CasaCocheCurro »Знаете ли това. »Има връзка между размера на мозъка и интелигентността

размера

Международен екип от учени успя да създаде карта на човешките гени, които увеличават или възпрепятстват мозъчната устойчивост към различни неврологични и психични разстройства. Това проучване, публикувано в Nature Genetics, идентифицира нови гени, които биха могли да изяснят разликите между размера на мозъка и интелигентността. Резултатите също могат да бъдат полезни при разработването на нови фармакологични лечения.

Информационно съдържание:

Професор Томпсън и колегите му в Австралия и Холандия стартираха преди три години проект ENIGMA („Подобряване на генетичните образни техники с помощта на мета-анализ“), посветен на обединяването на изображения от мозъчно сканиране и геномни данни.

„Всеки център не беше в състояние сам да прегледа достатъчно сканирания, за да получи убедителни резултати“, призна професор Томпсън. „Споделяйки данните си чрез проекта ENIGMA, ние създадохме достатъчно голяма извадка, за да разкрием ясни модели в генетичните вариации и да покажем как тези промени физически променят мозъка.“.

Тази работа се различава от предишните по това, че размерът на мозъка и центровете за памет е измерен с помощта на множество изображения с магнитен резонанс (MRI), получени от повече от 21 100 здрави хора, чиято ДНК (дезоксирибонуклеинова киселина) е скринирана.

„Предишни проучвания разкриха често срещани гени за риск от заболяване, но не е ясно как тези гени влияят на мозъка“, обясни професор Томпсън. "Поради тази причина нашият екип реши да сканира мозъци от цял ​​свят в търсене на гени, които изпълняват директна защитна задача или причиняват увреждане на мозъка.".

Научният екип наблюдава леки промени в генетичния код на хора с по-малък размер на мозъка. Според екипа центровете за памет също са били по-малки. Трябва да се отбележи, че едни и същи гени влияят на мозъка по подобен начин, независимо от географския произход на изследвания обект.

"Милиони хора носят вариации в своята ДНК, които увеличават или намаляват податливостта на мозъка им да страда от широк спектър от заболявания", каза изследователят от UCLA. „След идентифициране на гена е възможно да се лекува с лекарство, за да се намали рискът от заболяване. Възможно е също така да се вземат превантивни мерки чрез физически упражнения, диета и психическо стимулиране, за да се елиминират ефектите от дефектен ген ».

Екипът също така откри гени, на които могат да бъдат приписани индивидуални различия в интелигентността, и откри вариант на ген, наречен HMGA2, който влияе върху размера на мозъка и интелигентността. ДНК има четири азотни основи: A, C, T и G, а хората, при които генът HMGA2 има C вместо T, имат по-големи мозъци и се представят по-добре при стандартизирани IQ тестове.

Мозъкът не помни колко трудно

Срещаме стар познат на улицата. Побъбрихме известно време и се разбрахме да се обадим, за да поговорим по-спокойно един ден. Той ни дава телефонния си номер, но няма какво да го запишем. Няма значение. Близо сме до дома и със сигурност ще можем да запомним номера, докато пристигнем и можем да го поставим на дневен ред.

Дигиталното издание на Current Biology е събрало данни от изследвания, които показват, че мозъкът повтаря информацията непрекъснато чрез краткосрочна памет, известна като работна памет, но че мозъкът не е в състояние да запомни дълго време сложна информация.

Способността да задържате нова информация в мозъка за кратък период от време е много често срещан и необходим ресурс, за да се справите с нуждите на ежедневието. Тази способност, известна с името на работната памет, ни позволява, например, да можем за кратко да запазим телефонен номер, имената на хора, които току-що сме срещали, или начина, по който да стигнем до място, където никога досега не сме били.

Учените отдавна подозират, че работната памет работи, като активира или повтаря информация, за да я запази в ума. Въпреки това тази теория не беше доказана поради липсата на достатъчно точни измервателни уреди. Сега международна група невролози успя да потвърди хипотезата.

Изследователите са провели експеримент с осем здрави възрастни, които са били накарани да виждат различни изображения и да запомнят някои подробности. Използвайки съвременна техника за запис на невронна активност, наречена магнитоенцефалография, заедно с разработването на нови методи за анализ, авторите на изследването успяха да декодират, милисекунда по милисекунда, мозъчната активност на участниците, свързана с поддържането на изображенията в памет.

