Az emberi agy, teljes problémamegoldó képességével és kreatív képességével, elég erőteljes ahhoz, hogy megértse magát? Az ismert univerzumban (maga az univerzum kivételével) semmi sem bonyolultabb; az agy körülbelül 100 milliárd idegsejtet vagy neuront tartalmaz, amelyek mindegyike képes kommunikálni több ezer más agysejttel.
Ebből a történetből
[×] BEZÁR
VIDEÓ: Agyi trükkök - így működik az agyad
kapcsolodo tartalom
- Agysejtek a szocializációhoz
- Hazuk észlelése
Mivel a főemlősök elsősorban vizuális lények, talán a legjobb módja az agy értelmezésének, ha tisztán látjuk . Ez a cél már 125 éve, mióta a Santiago Ramón y Cajal spanyol tudós elkezdett olyan foltot használni, amely az egyes neuronokat jelöli. Mikroszkóp segítségével átszitálta a festett sejteket és az ágszerű vetületeket, amelyekkel más neuronokhoz kapcsolódtak. „Itt minden egyszerű, világos és nem összekeverhetetlen volt” - írta megfigyeléseiről, a modern idegtudomány kezdetéről.
A tudósok azóta olyan módszereket dolgoztak ki, amelyekkel meghatározzák azokat a konkrét feladatokat, amelyekre a különböző agyrégiók specializálódnak - például egyes neuronok, amelyek a látás feldolgozására készültek, csak vízszintes vonalakat észlelnek, mások pedig veszélyt érzékelnek vagy beszédet generálnak. A kutatók olyan térképeket készítettek, amelyek bemutatják, hogy az egymással nem szomszédos agyrégiókat összekapcsolják az axonoknak nevezett celluláris kivetítések hosszú szakaszai. A legújabb mikroszkópos technikák feltárják, hogy a neuronok alakja megváltozik-e a tapasztalatok alapján - potenciálisan memória rögzítése. Az agy friss fényben történő látásának képessége rengeteg betekintést adott az elmúlt néhány évtizedben.
Most a tudósok ezen univerzumba való becsapódásait más célra használják fel - mint művészeti tárgyakat. Carl Schoonover, a Columbia Egyetemen folytatott képzés idegtudós kutatója érdekes képeket gyűjtött az agyból egy új, a Portrék az elme című könyvhez (Abrams). "Valódi adatok, nem művészek átadásai" - mondja. „Erre néznek az idegtudósok mikroszkópjaikban, MRI készülékeikben vagy elektrofiziológiai rendszereikben. Az idegtudomány e technikák miatt létezik. ”
A fluoreszkáló medúza génjének kölcsönvételével és a laboratóriumi férgek vagy egerek DNS-ébe történő beillesztésével a tudósok rávilágították az idegsejteket. Cajal festési technikája csak a post mortem szöveteken működött, és véletlenszerűen jelölte meg az idegsejteket, de az új színezékek lehetővé tették a tudósok számára, hogy „tanulmányozzák az élő állatok és szövetek idegsejtjeit” - jegyzi meg Joshua Sanes, a Harvard Egyetem a könyv esszéjében.
Az egyik legújabb módszer olyan génre támaszkodik, amely az algákat fényre érzékenyé teszi. A gént tartalmazó neuronok fényének világítása megváltoztathatja viselkedésüket. "Az előrelépések lehetővé teszik számunkra, hogy az egyes sejtek és sejttípusok tevékenységeit manipuláljuk fénysugarak segítségével" - írja Terrence Sejnowski, a Salk Biológiai Tanulmányok Intézetének.
Az agy rejtélyes marad, ám ezeknek a képeknek a mintái - az idegi kapcsolatok gazdag gömbölyűsége, a váratlan szimmetriák és a szerkezeti rétegek - arra ösztönzik a tudósokat, hogy gondolják, hogy mégis meg fogják fejteni. A maga részéről Schoonover azt reméli, hogy „arra készteti az olvasókat, hogy érdemes megpróbálni kitalálni, hogy mi a kép és miért olyan szép.”
Laura Helmuth a Smithsonian vezető szerkesztője.
A fényképek az Elme Portréja: Az agy látása az antikvilágtól a 21. századig című könyvét készítette, Carl Schoonover, kiadta: Abrams.
