Обзор научных открытий, расширяющих наши представления о мозге, опубликовал интернет-ресурс LiveScience.

Мозг защищает нас от понимания собственной смерти

Используя ранее усвоенную информацию, человеческий мозг может предсказать будущее. Следуя этой логике, мозг должен быть в состоянии предсказать, что в один прекрасный день каждый из нас умрет. Однако, как выяснилось в исследовании израильских ученых, существует механизм, благодаря которому мозг блокирует осознание нашей собственной кончины. Исследователи выяснили это, наблюдая, как мозг участников эксперимента реагировал на соседство изображений человеческих лиц со словами, имеющими отношение к смерти, например "могила". Измерения мозговой активности показали, что мозг быстро привыкал соотносить "могилу" с чужими лицами, однако, когда на экране появлялось собственное лицо участника, случался сбой – мозг как бы отторгал понимание того, что с ним это тоже случится. Непонятно, почему это происходит, но, по одной из версий, слишком острое осознание собственной смертности ограждало бы нас от рисков, связанных с поиском сексуального партнера, и человечество бы вымерло.

Человек с половиной мозга может быть полноценен

Еще одно подтверждение замечательной способности мозга меняться и адаптироваться. Используя функциональную МРТ, американские ученые исследовали нескольких людей в возрасте 20-30 лет, у которых в детстве, чтобы уменьшить эпилептические припадки, была удалена половина мозга. Несмотря на это, мозг всех участников функционировал отменно, поскольку оставшаяся половина стала вдвое сильнее. Участки мозга, вовлеченные в одну и ту же сеть, например зрение, работали не хуже, чем у людей, чей мозг был не поврежден. А связи между частями различных мозговых сетей были даже сильнее. Это свидетельствует о том, что мозг способен компенсировать потерю значительной своей части.

Мозг усыхает в изоляции

Любой человек, даже интроверт, – существо социальное, и отсутствие общения губительно для мозга. Интернациональная команда ученых обследовала головной мозг девяти исследователей, проживших 14 месяцев в изоляции от внешнего мира в Антарктике. Оказалось, что гиппокамп — область мозга, принимающая участие в процессах обучения и памяти, по возвращении с полярной станции уменьшилась в объеме. Снизился уровень нейротрофического фактора головного мозга – белка, необходимого для создания новых нейронных связей в мозге. А когнитивные тесты показали ухудшение пространственных способностей и избирательного внимания. Теперь исследователи пытаются понять, какие способы – физические упражнения? виртуальная реальность? – помогут предотвратить сокращение мозга, грозящее изолированным от социума людям. Мы писали об этом эксперименте.

"Скрытое сознание" пациента в коме

Неврологи из Колумбийского университета обнаружили, что некоторые из пациентов, находящихся в коме или вегетативном состоянии, проявляют признаки "скрытого сознания". Исследователи анализировали мозговую активность более чем 100 пациентов, потерявших сознание после травмы головного мозга. Один из семи пациентов, когда через несколько дней после травмы его просили пошевелить рукой, реагировал отчетливым паттерном мозговой активности, то есть проявлял "скрытое сознание": понимал команды, хотя и не мог их выполнить. Через год пациенты, демонстрировавшие признаки "скрытого сознания", демонстрировали гораздо лучшую динамику выздоровления, чем те, у кого этих признаков не было.

Мертвый мозг можно оживить

Сотрудникам Медицинской школы Йеля удалось восстановить мозговое кровообращение и клеточную активность в мозге свиней через несколько часов после их убиения на бойне. Этот радикальный эксперимент противоречит идее о том, что после смерти мозг подвергается внезапному и необратимому повреждению. Исследователи показали, что для гибели клеток требуется более долгое время, а в некоторых случаях эта гибель даже может быть отложена или обращена вспять. Во время эксперимента ученые использовали систему под названием BrainEx– сеть насосов, которые подают синтетический заменитель кровив артерии мозга. Этим раствором они накачали мозг 32 свиней через 4 часа после того, как животные умерли, и позволили раствору оставаться в мозге в течение 6 часов. Система сохранила структуру клеток головного мозга, уменьшила гибель клеток и восстановила некоторую клеточную активность. Исследователи подчеркивают, что не наблюдали той активности, которая необходима для нормальной работы мозга и наличие которой требуется, чтобы у живого существа наблюдалось сознание. То есть мозг свиней нельзя было назвать в полной мере живым, но это был "клеточно активный мозг".

