Denne artikel mindede mig om, hvorfor jeg elsker at arbejde med en hjerne, der ser sød og ren ud, som denne:
Fordi den rigtige hjerne er meget ubehagelig og trist at se på. Folk er uhøflige.
Men jeg har tilbragt den sidste måned i bunden af Googles skinnende blodsudgange af billeder, og nu bliver du også nødt til at tjekke det ud. Så slapp af.
Lad os nu gå ind langt væk. Der er et sådant øjeblik i biologien - det får dig nogle gange til at tænke, og hjernen får også nogle gange, at du ikke vil. Den første er situationen med matryoshka i dit hoved.
Under dit hår er huden og nedenunder - troede du et kranium? - nej, der er 19 point, og derefter kun kraniet. Så kommer kraniet og en hel masse ting, der venter på vej til hjernen.
Salgsfremmende video:
Der er tre membraner under kraniet og over hjernen.
Udenfor er dura mater (latin), et holdbart, ru, vandtæt lag. Det flugter med kraniet. Jeg har hørt, at hjernen ikke har et smertefølsomt område, men duraen har et - omtrent lige så følsomt som huden på dit ansigt. Og presset på dura mater under hjernerystelse er ofte årsagen til svær hovedpine.
Nedenfor er arachnoid mater, arachnoid eller arachnoid meninges, som er et lag af hud og derefter et åbent rum med elastiske fibre. Jeg troede altid, at min hjerne bare svævede formålsløst i mit hoved i en eller anden form for væske, men faktisk er det eneste reelle kløft mellem hjernen og den indre væg af kraniet arachnoid meninges. Disse fibre stabiliserer hjernen i position, så den ikke bevæger sig for meget og fungerer som en støddæmper, når dit hoved rammer noget. Dette område er fyldt med cerebrospinalvæske, som holder hjernen som om den flyder, fordi dens densitet svarer til vandets.
Endelig er der pia mater, pia mater, et tyndt, delikat hudlag, der smelter sammen med hjernens yderside. Husk, at når du ser på hjernen, er den altid dækket af blodkar? Så de er ikke på hjernens overflade, de er som sagt lukket inde i pia mater.
Her er et komplet overblik over, hvad der ser ud til at være et grisehoved.
Til venstre ser du huden (lyserød), derefter to lag i hovedbunden, derefter kraniet, derefter dura mater, arachnoid og til højre hjernen, kun dækket af pia mater.
Så snart vi fjerner alt unødvendigt, står vi ansigt til ansigt med denne dumme dreng.
Denne underlige udseende er en af de mest komplekse kendte objekter i universet - et kilo, som neuroingeniør Tim Hanson siger, "et af de mest informationstætte, strukturelle og selvorganiserede stoffer blandt alle kendte." Alt dette fungerer med kun 20 watt energi (en computer med tilsvarende effekt bruger 24.000.000 watt).
Polina Anikeeva, professor ved Massachusetts Institute of Technology, kalder det "en blød budding, som du kan skrabe af med en ske." Hjernekirurg Ben Rapoport beskrev det mere videnskabeligt: en krydsning mellem budding og gelé. Han siger, at hvis du lægger din hjerne på et bord, vil tyngdekraften få den til at sløre som en vandmand. Det er svært at forestille sig hjernen så rodet, fordi den normalt flyder i vand.
Men det er det, vi handler om. Du ser i spejlet, du ser din krop og dit ansigt, og du tror, det er dig, men i virkeligheden er det bare en bil, du kører. Faktisk er du en mærkelig, gelélignende kugle. Hvordan kan du lide denne analogi?
I betragtning af det mærkelige ved alt dette bør man ikke bebrejde Aristoteles eller de gamle egyptere eller mange andre for at betragte hjernen som en meningsløs kranifyldning. Aristoteles mente, at hjertet var centrum for sindet.
I sidste ende fandt folk ud af, hvad der var. Men ikke fuldt ud.
Professor Krishna Shenoy sammenligner vores forståelse af hjernen med, hvordan menneskeheden forestillede sig et kort over verden i begyndelsen af 1500-tallet.
En anden professor, Jeff Lichtman, er endnu hårdere. Han begynder sin klasse med et spørgsmål rettet til studerende: "Hvis alt hvad du behøver at vide om hjernen er en kilometer, hvor langt er vi nået denne kilometer?" Han siger, at eleverne normalt svarer "tre fjerdedele", "en halv mil", "en kvart mil" osv. Men det virkelige svar er efter hans mening "omkring tre centimeter".
