10 cele mai noi descoperiri despre creier

Creierul nu numai ca ne modeleza personalitatea dar ne modeleaza si felul in care experimentam lumea. Ne spune ce sa vedem, ce sa auzim si ce sa vorbim. Se mareste pentru a invata o noua limba straina sau pentru o noua abilitate. Ne spune povesti atunci cand dormim. Ne trimite semnale de alarma si ne invata corpul cum sa se apere cand simte pericolul. Creierul se adapteaza la tot felul de medii astfel incat sa nu ne deranjeze un miros constant dintr-o casa veche sau zgomotul continuu al aparatului de aer conditionat. Creierul nostru se uita la soare si ii spune corpului nostru cat e ceasul. Creierul stocheaza amintiri, atat placute cat si neplacute.

Dar, pe cat de esential este creierul pentru existenta noastra, pe atat este de misterios. Chiar si in 2019 expertii in neurologie inca mai descopera informatii fundamentale despre aceasta masa de tesut de 1,4 kg. Uneori, cercetatorii analizeaza ce se intampla cu o persoana careia ii lipseste o parte din creier. Alteori, oamenii de stiinta studiaza soareci de laborator pentru a invata mai multe despre creierul lor si apoi fac niste presupuneri calculate cu privire la asemanarile cu creierul uman.

Iata care sunt cele 10 lucruri fascinante pe care le-am aflat despre creier in ultimul an.

1. Un nou tip de neuron

Nu se intampla in fiecare zi ca oamenii de stiinta sa descopere un nou tip de celula in creierul uman. In special una care sa se regasesca si la cobai. „Neuronul maceasa”, denumit astfel datorita aspectului sau asemanator unui tufis de macese, i-a ocolit de cercetatori pana anul trecut, in parte si pentru ca este atat de rar.

Aceasta celula neuronala greu de identificat reprezinta doar vreo 10% din primul strat al neocortexului, una dintre cele mai noi parti ale creierului din punct de vedere al evolutiei (ceea ce inseamna ca stra-stra-stramosii oamenilor moderni nu aveau aceasta structura). Neocortexul joaca un rol important in ce priveste vederea si auzul. Cercetatorii nu stiu inca ce anume face „neuronul maceasa” dar au aflat ca este conectat cu alti neuroni numiti celule piramidale, un tip de neuron excitator.

2. U.D., pacientul pentru neurostiinta

Unui baiat, cunoscut in literatura medicala de specialitate drept „U.D.”, i s-a extras o treime din emisfera dreapta a creierului cu patru ani in urma pentru a ii reduce crizele. Partea extrasa din creier include zona dreapta a lobului occipital (centrul resposabil cu procesarea vederii) si aproape tot lobul temporal drept, responsabil cu procesarea sunetului. Acum, la 11 ani, nu vede partea stanga a lumii dar functioneaza la fel de bine ca toti copiii de varsta lui in ce priveste abilitatile cognitive si procesarea vederii, chiar si fara acea parte esentiala din creier.

Acest lucru este posibil pentru ca ambele parti ale creierului proceseaza cele mai multe aspecte legate de vedere. Dar dreapta este dominanta in detectarea fetelor in timp ce stanga este dominanta in procesarea vorbitului, potrivit unui studiu realizat pe U.D.

Acest studiu arata cat de usor adaptabil si maleabil este creierul; in absenta centrului drept de procesare a vederii, centrul stang a preluat comanda si a compensat lipsa. Mai mult, cercetatorii au descoperit ca acea parte din emisfera stanga a creierului lui U.D. a detectat fete la fel de bine cum ar fi facut-o omoloaga sa din emisfera dreapta.

“Creierul are o capacitate importanta de neuroplasticitate despre care incepem sa invatam si pe care incepem sa o folosim in cazurile cu deficit semnificativ. Capacitatea de integrare centrala nu este dependenta de capacitatea de perceptie, bazandu-se, probabil, pe alte circuite compensatorii”, Bogdan Ene, neurochirurg.

3. Creierul poate contine bacterii

Dar nu va faceti griji, nu par sa ne faca rau. Inainte, oamenii de stiinta credeau ca in creier nu se afla niciun fel de bacterie si ca prezenta microbilor este un semn de boala. Ultimele descoperiri dintr-un studiu prezentat anul trecut la intalnirea anuala a Society for Neuroscience arata ca exista bacterii in creier si sunt inofensive. Cercetatorii din acest studiu au examinat 34 de creiere post mortem cautand diferente intre cele cu schizofrenie si cele fara. Acestia tot gaseau niste obiecte neidentificate in imaginile studiate, obiecte care s-au dovedit ulterior a fi bacterii.

