Questo articolo mi ha ricordato perché mi piace lavorare con un cervello che sembra carino e pulito, come questo:
Perché il vero cervello è molto spiacevole e triste da guardare. Le persone sono maleducate.
Ma ho trascorso l'ultimo mese in fondo alla sezione di immagini scintillanti e spargimenti di sangue di Google, e ora dovrai dare un'occhiata anche tu. Quindi rilassati.
Adesso entriamo da lontano. C'è un momento del genere in biologia - a volte ti fa pensare, e il cervello a volte ti fa anche non desiderare. Il primo è la situazione con la matrioska nella tua testa.
Sotto i tuoi capelli c'è la pelle, e sotto - pensavi un teschio? - no, ci sono 19 punti e quindi solo il cranio. Poi arriva il cranio e un sacco di cose che attendono sulla strada per il cervello.
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Ci sono tre membrane sotto il cranio e sopra il cervello.
All'esterno, la dura madre (latina), uno strato resistente, ruvido e impermeabile. È a filo con il cranio. Ho sentito che il cervello non ha un'area sensibile al dolore, ma la dura ne ha una, sensibile quasi quanto la pelle del tuo viso. E la pressione sulla dura madre durante una commozione cerebrale è spesso causa di forti mal di testa.
Di seguito sono riportate le meningi aracnoide mater, aracnoide o aracnoide, che è uno strato di pelle e quindi uno spazio aperto con fibre elastiche. Ho sempre pensato che il mio cervello stesse fluttuando senza meta nella mia testa in una sorta di fluido, ma in realtà l'unico vero spazio tra il cervello e la parete interna del cranio sono le meningi aracnoidee. Queste fibre stabilizzano il cervello in posizione in modo che non si muova troppo e agiscono come un ammortizzatore quando la tua testa colpisce qualcosa. Quest'area è piena di liquido cerebrospinale, che mantiene il cervello come se fluttuasse, perché la sua densità è simile a quella dell'acqua.
Infine, c'è la pia madre, la pia madre, uno strato sottile e delicato di pelle che si fonde con l'esterno del cervello. Ricordi, quando guardi il cervello, è sempre coperto di vasi sanguigni? Quindi non sono sulla superficie del cervello, sono, per così dire, racchiusi nella pia madre.
Ecco una panoramica completa utilizzando quella che sembra essere la testa di un maiale.
A sinistra vedete la pelle (rosa), poi due strati del cuoio capelluto, poi il cranio, poi la dura madre, l'aracnoide e, a destra, il cervello, coperto solo dalla pia madre.
Non appena rimuoviamo tutto ciò che non è necessario, ci ritroviamo faccia a faccia con questo stupido ragazzo.
Questa cosa dall'aspetto strano è uno degli oggetti conosciuti più complessi nell'Universo - un chilogrammo, come dice il neuroingegnere Tim Hanson, "una delle sostanze più dense di informazioni, strutturali e auto-organizzate tra tutte conosciute". Tutto questo funziona con solo 20 watt di energia (un computer di potenza equivalente consuma 24.000.000 di watt).
Polina Anikeeva, professore al Massachusetts Institute of Technology, lo definisce "un budino morbido che puoi grattare via con un cucchiaio". Il chirurgo cerebrale Ben Rapoport lo ha descritto in modo più scientifico: un incrocio tra budino e gelatina. Dice che se metti il tuo cervello su un tavolo, la gravità lo farà sfocare come una medusa. È difficile immaginare il cervello così disordinato, perché di solito galleggia nell'acqua.
Ma questo è ciò di cui ci occupiamo. Ti guardi allo specchio, vedi il tuo corpo e il tuo viso e pensi di essere tu, ma in realtà è solo un'auto che guidi. In effetti, sei una palla gelatinosa dall'aspetto strano. Come ti piace questa analogia?
Data la stranezza di tutto ciò, non si dovrebbe biasimare Aristotele o gli antichi egizi, o molti altri, per aver considerato il cervello un riempimento cranico senza senso. Aristotele credeva che il cuore fosse il centro della mente.
Alla fine, le persone hanno capito cosa è cosa. Ma non per intero.
Il professor Krishna Shenoy paragona la nostra comprensione del cervello a come l'umanità immaginava una mappa del mondo all'inizio del 1500.
Un altro professore, Jeff Lichtman, è ancora più duro. Inizia i suoi studi con una domanda rivolta agli studenti: "Se tutto quello che devi sapere sul cervello è un miglio, quanto siamo arrivati a questo miglio?" Dice che gli studenti di solito rispondono "tre quarti", "mezzo miglio", "un quarto di miglio" e così via. Ma la vera risposta, secondo lui, è "circa tre pollici".