En tredje professor, neurovidenskabsmand Moran Cerf, delte med mig et gammelt ordsprog fra neurovidenskabere om, at forsøg på at forstå hjernen er en gimmick-22:”Hvis den menneskelige hjerne var så enkel, at vi kunne forstå det, ville vi være så enkle. at de ikke kunne [forstå ham]."
Måske vil vi ved hjælp af det store tårn af viden, som vores art bygger, komme til dette på et eller andet tidspunkt. Lad os nu se på, hvad vi ved om vandmændene i vores hoveder, startende med det store billede.
Hjernen langt væk
Lad os se på store dele af hjernen ved hjælp af et halvkugleformet tværsnit. Sådan ser hjernen ud i dit hoved:
Lad os nu tage hjernen ud af hovedet og fjerne den venstre halvkugle, hvilket giver os den bedste udsigt indeni.
Neurolog Paul McLean har lavet et simpelt diagram, der illustrerer den grundlæggende idé, vi diskuterede tidligere, og berørte den krybdyrs hjerne i løbet af revolutionen, den efterfølgende overbygning af pattedyrshjernen og endelig vores egen tredje hjerne.
I form af et sådant kort er dette overlejret på vores virkelige hjerne:
Lad os se på hvert afsnit:
Hjernestamme (og lillehjernen)
Dette er den ældste del af vores hjerne.
Dette er den del af vores hjernesektion, hvor frøhovedet bor. Faktisk er hele frøhjernen som denne nedre del af vores hjerne:
Når du forstår funktionen af disse dele, er det fornuftigt, at de er ældgamle - uanset hvad disse dele gør, kan frøer og firben gøre. De største sektioner er:
Medulla
Medulla oblongata tager sig af din død. Det udfører de utaknemmelige opgaver med at styre ufrivillige processer som puls, vejrtrækning og blodtryk og får dig til at kaste op, når den tror, du er blevet forgiftet.
Pons
Varoliev Bridge gør lidt af alt. Han er ansvarlig for synke, blærekontrol, ansigtsudtryk, tygge, spyt, tårer og afføring - kort sagt alt.
Midthjernen
Midthjernen har en endnu større personlighedskrise end ponserne. Du forstår, at en del af hjernen har problemer, når næsten alle dens funktioner udføres af en anden del af hjernen. I tilfælde af mellemhjerne handler det om syn, hørelse, motoriske færdigheder, årvågenhed, temperaturkontrol og en lang række andre ting, som andre dele af hjernen gør. Resten af hjernen ligner heller ikke meget som en mellemhjerne i betragtning af hvor latterligt ujævn "forhjernen, mellemhjernen, baghjernen", som om den bevidst isolerer mellemhjernen.
For hvilken man skal takke ponserne og mellemhjernen separat, fordi de styrer frivillig øjenbevægelse. Derfor, hvis du bevæger dine øjne nu, finder processer sted i broen og mellemhjernen.
Lillehjernen
Denne mærkelige ting, der ligner pungen i din hjerne, er lillehjernen eller lillehjernen, som er latin for "lille hjerne". Han er ansvarlig for balance, koordination og normal bevægelse.
Limbisk system
Over hjernestammen er det limbiske system - den del af hjernen, der gør folk utrolige.
Det limbiske system er et overlevelsessystem. En vigtig del af hendes job er, at når du gør hvad din hund kan - spise, drikke, have sex, kæmpe, skjule eller løbe væk fra noget skræmmende - er det limbiske system ved rattet. Uanset om du kan lide det eller ej, når du gør noget af ovenstående, er du i en primitiv overlevelsestilstand.
Dine følelser lever også i det limbiske system, og i tilfælde af, at følelser også er ansvarlige for overlevelse - dette er mere avancerede overlevelsesmekanismer, der kræves af dyr, der lever i en kompleks social struktur.
Hver gang en intern kamp udfolder sig et eller andet sted i dit hoved, er det værd at takke dit limbiske system for at gøre noget, som du senere vil fortryde.
