või kaasaegse intellektuaali, kes peab hoidma ja elama, eluks. töötada tohutu hulga teabega. Kuid beebi aju on valmis ennast muutma igaks eluks, mis teda ootab.
Imikud on neuroplastilisuse tähed, kuid neuroplastilisus püsib kogu meie elu, nii et inimesed saavad kasvada, muutuda ja uusi asju õppida. Ja sellepärast saame kujundada uusi harjumusi ja murda vanu - teie harjumused peegeldavad teie ajus olemasolevaid mustreid. Kui soovite oma harjumusi muuta, peate aju närviteede ümberkirjutamiseks kasutama palju tahtejõudu, kuid kui proovite, mõistab aju lõpuks kõiki neid radu ja muudab neid, misjärel uus käitumine ei vaja enam tahtejõudu. Teie aju muudab muutuse füüsiliselt uueks harjumuseks.
Kokku on ajus umbes 100 miljardit neuronit, mis moodustavad selle uskumatult suure võrgu - nagu tähtede arv Linnuteel. Ligikaudu 15-20 miljardit neist neuronitest on ajukoores, ülejäänud aga aju teistes osades. Üllataval kombel on isegi väikeajus kolm korda rohkem neuroneid kui ajukoores.
Suumime ja vaatame aju teist ristlõiget. Seekord lõikame mitte mööda, vaid üle.
Aju aine võib jagada nn halliks ja valgeks aineks. Hall aine tundub tegelikult tumedam ja koosneb aju neuronite rakukehadest (sommidest) ning nende embrüotest, dendriitidest ja aksonitest koos muu materjaliga. Valge aine koosneb peamiselt elektrit juhtivatest aksonitest, mis kannavad teavet soma juurest teistele soomadele või organismi sihtkohta. Valge aine on valge, kuna need aksonid on tavaliselt mähitud müeliini kestasse, mis on valge rasvkude.
Ajus on kaks peamist halli aine piirkonda: ülalkirjeldatud limbilise süsteemi sisemine kobar ja ajutüve osad ning väljastpoolt paks 2-kihilise koorega kaetud ajukoorekiht. Vahepealne suur valge aine tükk koosneb peamiselt kortikaalsetest aksonitest. Koor on suur juhtimiskeskus ja paljud selle käsud pärinevad selle koosseisus olevate aksonite massist.
Selle kontseptsiooni kõige lahedam illustratsioon on dr Greg Dunni ja Brian Edwardsi kunstiliste esituste kogu. Vaadake selget erinevust halli koore väliskihi ja selle all oleva valge aine struktuuri vahel.
Need kortikaalsed aksonid võivad edastada teavet ajukoore teise ossa, aju alaossa või seljaaju kaudu - närvisüsteemi maantee kaudu - ja ülejäänud kehasse.
Heidame pilgu kogu närvisüsteemile.
Närvisüsteem on jagatud kaheks osaks: kesknärvisüsteem - teie aju ja seljaaju - ning perifeerne närvisüsteem - koosneb neuronitest, mis kiirguvad seljaajust ülejäänud kehasse.
Enamik neuronitüüpe on interneuronid, mis suhtlevad teiste neuronitega. Kui te arvate, on peas hunnik interneuroneid, kes omavahel räägivad. Interneuroneid leidub peamiselt ajus.
Kaks ülejäänud neuronitüüpi on sensoorsed neuronid ja motoorsed neuronid - nad liiguvad seljaaju mööda alla ja moodustavad perifeerse närvisüsteemi. Need neuronid võivad olla ühe meetri pikkused. Siin on tüüpide tüüpiline struktuur:
Kas mäletate meie kahte triipu?
Neid triipe leidub seal, kus sünnib perifeerne närvisüsteem. Sensoorsete neuronite aksonid rändavad somatosensoorsest ajukoorest läbi aju valge aine seljaajusse (mis on lihtsalt massiline aksonikimp). Seljaajult lähevad need teie keha kõikidesse osadesse. Teie naha iga osa on vooderdatud närvidega, mis pärinevad somatosensoorsest ajukoorest. Närv on muide rida aksonikimbusid, mis on kokku ühendatud väikeseks nööriks. Siin on närvi osa:
Närv on kõik lillas ringis ja neli suurt ringi sees on aksonite kimbud.