Un terzo professore, il neuroscienziato Moran Cerf, ha condiviso con me un vecchio adagio dei neuroscienziati secondo cui cercare di capire il cervello è un espediente-22: “Se il cervello umano fosse così semplice da poterlo capire, saremmo così semplici. che non potevano [capirlo]."
Forse, con l'aiuto della grande torre di conoscenza che la nostra specie costruisce, ad un certo punto arriveremo a questo. Per ora, diamo un'occhiata a ciò che sappiamo delle meduse nella nostra testa, iniziando dal quadro generale.
Cervello da lontano
Diamo un'occhiata a grandi sezioni del cervello usando una sezione trasversale emisferica. Ecco come appare il cervello nella tua testa:
Ora togliamo il cervello dalla testa e rimuoviamo l'emisfero sinistro, che ci darà la migliore vista all'interno.
Il neurologo Paul McLean ha realizzato un semplice diagramma che illustra l'idea di base di cui abbiamo discusso in precedenza, toccando il cervello rettiliano nel processo di rivoluzione, la successiva sovrastruttura del cervello dei mammiferi e infine il nostro terzo cervello.
Sotto forma di una tale mappa, questo è sovrapposto al nostro vero cervello:
Diamo un'occhiata a ciascuna sezione:
Tronco cerebrale (e cervelletto)
Questa è la parte più antica del nostro cervello.
Questa è la sezione del nostro cervello sopra dove vive il capo rana. In effetti, l'intero cervello della rana è come questa parte inferiore del nostro cervello:
Quando si comprende la funzione di queste parti, ha senso il fatto che siano antiche: qualunque cosa facciano queste parti, le rane e le lucertole possono farlo. Le sezioni più grandi sono:
Midollo
Il midollo allungato si prende cura della tua morte. Svolge l'ingrato compito di gestire processi involontari come la frequenza cardiaca, la respirazione e la pressione sanguigna e ti fa vomitare quando pensa di essere stato avvelenato.
Pons
Il ponte Varoliev fa un po 'di tutto. È responsabile della deglutizione, del controllo della vescica, delle espressioni facciali, della masticazione, della saliva, delle lacrime e delle feci - in breve, di tutto.
Mesencefalo
Il mesencefalo ha una crisi di personalità ancora maggiore del ponte. Capisci che una parte del cervello ha problemi quando quasi tutte le sue funzioni sono svolte da un'altra parte del cervello. Nel caso del mesencefalo, si tratta di vista, udito, capacità motorie, vigilanza, controllo della temperatura e una miriade di altre cose che fanno altre parti del cervello. Anche il resto del cervello non assomiglia molto a un mesencefalo, dato quanto ridicolmente irregolare "proencefalo, mesencefalo, retroencefalo", come se isolasse deliberatamente il mesencefalo.
Per il quale si dovrebbero ringraziare separatamente il ponte e il mesencefalo, perché controllano il movimento oculare volontario. Pertanto, se muovi gli occhi ora, i processi si stanno verificando nel ponte e nel mesencefalo.
Cervelletto
Questa cosa dall'aspetto strano, simile allo scroto del tuo cervello, è il cervelletto, o cervelletto, che in latino significa "piccolo cervello". È responsabile dell'equilibrio, della coordinazione e del movimento normale.
Sistema limbico
Sopra il tronco cerebrale c'è il sistema limbico, la parte del cervello che rende le persone incredibili.
Il sistema limbico è un sistema di sopravvivenza. Una parte importante del suo lavoro è che ogni volta che fai ciò che il tuo cane può fare - mangiare, bere, fare sesso, combattere, nasconderti o scappare da qualcosa di spaventoso - il sistema limbico è al volante. Che ti piaccia o no, quando esegui una delle operazioni precedenti, sei in una modalità di sopravvivenza primitiva.
Le tue emozioni vivono anche nel sistema limbico e, nel caso, le emozioni sono anche responsabili della sopravvivenza: si tratta di meccanismi di sopravvivenza più avanzati richiesti dagli animali che vivono in una struttura sociale complessa.
Ogni volta che una lotta interna si svolge da qualche parte nella tua testa, vale la pena ringraziare il tuo sistema limbico per aver fatto qualcosa di cui in seguito ti pentirai.
Sono abbastanza sicuro che controllare il tuo sistema limbico sia sia una definizione di maturità che una lotta umana fondamentale. Non è che stiamo meglio senza i nostri sistemi limbici: ci rendono umani, dopotutto, e gran parte dello sballo della vita è associato alle emozioni e al soddisfacimento dei bisogni degli animali. È solo che il tuo sistema limbico non tiene conto del fatto che vivi in una società civile, e se gli dai troppo potere per controllare la tua vita, la distruggerà rapidamente.