Jeg er ret sikker på, at styring af dit limbiske system både er en definition af modenhed og en grundlæggende menneskelig kamp. Det er ikke, at vi har det bedre uden vores limbiske systemer - de gør os trods alt mennesker, og meget af livets høje er forbundet med følelser og opfyldelse af dyrs behov. Det er bare, at dit limbiske system ikke tager højde for det faktum, at du bor i et civiliseret samfund, og hvis du giver det for meget magt til at kontrollere dit liv, vil det hurtigt ødelægge det.
Lad os alligevel se nærmere på det. Der er mange små dele af det limbiske system, men vi vil fokusere på de mest berømte.
Amygdala
Amygdala er en slags følelsesmæssig lidelse i hjernestrukturen. Hun er ansvarlig for angst, tristhed og følelser af frygt. Der er to mandler, og underligt nok er venstrefløjen i et bedre humør - nogle gange giver det en glad følelse ud over ubehagelige. Den anden er altid i dårligt humør.
Hippocampus
Din hippocampus (fra græsk til "søhest", fordi det ser det samme ud) er et tegnebræt til hukommelse. Når rotter begynder at huske retninger i labyrinten, er minderne kodet i deres hippocampus - bogstaveligt talt. Forskellige dele af de to rottehippocampus aktiveres i forskellige dele af labyrinten, fordi hver sektion af labyrinten er gemt i sin tildelte del af hippocampus. Men hvis rotten efter at have husket en labyrint får en anden opgave og returneres til den oprindelige labyrint et år senere, vil den næppe huske den, fordi tegnebordet for hippocampus vil blive slettet for at give plads til en ny hukommelse.
Historien i Memento-filmen er ægte - anterograd amnesi - og er forårsaget af skader på hippocampus. Alzheimers starter også i hippocampus, inden de går gennem andre dele af hjernen, så på grund af de mange ødelæggende virkninger af sygdommen vises hukommelsesproblemer først.
Thalamus
I sin centrale position i hjernen fungerer thalamus også som en sensorisk messenger, der modtager information fra dine sanser og sender den til hjernebarken til behandling. Når du sover, sover thalamus hos dig, hvilket betyder, at den sensoriske mediator ikke fungerer. Derfor vækker lyd, lys eller berøring måske ikke dyb søvn i dyb søvn. Hvis du vil skubbe nogen, der sover dybt, skal du prøve at nå ud til thalamus.
Undtagelsen er din lugtesans, som er den eneste fornemmelse, der omgår thalamus. Derfor bruges lugtende salte til at vække en brændt person. Og da vi er her, er her en sej kendsgerning: lugtesansen er en funktion af lugtpæren og er den ældste sans. I modsætning til andre sanser er lugtesansen dybt rodfæstet i det limbiske system, hvor den fungerer i tæt kontakt med amygdala og hippocampus, hvorfor lugt er så tæt forbundet med hukommelse og følelser.
Bark
Endelig ankom vi til cortex, cortex. Cortex. Neocortex. Cerebrum. Pallium.
Den vigtigste del af hele hjernen kan ikke beslutte et navn. Og det er derfor:
Cortex er ansvarlig for næsten alt - den behandler det, du ser, hører og føler sammen med sprog, bevægelse, tænkning, planlægning og personlighed.
Det er opdelt i fire dele:
Det er ikke særlig behageligt at beskrive, hvad hver enkelt af dem gør, for hver af dem gør meget. Men for at forenkle:
Frontloben styrer din personlighed sammen med det, vi betragter som "tænkning" - overvejelse, planlægning, engagement. Især koglen koges mest foran frontallappen, i den præfrontale cortex. Den præfrontale cortex er en anden karakter i de indre kampe i dit liv. Rationalisten inden i dig får dig til at arbejde. En indre stemme forsøger at overbevise dig om at stoppe med at bekymre dig om, hvad andre synes om dig og bare være dig selv. En højere magt, der ønsker, at du holder op med at svede.
I dette tilfælde er frontlappen ansvarlig for bevægelsen af din krop. Den øverste bane på frontallappen er din primære motoriske cortex.
Blandt andre funktioner styrer parietallappen din berøringssans, især i den primære somatosensoriske cortex, en strimmel ved siden af den primære motoriske cortex.
Den motoriske og somatosensoriske cortex er placeret ved siden af hinanden og er godt undersøgt. Neurovidenskabere ved præcis, hvilken del af hvert bånd, der forbinder til hver del af din krop. Hvilket bringer os til det uhyggeligste diagram i denne artikel: homunculus.