Тета трептения
Изследователите откриха доказателства, че информацията непрекъснато се повтаря в съзнанието. Те също така установиха, че нервният механизъм, отговорен за координирането на това повторение, е ритмични мозъчни трептения, наречени тета трептения, които се случват с честота между 4 и 8 Hz.

Тези резултати демонстрират за първи път, че работната памет е свързана с периодичното повторение на информацията в мозъка и че механизмите, които координират това повторение, периодично подобряват точността на работната памет.

Срещу несправедливостите, мозъкът

Мозъкът реагира автоматично на несправедливостите. Европейско разследване разкрива, че човешките реакции към несправедливи ситуации възникват автоматично поради повишената активност на мозъчната амигдала. Според проучване мъжете проявяват по-голяма агресивност от жените в този тип ситуация.

Когато човек откаже да сподели нещо с друг, мозъкът му има механизми, които предизвикват автоматична реакция, свързана с това, което той счита за справедливо или несправедливо. Отговорен за този отговор е мозъчната амигдала. Това разкрива европейско изследване, публикувано в списанието PLoS Biology.

Изследователите са тествали това чувство за справедливост при 35 играчи, измервайки мозъчната активност с функционално ядрено-магнитен резонанс (fMRI). Играта се състоеше от това, че един играч предлага на друг фиксирана сума пари, която да сподели между двамата. Последният може да приеме предложението и да вземе парите или да ги отхвърли, като в този случай никой играч не получава нищо.

„Ако сумата, която трябва да бъде разпределена, е 100 шведски крони и те са разделени между две, 50 и 50 крони, всеки приема, защото това се счита за справедливо“, обяснява Катарина Госпич, водещ автор на изследването и изследовател в института „Каролинска“ в Стокхолм ( Швеция).

Ако обаче играч предложи да запази 80 крони и да даде на другия човек 20, това се счита за несправедливо. Това обяснява, че в около половината от случаите играчът, който трябва да получи парите, отхвърля предложението, дори ако загуби 20-те корони.

Ключът, мозъчната амигдала
Благодарение на функционалната ЯМР, експертите откриха, че зоната на мозъка, отговорна за контрола на финансовите решения, се намира в амигдалата, а не в префронталната кора и инсулата, както предполагаха предишни проучвания. Този мозъчен регион регулира чувството на гняв и страх, а също така реагира на несправедливостта. Тенденцията да реагира агресивно и да наказва играча, който е предложил несправедливо разпределение на парите, е свързана с увеличаване на активността в амигдалата.

Същото не се случи, когато играчите получиха транквилизатор против тревожност (бензодиазепин): те показаха ниски нива на активност в тази мозъчна област, въпреки че парите бяха разпределени несправедливо. В допълнение, работата показва, че мъжете реагират по-агресивно от жените на ситуации от този тип, разлика, която не се отчита, когато се дават транквиланти.

„Резултатите могат да имат етични последици, тъй като употребата на някои лекарства може ясно да повлияе на ежедневните решения“, заключава Мартин Ингвар, друг от авторите на изследването и изследовател в Института Каролинска в Стокхолм (Швеция).

Мозъкът в готовност

Какво прави мозъкът, когато мислим, че не прави нищо? Състояния на мозък в покой, тези състояния, за които можем да мислим, че мозъкът не прави нищо, са широко изследвани в многобройни научни трудове. Списанието Nature Reviews Neuroscience с голямо въздействие публикува този месец сбор от знания, свързани с тази линия на изследвания, получени през последните години чрез животински модели, по-специално в неокортекса на приматите.

Статията Nature Neuroscience представлява референтен преглед, представен от Густаво Деко, директор на звеното за познание и мозък към Департамента по информационни и комуникационни технологии (DTIC) и изследовател на ICREA от университета Помпеу Фабра, заедно с двама изтъкнати експерти в областта Виктор К. Йърса, изследовател в CNRS в Марсилия, а също и във Флорида Атлантическия университет (САЩ), и Антъни Р. Макинтош от Изследователския институт на Ротман в Торонто (Канада), автори, които обикновено работят заедно и които са световна справка.

Няколко проучвания, в които тези автори са участвали, наред с други, показват, че очевидната спонтанна активност на мозъка не е случайна. Функционалното изследване на големи невронни системи чрез техники на магнитно-резонансната електрофизиология показа силно кохерентна мрежова организация, която не оставя нищо на случайността.

Когато изглежда, че мозъкът не прави нищо ...