Microorganismele pareau sa existe mai mult in unele zone ale creierului cum ar fi hipocampul, cortexul prefrontal si substantia nigra. Microbi s-au gasit si in astrocite, celulele care realizeaza bariera hematoencefalica, acel „zid” care protejeaza creierul.

Aceste informatii nu au fost inca publicate intr-un jurnal medical, fiind nevoie de mai multe studii pentru niste concluzii clare.

4. Creierul este magnetic

Sau, cel putin, contine particule care pot fi magnetizate. Dar oamenii de stiinta nu stiu exact de ce aceste particule se afla in creier sau de unde au aparut. Unii cercetatori cred ca aceste particule magnetizabile au un scop biologic, in timp ce altii sustin ca particulele au ajuns in creier din cauza contaminarii spatiului de lucru.

Anul acesta, oamenii de stiinta au localizat aceste particule si au facut o harta a lor. Rezultatele studiului arata dovada clara ca aceste particule se afla acolo cu un motiv. Si asta pentru ca in toate creierele examinate – de la 7 persoane care au murit la inceputul anilor 1990, la varste cuprinse intre 54 si 87 de ani – particulele magnetice erau concentrate in acelasi loc.

Si creierele animale contin acest tip de particule si s-a vehiculat chiar si ideea ca animalele ar folosi aceste particule pentru a se deplasa. Mai mult, se spune ca exista un tip de bacterie numit magnetotactic care foloseste aceste particule magnetice pentru a se orienta in spatiu.

5. Virusul responsabil cu constiinta

Un virus antic a infectat omenirea cu multi ani in urma. Acest invadator si-a lasat codul genetic in ADN-ul oamenilor. Anul trecut, cercetatorii au aflat ca fragmente din acel ADN viral joaca un rol vital in comunicarea dintre celulele creierului responsabile cu gandirea profunda si constiinta.

Nu este neobisnuit pentru oameni sa poarte cu ei portiuni de material genetic viral. Intre 40% si 80% din genotipul uman consta din gene lasate in urma de virusuri.

In studiul de anul acesta, cercetatorii au aflat ca gena virala Arc inmagazineaza alte informatii genetice si le trimite de la o celula nervoasa la alta. In plus, aceasta gena ajuta celule sa se reorganizeze de-a lungul timpului. De obicei, persoanele cu autism sau alte afectiuni neurologice au modificari la nivelul genei Arc.

Cercetatorii spera acum sa descopere exact cum a intrat aceasta gena in genomul nostru si care sunt informatiile exacte pe care le transmite creierului nostru.

7. Celule tinere in creier batran

Corpul nostru renunta la celulele vechi si creeaza constant celule noi. Dar, de zeci de ani, oamenii de stiinta au crezut ca acest lucru nu este valabil si in cazul creierului. In ultimii ani, insa, studiile facute pe soareci si oameni au ridicat niste intrebari.

Anul acesta a aparut prima dovada clara ca neuronii se regenereaza. Cercetatorii au studiat 28 de creiere post mortem de la persoane care au murit fara a avea vreo boala intre 14 si 79 de ani. Oamenii de stiinta au cercetat in special hipocampul (important pentru invatare si memorie). Creierele batrane aveau acelasi numar de celule nervoase noi ca si creierele tinere dar nu aveau vase de sange noi care sa le conecteze si nici sinapse la fel de calitative.

Pentru a complica lucrurile, un alt studiu, publicat cu numai o luna inaintea acestuia, a aratat exact opusul si anume ca nu se creeaza celule noi in hipocamp. Diferentele ar fi putut aparea din cauza felului in care au fost prelucrate creierele si tipul acestora (sanatoase versus cu diferite afectiuni neurologice).

8. Stresul micsoreaza creierul

Vestea proasta este ca stresul va poate micsora creierul, potrivit unui studiu publicat in octombrie anul trecut.

In acest studiu au fost analizate peste 2000 de persoane sanatoase de varsta mijlocie iar concluzia a fost clara – cei care au nivelul de cortizol mai ridicat au un volum cerebral sensibil mai mic. Aceleasi persoane au probleme si de memorie.