Homunculus, skabt af neurokirurg Wilder Penfield, viser visuelt et kort over motorisk og somatosensorisk cortex. Jo større en kropsdel er afbildet på et diagram, jo mere er cortex viet til dens bevægelse eller berøring. Nogle interessante fakta om dette emne:
For det første er det forbløffende, at mere hjerne er afsat til bevægelse og fornemmelse af dit ansigt og hænder end resten af din krop i stedet for at blive taget. Det giver dog mening: Du skal have et utroligt detaljeret ansigtsudtryk, og dine arme skal være meget fede, mens resten af delene - skuldre, knæ, ryg - kan være meget hårdere. Det er ikke for ingenting, at folk spiller klaver med fingrene, ikke deres fødder.
For det andet er det bemærkelsesværdigt, hvor ens disse to skorper ligner det, de er forbundet med.
Endelig stødte jeg på dette lort, og nu lever jeg med det - så også du. 3D homunculus mand.
Lad os gå længere.
Den temporale lap (temporal) er, hvor din hukommelse lever, og fordi den ligger ved siden af dine ører, hører også auditiv cortex i den.
Endelig er der bag på hovedet den occipitale lap, som næsten udelukkende er afsat til syn.
I lang tid troede jeg, at disse store lapper var hele klumper af hjernen - for eksempel segmenter af en generel tredimensionel struktur. Men i virkeligheden er cortex bare de ydre to millimeter af hjernen, og kødet nedenunder er bare ledninger.
Hvis du fjerner hjernebarken fra hjernen, kan du sprede et 2-millimeter firkantet hjerneark med et areal på 48 x 48 centimeter. Middagsserviet.
Dette serviet er, hvor det meste af handlingen finder sted i din hjerne, hvorfor du kan tænke, bevæge dig, føle, se, høre, huske, tale og forstå sprog. Et elegant serviet, hvad man end måtte sige.
Og husk at du er en gelébold? Når du prøver at blive opmærksom på dig selv, sker det hele i cortex. Det vil sige, du er ikke en gelékugle, du er en serviet.
Foldens magi ved at øge serviets størrelse er tydelig, når vi placerer resten af hjernen oven på vores skrællede cortex.
Så selvom den ikke er perfekt, har moderne videnskab fået en vis forståelse af det store billede, når det kommer til hjernen. I princippet forstår vi det mindre billede ganske godt. Lad os tjekke?
Hjernen tæt
Så mens vi for længe siden fandt ud af, at hjernen blev lageret for vores intelligens, har videnskaben først for nylig fundet ud af, hvad hjernen faktisk er lavet af. Forskere vidste, at hans krop var lavet af celler, men i slutningen af det 19. århundrede fandt den italienske fysiker Camillo Golgi ud af, hvordan man påførte farvning for at se, hvordan hjerneceller faktisk ser ud. Resultatet var overraskende:
Det lignede ikke celler. Golgi åbnede en neuron.
Forskere indså hurtigt, at neuronen er den grundlæggende enhed i det store kommunikationsnetværk, der udgør hjernen og nervesystemet i stort set alle dyr.
Men det var først i 1950'erne, at forskere fandt ud af, hvordan neuroner kommunikerer med hinanden.
Axon, den lange gren af en neuron, der bærer information, har en mikroskopisk diameter - for lille til at undersøge. Men i 1930'erne regnede den engelske zoolog J. Z. Jung ud, at blæksprutter kunne vende den måde, vi tænker på hjernen på, fordi blæksprutter har utroligt store axoner i deres kroppe og kan eksperimenteres med. Tiår senere, ved hjælp af en stor blæksprutteaxon, fandt forskerne Alan Hodgkin og Andrew Huxley bestemt ud af, hvordan neuroner formidler information: handlingspotentiale. Sådan fungerer det.
Først og fremmest er der mange forskellige typer neuroner:
For enkelheds skyld vil vi diskutere en simpel, fælles neuron - en pyramidecelle, der ligner den, der findes i motorisk cortex. For at lave et diagram over en neuron, lad os starte med en fyr:
Og hvis vi giver ham et par ekstra ben, lidt hår, tager vi hans arme væk og strækker ham ud - det er neuronen.
Lad os tilføje flere neuroner.