Така наречените състояния на почивка на мозъка, тези, при които изглежда, че мозъкът не прави нищо (състояние на покой), са широко изследвани в многобройни произведения. В тази работа с голяма стойност за цялата научна общност авторите фокусират вниманието си върху резултатите, получени от изследването на три моделни системи от невронни мрежи в неокортекса на приматите и техния принос към локалната динамика на мозъка, забавянето на сигналът за предаване на мозъка и шума във връзка с появата на мрежи в състояние на покой.

Авторите предлагат образуването и разтварянето на тези мозъчни модели в покой да реагират на активна работа, която изследва конфигурацията на функционалните невронни мрежи около определени анатомични структури на мозъка.

Както същите тези автори показаха в предишни проучвания (PNAS, 2009), различни елементи се намесват в оптималното състояние на почивка на мозъка: структурни елементи, известно забавяне и флуктуация на сигнала, нещо, което се нарича шум и което осигурява известна степен на несигурност на системата, но всички те са необходими за постигане на оптимално състояние на покой в ​​мозъка.

В действителност, когато изглежда, че мозъкът не прави нищо, тогава наистина се появява много особена динамика, която се характеризира със силната активност на определени кортикални области, които се активират и дезактивират по антикорелиран начин и при свръхниски честота само 0,1 Hz. Това, че изследваните области са антикорелирани, е свързано с факта, че когато едната е активирана, другата не е и обратно. Това, например, е показано в бином на интроспекция-внимание. Когато се активира интроспекция, зоната, съответстваща на вниманието, се деактивира и обратно.

Това са редове изследвания, които отварят нови перспективи за диагностицирането на няколко често срещани и важни заболявания като болестта на Алцхаймер или шизофрения, общите заболявания, които имат подобни характеристики в останалите състояния на мозъчната кора, най-чистото състояние на мозък, защото е състояние, при което отсъстват стимули, свързани с действие.

Една от съответните дейности за подобряване и разбиране на обхвата на тези знания е способността за изграждане на изчислителни модели съгласно физиологичните данни, получени от животински модели. Теоретизации, които са били от решаващо значение за разбирането на сложните процеси, свързани с функционирането на мозъка на висшите организми, и това е основната задача на изследването, проведено от координиращия автор на работата, Густаво Деко.

Нашият мозък предсказва бъдещето

Последните изследвания разкриват улики, че мозъкът предсказва бъдещето. Как Мозъкът, след като получи специфичен стимул, извършва „предсказуемо кодиране“, за да създаде умствено очакване за това, което ще се случи по-нататък. Тоест, той използва механизми, които се възползват от скорошната информация, за да предскажат бъдещето и чието разбиране представлява голям интерес за научната общност, която започва да се изследва допълнително.

Финансираният от ЕС проект NEUROINT („Как мозъкът кодира миналото, за да предскаже бъдещето“), ръководен от д-р Ури Хасон от Университета в Тренто, Италия, използва някои от най-съвременните невронни образни методи, за да определи как е миналото кодирани в човешкия мозък и как влияе върху обработката на нова информация. Д-р Hansson получи начален грант от Европейския изследователски съвет (ERC) в размер на 978 678 евро за това проучване.

Прогнозното кодиране е важно, тъй като дава на животните, включително хората, когнитивно предимство.

Екипът на NEUROINT стартира всеобхватна научна програма, за да разбере как се кодират закономерностите от близкото минало и как водят до кодове, които предсказват бъдещи състояния.

Мозъчните региони предсказват бъдещето
Предишни проучвания посочиха, че системата за прогнозиране се основава на три невронни системи. Екипът на гореспоменатото проучване предполага, че структури на средния темпорален мозък, като хипокампуса и парахипокампалната кора, кодират статистическа информация от близкото минало и проверяват, че прогнозите могат да бъдат извлечени.

От друга страна, кортикалните региони на по-високо ниво произвеждат прогнози „отгоре надолу“, докато сензорните корти на по-ниско ниво обработват сензорна информация „отдолу нагоре“. Те също така противопоставят тази информация на прогнозите, произведени от регионите на по-високо ниво.

NEUROINT тества тази хипотеза, като използва неврологични образни методи с висока пространствена и времева разделителна способност, за да проучи активността, която се проявява в тези три невронални системи и техните взаимодействия.

Получените данни биха могли да предоставят важна информация за фундаменталния процес на човешкия мозък и да разширят притежаваните знания за начина, по който се обработва близкото минало. Тази информация може да се използва за адаптиране към бъдещи събития.

Ако искате да прочетете още новини като Има връзка между размера на мозъка и интелигентността, Препоръчваме ви да въведете категорията на Знаеше ли. .