Comunque, diamo un'occhiata più da vicino. Ci sono molte piccole parti del sistema limbico, ma ci concentreremo su quelle più famose.
Amigdala
L'amigdala è una sorta di disturbo emotivo della struttura cerebrale. È responsabile dell'ansia, della tristezza e del senso di paura. Ci sono due tonsille e, stranamente, la sinistra è di umore migliore - a volte produce una sensazione felice oltre a una spiacevole. Il secondo è sempre di cattivo umore.
Ippocampo
Il tuo ippocampo (dal greco "cavalluccio marino" perché ha lo stesso aspetto) è un tavolo da disegno per la memoria. Quando i topi iniziano a memorizzare le direzioni nel labirinto, i ricordi sono codificati nel loro ippocampo, letteralmente. Parti diverse dei due ippocampi di ratto verranno attivate in parti diverse del labirinto, perché ogni sezione del labirinto è immagazzinata nella sua parte assegnata dell'ippocampo. Ma se, dopo aver memorizzato un labirinto, al topo viene assegnato un altro compito e un anno dopo è tornato al labirinto originale, difficilmente lo ricorderà, perché il tavolo da disegno dell'ippocampo verrà cancellato per lasciare spazio a una nuova memoria.
La storia nel film Memento è reale - amnesia anterograda - ed è causata da un danno all'ippocampo. Anche l'Alzheimer inizia nell'ippocampo prima di farsi strada attraverso altre parti del cervello, quindi a causa dei molti effetti devastanti della malattia, i problemi di memoria sono i primi ad apparire.
Talamo
Nella sua posizione centrale nel cervello, il talamo funge anche da messaggero sensoriale che riceve informazioni dai tuoi sensi e le invia alla corteccia cerebrale per l'elaborazione. Quando dormi, il talamo dorme con te, il che significa che il mediatore sensoriale non funziona. Pertanto, nel sonno profondo, il suono, la luce o il tatto potrebbero non svegliarti. Se vuoi spingere qualcuno che è profondamente addormentato, devi cercare di raggiungere il talamo.
L'eccezione è il tuo senso dell'olfatto, che è l'unica sensazione che bypassa il talamo. Pertanto, i sali odorosi vengono utilizzati per risvegliare una persona ustionata. E visto che siamo qui, ecco un fatto interessante: l'olfatto è una funzione del bulbo olfattivo ed è il senso più antico. A differenza di altri sensi, l'olfatto è profondamente radicato nel sistema limbico, dove lavora a stretto contatto con l'amigdala e l'ippocampo, motivo per cui l'olfatto è così strettamente associato alla memoria e all'emozione.
Abbaiare
Infine, siamo arrivati alla corteccia, la corteccia. Corteccia. Neocorteccia. Cervello. Pallio.
La parte più importante dell'intero cervello non può decidere un nome. Ed ecco perché:
Il Cortex è responsabile di quasi tutto: elabora ciò che vedi, ascolti e senti, insieme a linguaggio, movimento, pensiero, pianificazione e personalità.
È diviso in quattro parti:
Non è molto piacevole descrivere quello che fa ognuno di loro, perché ognuno di loro fa molto. Ma per semplificare:
Il lobo frontale governa la tua personalità, insieme a ciò che consideriamo "pensiero": considerazione, pianificazione, impegno. In particolare, il bollitore cuoce maggiormente nella parte anteriore del lobo frontale, nella corteccia prefrontale. La corteccia prefrontale è un altro personaggio nelle battaglie interiori della tua vita. Il razionalista dentro di te ti fa lavorare. Una voce interiore cerca di convincerti a smettere di preoccuparti di ciò che gli altri pensano di te e ad essere te stesso. Un potere più alto che vuole che tu smetta di sudare.
In questo caso, il lobo frontale è responsabile del movimento del tuo corpo. La corsia superiore del lobo frontale è la corteccia motoria primaria.
Tra le altre funzioni, il lobo parietale controlla il senso del tatto, specialmente nella corteccia somatosensoriale primaria, una striscia accanto alla corteccia motoria primaria.
La corteccia motoria e somatosensoriale si trovano una accanto all'altra e sono ben studiate. I neuroscienziati sanno esattamente quale parte di ogni banda si collega a ciascuna parte del tuo corpo. Il che ci porta al diagramma più inquietante in questo articolo: l'omuncolo.
L'omuncolo, creato dal neurochirurgo Wilder Penfield, mostra visivamente una mappa della corteccia motoria e somatosensoriale. Più grande è la rappresentazione di una parte del corpo sul diagramma, più la corteccia è dedicata al suo movimento o tocco. Alcuni fatti interessanti su questo argomento:
Innanzitutto, è sorprendente che più cervello sia dedicato al movimento e alle sensazioni del tuo viso e delle tue mani rispetto al resto del tuo corpo, invece di essere preso. Ha senso, però: devi avere un'espressione facciale incredibilmente dettagliata e le tue braccia devono essere molto agili, mentre il resto delle parti - spalle, ginocchia, schiena - può essere molto più ruvido. Non per niente le persone suonano il piano con le dita, non con i piedi.