I stedet for at gå ind i en fuldstændig detaljeret forklaring på, hvordan handlingspotentialer fungerer - og trække på en masse unødvendige og uinteressante tekniske oplysninger, som du allerede stødte på i biologilektioner i klasse 9 - lad os springe direkte til de vigtigste ideer, der vil hjælpe os.
Bagagerummet i vores fyrs krop - neuronets axon - har et negativt "hvilepotentiale", det vil sige, når han er i ro, er hans elektriske ladning lidt negativ. Flere mennesker sparker konstant i vores fyrs hår, neuronens dendritter, uanset om han kan lide det eller ej. Deres ben dumper kemikalier i hans hår - neurotransmittere - der bevæger sig gennem hans hoved (cellekrop eller soma) og afhængigt af kemikaliet øger eller mindsker ladningen i hans krop. Dette er ikke særlig behageligt for vores neuron, men det er acceptabelt - og intet andet sker.
Men hvis nok kemikalier rører ved hans hår for at hæve dets ladning, neuronets "tærskelpotentiale", så vil dette udløse et handlingspotentiale, og vores fyr bliver chokeret.
Dette er en dobbelt situation - enten sker der intet med vores fyr, eller så er han fuldstændig elektrisk strøm. Det kan ikke være lidt energisk eller for energisk - enten er det under det eller ej, og altid til en vis grad.
Når dette sker, passerer en puls af elektricitet (i form af en kort tilbageførsel af den normale ladning af hans krop fra negativ til positiv og derefter hurtigt vender tilbage til normal negativ) gennem sin krop (axon) ind i hans ben - terminalerne på neuronaxonen - som selv rører ved håret på andre mennesker (kontaktpunkter kaldes synapser). Når handlingspotentialet når hans ben, får han dem til at frigive kemikalier i håret på de mennesker, de rører ved, hvilket enten gør eller ikke får disse mennesker til at blive elektrostimuleret, som han selv.
Sådan rejser information normalt gennem nervesystemet - kemisk information, der sendes i det lille hul mellem neuroner, udløser transmission af elektrisk information gennem neuronen - men nogle gange, når kroppen har brug for at flytte et signal hurtigere, kan neuronneuronale forbindelser være elektriske alene.
Handlingspotentialer bevæger sig fra 1 til 100 meter i sekundet. En del af årsagen til denne store spredning er, at en anden type nervesystemcelle - Schwann-cellen - fungerer som en plejende bedstemor og konstant indpakker visse typer axoner i lag med fede tæpper kaldet myelinskeder. Mere eller mindre sådan:
Ud over beskyttelse og isolering er myelinskeden en vigtig faktor i kommunikationshastigheden - handlingspotentialer bevæger sig meget hurtigere gennem axoner, når de er dækket af myelinskeder.
Et godt eksempel på forskellen i hastighed skabt af myelin: Ved du, hvordan det føles, når du støder på din finger, din krop giver dig et sekund til at tænke over, hvad du lige har gjort, og hvordan du har det nu, før smerten rammer? Du mærker samtidig lillefingers indvirkning på noget hårdt og den skarpe del af smerten, fordi den skarpe information om smerten sendes til hjernen gennem myeliniserede axoner. Det tager et sekund eller to, før den kedelige smerte vises, fordi den sendes gennem umyeliniserede C-fibre - med en hastighed på en meter pr. Sekund.
Neurale netværk
Neuroner ligner noget computertransistorer - de transmitterer også information på det binære sprog med nuller og en (0s og 1s) uden at udløse og med at udløse et handlingspotentiale. Men i modsætning til computertransistorer ændres hjernens neuroner konstant.
Husk, når du lærer noget nyt, og du er god til det, og den næste dag prøver du igen, men ikke noget lort? Faktum er, at i går koncentrationen af kemikalier i signalerne mellem neuroner hjalp dig med at lære. Gentagelsen fik kemikalierne til at ændre sig, du blev bedre, men den næste dag vendte kemikalierne tilbage til det normale, så forbedringerne blev annulleret.
Men hvis du fortsætter med at øve, vil du til sidst være god til noget, og det vil være i lang tid. Du fortæller slags hjernen “Jeg har brug for det mere end én gang”, og hjernens neurale netværk reagerer ved at foretage strukturelle ændringer i overensstemmelse hermed. Neuroner ændrer form og placering og styrker eller svækker forskellige forbindelser på en sådan måde, at de skaber et netværk af veje til dygtighed, til evnen til at gøre noget.