A gazdag rétegű hippokampusz az, ahol emlékek készülnek. Az egerek agyában a hippokampusz három fő alkotóeleme betűkkel szerepel. (Tamily Weissman, Jeff Lichtman és Joshua Sanes (2005) / Abrams Books) 
Megfelelő körülmények között a minták kialakulnak az agy monumentális komplexitásából. A mágneses rezonancia képalkotó eljárás egyik legújabb alkalmazása nyomon követi a víz áramlását a sejtekben, felfedve az idegvezetéseket, amelyek az agyban nagy távolságú kapcsolatokat hoznak létre. Az agy ezen ábráján a kék vonal teteje és alja között, jobb és bal között vörös, elöl és hátul zöld. (Patric Hagmann (2006) / Abrams Books) 
Az agyi képalkotás a bruttó anatómiától a komplex áramkörig terjedt. Ebben az első ismert idegtudományi diagramban, amelyet Ibn al-Haytham készített, 1027 körül, a szem és a látóideg látható. (Ibn al-Haytham (1027 körül) / Isztambul a Süleymaniye könyvtár jóvoltából / Abrams Books) 
Santiago Ramón y Cajal 1914-es rajza egy kövér idegtestből, melyet más idegselek indái összefonnak. (Santiago Ramón y Cajal (1914) / Dr. Juan A. de Carlos hozzájárulása, Cajal Legacy, Instituto Cajal (CSIC) / Abrams Books) 
Az idegrendszer formáját annak működése határozza meg, ahogyan az a neuronok csoportjának felépítése is. Az ábrán világos, hosszúkás klaszterek vannak az egér agyának érintésre érzékeny részében; mindegyik eltérő pofaszakaszból származó neurális jeleket dolgoz fel. (Lasani Wijetunge és Peter Kind, 2008 / Abrams Books) 
Az egész ezen agyi tevékenység és a képalkotó technikák alapja a kényes érrendszer sűrű hálózata. (Alfonso Rodríguez-Baeza és Marisa Ortega-Sánchez (2009) / Abrams könyvek) 
Ez nem absztrakt művészet - ez egy majom agyában lévő idegi aktivitás ábrázolása. Az agynak ez a része, az úgynevezett kéreg, az agy egyik első része, amely információt kap a szemből. A vizuális kéreg egyszerű alakokra van hangolva, mint például az egyenes vonalak. A majomnak különböző irányban mutattak vonalakat, és a különböző színek a kéreg azon bitjeit képviselik, amelyeket egy adott vonal típusa különösen érdekel. Például a zöldvel kiemelt neuronfürtök akkor aktívak, amikor a majom függőleges vonalat lát; A sárga neuronfürtök vízszintes vonalra vannak hangolva. (Jevgeniy B. Sirotin jóvoltából) 
Amikor az agy jól működik, a különböző részeket axonoknak nevezett hosszú szálak kötik össze (lásd 2. kép). De amikor az agy megsérült (mint ahogy ez a kép olyan betegnél is ábrázolódott, aki az agynak thalamusnak nevezett részében stroke-ot szenvedett), a kapcsolatok megszakadnak. (Henning U. Voss jóvoltából) 
A neuronok úgy kommunikálnak egymással, hogy a vezikulumoknak nevezett tasakokból vegyszereket, például dopamint szabadítanak fel. A vezikulumok, amelyeket itt látunk egy fibroblast sejtben, geodéziai külső bevonattal rendelkeznek, amely végül a sejt oldalán átugrik, és felszabadítja kémiai üzenetét, amelyet a sejt szomszédai észlelhetnek. (A képet John Heuser, MD készítette) 
Sejteinket egy fehérjetartó veszi körül, amely fenntartja a sejt alakját. Az elektronmikroszkóp alatt az aktinszálaknak nevezett proteinszálak fonott köteleknek tűnnek. (A képet John Heuser, MD készítette) 
A hippokampusz az emlékezet székhelye. Ha sérült, akkor emlékszik olyan dolgokra, amelyek sokkal a sérülés előtt történt, de nem tud új emlékeket készíteni. (Thomas Deerinck és Mark Ellisman jóvoltából) 
Köszönöm a kisagyat - az agy hátsó és alsó részén lévő szövet lebenyét - azért, hogy táncolni vagy biciklizni tudsz. A motor koordinációjáról szól. A cerebelláris szövet ezen festett szeleteiben a glia nevű támogató sejtek kék színben vannak, a Purkinje idegsejteknek nevezett sejtek zölden vannak. A purkinje idegsejtek az agy legnagyobb legnagyobb neuronjai, és kiterjedt elágazó hálózatokkal rendelkeznek, amelyeket dendriteknek neveznek. (Thomas Deerinck és Mark Ellisman jóvoltából) 
Néhány évvel ezelőtt az idegtudósok kitalálták, hogyan lehet két zöld vagy vörös fényű fluoreszkáló proteint elvenni, és különféle színű szivárványré alakítani őket, amelyek beépíthetők az egyes neuronokba. Itt a technikát használják a sejtek festésére a kisagyban. Az eredmény? Egy „agyszarv”. (A Brainbow egeret J. Livet, TA Weissman, H. Kang, RW Draft, J. Lu, RA Bennis, JR Sanes, JW Lichtman készítette) 
A sűrű rétegű hippokampusz, amely a memória szempontjából kulcsfontosságúnak bizonyult, ez az 1895-ös rajz, amelyet Joseph Jules Dejerine készített. (Dwight Primiano fényképe, Anatomie des centrus nerux . Párizs, Rueff, 1895–1901) 
Carl Schoonover könyve a világ vezető idegtudósok néhány esszéjét tartalmazza. (Az Abrams Books jóvoltából)