Stresul este normal pentru corpul uman – in momentele in care se secreta mai mult cortizol, creste si productia de adrenalina. Acesti hormoni lucreaza impreuna pentru a-ti ajuta corpul sa aiba o reactie de protectie de tip fight-or-flight (lupta sau fugi). Dar, odata ce motivul dispare, ar trebui ca si hormonii sa revina la nivel normal. Acest lucru nu se intampla intotdeauna, din pacate. Unele persoane nu ies niciodata din aceasta stare de alerta, in special cele foarte conectate la viata moderna, mult prea activa, pe care o avem. Reducerea stresului – somn mai bun, sport, viata sociala, tehnici de relaxare, medicatie pentru reducerea cortizolului prescrisa de medicul specialist – ajuta foarte mult, sustin cercetatorii.

“O data cu stilul de viata activ pe care il ducem, cu foarte mute obligatii, presiuni, precum si expunerea la foarte multi stimuli externi, s-a modificat si capacitatea noastra de a ne adapta in mod natural. Tot mai multe studii sustin ca dezvoltarea lumii in care traim depaseste viteza noastra de a ne adapta si prin urmare ajungem sa platim un pret mai mare ca pana acum”, Catalina Hogea, psihiatru.

8. Creierul tau iti da voie sa iti auzi pasii?

Un studiu realizat recent pe soareci arata cum creierul acestora le blocheaza sunetul propriilor pasi pentru a lasa loc zgomotelor inconjuratoare sa fie mai accesibile si astfel sa fie detectat mai usor un posibil predator.

Cercetatorii au aflat ca, la soareci, creierul a construit un filtru de sunet pe masura ce acesta se obisnuieste cu un sunet specific. Acest lucru a fost realizat prin cuplarea celulelor din cortexul motor, o parte a creierului care se ocupa de deplasare, si cortexul auditiv, partea care se ocupa de sunete. Mai exact, celulele din cortexul motor blocheaza celulele din cel auditiv.

Si, cu toate ca studiul a fost facut pe soareci, oamenii de stiinta cred ca rezultatele se pot aplica si oamenilor. De exemplu, creierele patinatorilor au invatat sa anticipeze anumite miscari iar neuronii inhibitori au anulat reflexele care ar fi prevenit acesti atleti din a face toate acele intoarceri si rasuciri repetate aproape imposibile.

9. Drogurile psihedelice schimba structura neuronilor

Aceste droguri pot schimba fizic structura celulelor creierului, potrivit acestui nou studiu. Acest studiu a fost realizat pe animale dar daca se dovedeste a fi adevarat si pentru oameni, substantele de acest tip pot ajuta la tratarea anumitor afectiuni comportamentale.

La persoanele cu depresie si anxietate, neuronii din cortexul prefrontal, o parte a creierului responsabila cu prelucrarea emotiilor, tind sa isi altereze forma. Iar dendritele lor se retrag. Atunci cand oamenii de stiinta au adaugat LSD sau MDMA in dieta soarecilor, au constatat ca dendritele s-au lungit si numarul conexiunilor a crescut.

“Moleculele prezente in anumite droguri, in special amfetaminele modifica raspunsul sinaptic determinand eliberarea in cantitati foarte mari a dopaminei si/sau serotoninei. Aceste descarcari masive duc in timp la transcrieri proteice alterate in celulele neuronale, ceea ce se soldeaza cu alterarea structurii celulare. In timp aceste modificari minore se pot observa in exminari imagistice sau post-mortem prin atrofii ale anumitor structuri din creier”, Catalina Hogea, psihiatru.

10. Al doilea creier se afla in intestinul gros

Milioane de celule neuronale traiesc in intestinul gros si, pentru ca, aceste celule functioneaza fara instructiuni de la creier sau maduva spinarii, oamenii de stiinta se refera uneori la ele ca la un al doilea creier. Aceasta aglomerare de celule are si un nume stiintific: sistemul nervos enteric. Iar un studiu nou realizat pe soareci arata ca sistemul acesta functioneaza destul de inteligent pe cont propriu, adica poate coordona activitati precum impingerea fecalelor afara din organism.

Si creierul adevarat poate face asta in stadiile incipiente ale dezvoltarii sale. Ceea ce inseamna ca actiunile neuronilor din sistemul digestiv ar putea fi o proprietate primordiala  din primele stadii de dezvoltare ale celui de-al doilea creier. Unii cercetatori au lansat chiar ipoteza ca al doilea creier s-a dezvoltat inaintea primului si ca aceste abilitati ale sale provin de la functiile incipiente ale creierului in corp.