Neurons evne til at ændre sig kemisk, strukturelt og endda funktionelt tillader din hjernes neurale netværk at optimere sig selv til omverdenen - et fænomen kaldet hjernens plasticitet. Barnets hjerne er den mest fleksible. Når et barn bliver født, har hans hjerne ingen idé om, hvad livet skal forberede sig på: for livet til en middelalderlig kriger, der bliver nødt til at mestre sværdskab, en musiker fra det 17. århundrede, der bliver nødt til at udvikle en nøjagtig muskelhukommelse til at spille cembalo, eller en moderne intellektuel, der bliver nødt til at beholde og arbejde med en kolossal mængde information. Men babyens hjerne er klar til at ændre sig selv for ethvert liv, der venter på ham.
Babyer er stjerner af neuroplasticitet, men neuroplasticitet vedvarer i hele vores liv, så folk kan vokse, ændre sig og lære nye ting. Og det er derfor, vi kan danne nye vaner og bryde gamle - dine vaner spejler eksisterende mønstre i din hjerne. Hvis du vil ændre dine vaner, skal du udøve en masse viljestyrke for at omskrive hjernens neurale veje, men hvis du prøver, vil hjernen endelig forstå og ændre alle disse veje, hvorefter den nye adfærd ikke længere kræver viljestyrke. Din hjerne vil fysisk gøre forandringen til en ny vane.
I alt er der omkring 100 milliarder neuroner i hjernen, der udgør dette utroligt store netværk - ligesom antallet af stjerner i Mælkevejen. Cirka 15-20 milliarder af disse neuroner findes i cortex, resten i andre dele af din hjerne. Overraskende nok har selv lillehjernen tre gange så mange neuroner som cortex.
Lad os zoome ud og se på et andet tværsnit af hjernen. Denne gang vil vi ikke skære i længderetningen, men på tværs.
Hjernestoffet kan opdeles i såkaldt gråt stof og hvidt stof. Gråt stof ser faktisk mørkere ud og består af cellelegemer (soms) af hjernneuroner og deres embryoner, dendriter og axoner - sammen med andet materiale. Hvidt stof består primært af elektrisk ledende axoner, der bærer information fra somaen til andre somas eller til en destination i kroppen. Den hvide substans er hvid, fordi disse axoner normalt er pakket i myelinskeden, som er et hvidt fedtvæv.
Der er to hovedområder af gråt stof i hjernen: den indre klynge af det limbiske system og dele af hjernestammen diskuteret ovenfor, og et tykt lag af cortex dækket med et 2 mm lag af cortex på ydersiden. Den store del af hvidt stof imellem består primært af axoner fra kortikale neuroner. Cortex er et stort kommandocenter, og mange af dets ordrer stammer fra massen af axoner i dets sammensætning.
Den sejeste illustration af dette koncept er en samling af kunstneriske repræsentationer af Dr. Greg Dunn og Brian Edwards. Se den klare forskel mellem strukturen i det ydre lag af gråskorpen og det hvide stof under den.
Disse kortikale axoner kan overføre information til en anden del af cortex, til den nedre del af hjernen eller gennem rygmarven - nervesystemets motorvej - og til resten af kroppen.
Lad os se på hele nervesystemet.
Nervesystemet er opdelt i to dele: det centrale nervesystem - din hjerne og rygmarv - og det perifere nervesystem - bestående af neuroner, der udstråler fra rygmarven til resten af kroppen.
De fleste typer neuroner er interneuroner, der kommunikerer med andre neuroner. Når du tænker, er der en masse interneuroner i dit hoved, der taler til hinanden. Interneuroner findes hovedsageligt i hjernen.
De to andre typer neuroner er sensoriske neuroner og motorneuroner - de bevæger sig ned ad rygmarven og udgør det perifere nervesystem. Disse neuroner kan være en meter lange. Her er en typisk struktur for hver type:
Kan du huske vores to striber?
Disse striber findes, hvor det perifere nervesystem er født. Axoner fra sensoriske neuroner rejser sig ned fra den somatosensoriske cortex gennem hjernens hvide stof ind i rygmarven (som simpelthen er et massivt bundt af axoner). Fra rygmarven rejser de til alle dele af din krop. Hver del af din hud er foret med nerver, der stammer fra den somatosensoriske cortex. En nerve er forresten en række bundter af axoner bundet sammen til en lille snor. Her er et tværsnit af nerven:
Nerven er alt i den lilla cirkel, og de fire store cirkler indeni er bundter af axoner.