Чувствовать запахи можно и без обонятельных луковиц в мозге

Обонятельные луковицы – образование во внутричерепной полости, которое обрабатывает информацию о запахах из носа. Группа исследователей из Израиля обнаружила прежде неизвестный феномен – людей, которые обладают обонянием несмотря на врожденное отсутствие обонятельных луковиц. Все эти люди – женщины, левши, и обоняние у них даже более острое, чем у большинства. Исследователи полагают, что объяснение этого волшебства может заключаться в пластичности мозга: вероятно, в отсутствие обонятельных луковиц другая часть мозга способна взять на себя задачу передачи информации о запахах. Есть и еще одна версия – образования, которые мы считаем обонятельными луковицы, в действительности занимаются не различением и идентификацией запахов, а чем-то иным.

Некоторые люди чувствуют магнитное поле Земли

Для некоторых живых существ, например мигрирующих птиц или морских черепах, магнитное поле, окружающее нашу планету, служит компасом, помогающим ориентироваться. Согласно исследованию американских ученых, некоторые люди также рождаются с подобной встроенной навигационной системой. Во время сканирования мозга 34 человек, находившихся в камере с искусственным магнитным полем, мозг четырех участников показал сильную реакцию на сдвиг магнитного поля с северо-востока на северо-запад. Предыдущие исследования продемонстрировали, что человеческий мозг содержит множество крошечных магнитных частиц, – возможно, они и помогают улавливать такие сигналы. Ну а насчет того, почему некоторые из нас способны к магниторецепции, у ученых есть версия, что этот навык – то, что осталось от способности ориентироваться, помогавшей охотникам в древности.

Во время сна спинномозговая жидкость промывает мозг, очищая его от токсинов

Исследователи из Бостонского университета благодаря аппарату МРТ увидели сами, а потом показали всем, что происходит в мозгу во время сна: его ритмично омывают волны насыщенной кислородом крови, а затем спинномозговой жидкости. (Спинномозговая жидкость – это прозрачная жидкость, которая окружает и защищает головной и спинной мозг.) Если о волновой активности нейронов во время сна было известно и раньше, то ритмичные приливы спинномозговой жидкости, орошающей головной мозг, обнаружены впервые. Одна из задач этих приливов – очищение мозга от токсичных белков. Как оказалось, этот поток настолько предсказуем и постоянен, что можно определить, спит человек или бодрствует, просто взглянув на его спинномозговую жидкость.

Чтобы изучить родной язык, мозгу требуется "память" объемом 1,5 мегабайта

Сотрудники Университета Беркли считают, что для овладения родным (в случае исследователей английским) языком мозг человека нуждается в памяти, объем которой можно сравнить с дискетой. Фигурально выражаясь, среднестатистическому англоговорящему взрослому человеку приходится выучить около 12,5 миллионов бит информации, связанной с языком, или 1,5 мегабайта памяти. Причем большая часть этих миллионов бит языковой информации связана не с грамматикой и синтаксисом, а с лексикой. Как говорят авторы работы, именно знание лексики отличает людей от роботов: "машины знают, где и какие слова нужно соединить, чтобы образовать предложение, но очень мало знают о значении слов".

Во сне мы можем злиться

Люди могут испытывать во сне самые разные эмоции, в том числе негативные. Шведские исследователи обнаружили, что, анализируя активность мозга, можно выяснить, гневался ли человек во сне. Для этого необходимо снять электроэнцефалограмму и исследовать лобные доли – области мозга, помогающие нам контролировать эмоции и решать проблемы. Асимметричная активность в лобных долях головного мозга перед сном и во время сна может указывать на то, что человек во сне сердился или злился.

Ирина Зиганшина