Kui kärbes maandub teie käes, juhtub järgmine:
Kärbes puudutab teie nahka ja stimuleerib sensoorsete närvide kimpu. Närvide aksoniterminalid hakkavad töötama potentsiaaliga, edastades selle signaali teie aju, et anda märku kärbest. Signaalid lähevad somatosensoorse ajukoore seljaajule ja somadele. Seejärel annab somatosensoorne ajukoor motoorsele ajukoorele märku, et see libistaks õla laisalt, et kärbes ära harjata. Teatud õlavarre lihastega ühendatud motoorses ajukoores algatavad potentsiaalid, saates signaale tagasi seljaajule ja sealt edasi käelihastele. Neuronite otsas olevad aksoniterminalid stimuleerivad käsivarre lihaseid, mis raputavad seda, et kärbes ära ajada. Kärbse närvisüsteem läbib oma tsükli ja ta lendab minema.
Siis vaatab amigdala ringi ja saab aru, et putukas istub sinu peal, käsib motoorsel ajukoorel vaenulikult tõmblema ja kui see on kärbse asemel ämblik, siis käsib see ka sinu häälepaeltel tahtmatult karjuda ja sinu mainet hävitada.
Nii et me mõistame, kuidas aju töötab? Miks siis, kui professor selle küsimuse esitas - mitu miili oleme läbinud, kui see miil on kõik, mida peame aju kohta teadma, on vastus kolm tolli?
Ja saladus on see.
Me teame, kuidas üks arvuti e-kirju saadab, ja mõistame täielikult kõiki Interneti-kontseptsioone, näiteks kui palju on inimesi, millised saidid on suurimad ja millised suundumused viivad. Kuid kõik see keskmes olev kraam - Interneti sisemised protsessid - on veidi segased.
Majandusteadlased saavad teile rääkida kõigest, kuidas töötab üksiktarbija, makromajanduse põhimõistetest ja mängivatest kõikehõlmavatest jõududest - kuid nad ei saa teile kunagi öelda, kuidas majandus täpselt sekundi täpsusega toimib või mis sellest kuu või aasta pärast saab.
Aju on mõnevõrra sarnane. Meil on väike pilt - me teame kõike neuronite aktiveerimise kohta. Ja meil on suur pilt - me teame, kui palju neuroneid on ajus, millised on suurimad sagarad ja struktuurid, kuidas nad kontrollivad keha ja kui palju energiat süsteem tarbib. Kuid kuskil vahepeal - mida teeb iga ajuosa - oleme täiesti kadunud.
Me lihtsalt ei saa aru.
Mis tegelikult näitab meile, kui segaduses me oleme, on see, kuidas neuroteadlased räägivad ajuosadest, millest me kõige paremini aru saame. Nagu visuaalne ajukoor. Saame visuaalsest ajukoorest hästi aru, kuna seda on lihtne kaardistada.
Teadlane Paul Merolla kirjeldas seda mulle järgmiselt:
Siiani hea. Kuid ta jätkab:
Ja motoorne ajukoor, teine kõige paremini uuritud ajupiirkond, osutub lähemal vaatlusel veelgi keerulisemaks kui visuaalne ajukoor. Sest kuigi me teame, millised motoorse ajukoore kaardi üldpiirkonnad vastavad teatud kehapiirkondadele, ei ole nende motoorse korteksi piirkondade üksikud neuronid topograafiliselt joondatud ning nende ühise töö spetsiifika keha liikumise loomiseks on absoluutselt ebaselge.
Neuroplastilisus, mis muudab meie aju nii kasulikuks, muudab nende mõistmise ka uskumatult raskeks, sest meie aju töö põhineb sellel, kuidas aju ennast konkreetsete keskkondade ja kogemuste vastuseks kujundab. See pole hingetu lihatükk ega midagi sellist, mis teil, minul, tädil Mašal, onul Petitil ja Bill Gatesil vähemalt välimuselt sama oleks - sügaval sees on iga inimese aju sõna kõrgeimas tähenduses ainulaadne.
Esimene osa: Inimkoloss
Teine osa: Aju
Kolmas osa: lendamine üle neuronite pesa
Neljas osa: neuroarvutiliidesed
Viies osa: Neuaralinki probleem
Kuues osa: võlurite vanus 1
Kuues osa: võlurite vanus 2
Seitsmes osa: Suur sulandumine