Hvis en flue lander på din hånd, sker følgende:
Fluen rører ved din hud og stimulerer et bundt sensoriske nerver. Axonterminalerne i nerverne begynder at arbejde med potentiale og transmitterer dette signal til din hjerne for at signalere fluen. Signaler går til rygmarven og somas i den somatosensoriske cortex. Den somatosensoriske cortex signalerer derefter motor cortex om at dovne bevæge skulderen for at børste fluen væk. Visse somas i motorisk cortex, der er forbundet med armmusklerne, initierer potentialer og sender signaler tilbage til rygmarven og derfra til armmusklerne. Axonterminalerne i enden af neuronerne stimulerer musklerne i armen, som ryster den for at jage fluen væk. Fluenes nervesystem gennemgår dens cyklus, og den flyver væk.
Derefter ser din amygdala sig omkring og indser, at et insekt sidder på dig, beder motorbarken om at ryste med fjendtlighed, og hvis det er en edderkop i stedet for en flue, beordrer det også dine stemmebånd at ufrivilligt skrige og ødelægge dit omdømme.
Så vi forstår, hvordan hjernen fungerer? Hvorfor så, hvis professor stillede dette spørgsmål - hvor mange miles har vi rejst, hvis denne kilometer er alt, hvad vi har brug for at vide om hjernen - svaret er tre inches?
Og hemmeligheden er dette.
Vi ved, hvordan en enkelt computer sender e-mail og fuldt ud forstår ethvert koncept på Internettet, for eksempel hvor mange mennesker der er, hvilke websteder der er størst, hvilke tendenser der er førende. Men alt dette i centrum - Internets interne processer - de er lidt forvirrende.
Økonomer kan fortælle dig alt om, hvordan den enkelte forbruger fungerer, de grundlæggende begreber inden for makroøkonomi og de overordnede kræfter, der spilles - men de kan aldrig fortælle dig nøjagtigt, hvordan økonomien fungerer til det nærmeste sekund, eller hvad der vil ske med den om en måned eller et år.
Hjernen er noget ens. Vi har et lille billede - vi ved alt om, hvordan neuroner aktiveres. Og vi har et stort billede - vi ved, hvor mange neuroner der er i hjernen, hvad der er de største lapper og strukturer, hvordan de styrer kroppen, og hvor meget energi systemet bruger. Men et sted imellem - hvad hver eneste del af hjernen gør - er vi helt fortabt.
Vi forstår det bare ikke.
Hvad der virkelig viser os, hvor forvirret vi er, er den måde, neurovidenskabere taler om de dele af hjernen, vi forstår bedst. Ligesom den visuelle cortex. Vi forstår den visuelle cortex godt, fordi det er let at kortlægge.
Forsker Paul Merolla beskrev det for mig som følger:
Indtil videre god. Men han fortsætter:
Og motorbarken, et andet af de mest velundersøgte områder af hjernen, viser sig ved nærmere inspektion at være endnu mere kompleks end den visuelle cortex. Fordi selvom vi ved, hvilke generelle områder af motorisk cortex kort svarer til visse områder af kroppen, er individuelle neuroner i disse områder af motor cortex ikke topografisk justeret, og det specifikke ved deres fælles arbejde for at skabe kropsbevægelse er absolut uklart.
Den neuroplasticitet, der gør vores hjerner så nyttige, gør dem også utroligt vanskelige at forstå, fordi den måde, vores hjerner fungerer på, er baseret på, hvordan hjernen former sig selv som svar på specifikke miljøer og oplevelser. Dette er ikke et sjelløst stykke kød eller noget, som du, jeg, tante Masha, onkel Petit og Bill Gates mindst vil have det samme i udseende - dybt inde i hjernen hos hver person er unik i ordets højeste betydning.
Del 1: Den menneskelige koloss
Anden del: Hjernen
Del tre: Flyver over reden af neuroner
Del fire: neurocomputer-grænseflader
Del fem: Neuaralink-problemet
Del sjette: Age of Wizards 1
Del seks: Age of Wizards 2
Del syv: Den store fusion