In secondo luogo, è notevole quanto queste due croste siano simili a ciò a cui sono associate.
Alla fine, mi sono imbattuto in questa merda e ora ci convivo - così anche tu. Uomo di omuncolo 3D.
Andiamo oltre.
Il lobo temporale (temporale) è dove vive la tua memoria e, poiché è vicino alle tue orecchie, anche la corteccia uditiva si annida in esso.
Infine, nella parte posteriore della testa, c'è il lobo occipitale, che è quasi interamente dedicato alla visione.
Per molto tempo ho pensato che questi grandi lobi fossero interi pezzi del cervello, ad esempio segmenti di una struttura tridimensionale generale. Ma in realtà, la corteccia è solo i due millimetri esterni del cervello e la carne sottostante è solo un cablaggio.
Se rimuovi la corteccia dal cervello, puoi stendere un foglio quadrato di 2 millimetri del cervello con un'area di 48 x 48 centimetri. Tovagliolo per la cena.
Questo tovagliolo è il luogo in cui si svolge la maggior parte dell'azione nel tuo cervello, motivo per cui puoi pensare, muoverti, sentire, vedere, ascoltare, ricordare, parlare e capire il linguaggio. Un tovagliolo elegante, qualunque cosa si possa dire.
E ricordi che sei una palla di gelatina? Quando provi a prendere coscienza di te stesso, tutto accade nella corteccia. Cioè, non sei una palla di gelatina, sei un tovagliolo.
La magia delle pieghe nell'aumentare le dimensioni del tovagliolo è evidente quando posizioniamo il resto del cervello sopra la nostra corteccia pelata.
Quindi, sebbene non sia perfetta, la scienza moderna ha acquisito una certa comprensione del quadro generale quando si tratta del cervello. In linea di principio, comprendiamo abbastanza bene l'immagine più piccola. Controlliamo?
Cervello vicino
Quindi, anche se molto tempo fa abbiamo capito che il cervello è diventato il ricettacolo della nostra intelligenza, è solo di recente che la scienza ha capito di cosa è fatto realmente il cervello. Gli scienziati sapevano che il suo corpo era fatto di cellule, ma alla fine del XIX secolo, il fisico italiano Camillo Golgi ha capito come applicare la colorazione per vedere che aspetto avevano effettivamente le cellule cerebrali. Il risultato è stato sorprendente:
Non sembravano cellule. Golgi ha aperto un neurone.
Gli scienziati si sono presto resi conto che il neurone è l'unità di base della vasta rete di comunicazione che costituisce il cervello e il sistema nervoso di praticamente tutti gli animali.
Ma è stato solo negli anni '50 che gli scienziati hanno capito come i neuroni comunicano tra loro.
L'assone, il lungo processo di un neurone che trasporta informazioni, ha un diametro microscopico, troppo piccolo per essere studiato. Ma negli anni '30, lo zoologo inglese J. Z. Jung capì che il calamaro poteva farci pensare al cervello perché i calamari hanno assoni incredibilmente grandi nei loro corpi e possono essere sperimentati. Decenni dopo, usando un grande assone di calamaro, gli scienziati Alan Hodgkin e Andrew Huxley hanno definitivamente capito come i neuroni trasmettono le informazioni: il potenziale d'azione. Ecco come funziona.
Prima di tutto, ci sono molti diversi tipi di neuroni:
Per semplicità, discuteremo di un neurone semplice e comune: una cellula piramidale, simile a quella che si trova nella corteccia motoria. Per creare un diagramma di un neurone, iniziamo con un ragazzo:
E se gli diamo qualche gamba in più, un po 'di capelli, gli togliamo le mani e lo allunghiamo: questo è il neurone.
Aggiungiamo altri neuroni.
Invece di entrare in una spiegazione dettagliata e completa di come funzionano i potenziali d'azione - e attingere a molte informazioni tecniche non necessarie e poco interessanti che hai già trovato nelle lezioni di biologia al grado 9 - passiamo direttamente alle idee principali che ci aiuteranno.
Il tronco del corpo del nostro ragazzo - l'assone del neurone - ha un "potenziale di riposo" negativo, cioè quando è a riposo, la sua carica elettrica è leggermente negativa. Diverse persone prendono costantemente a calci i capelli del nostro ragazzo, i dendriti del neurone, che gli piaccia o no. Le loro gambe scaricano sostanze chimiche sui suoi capelli - neurotrasmettitori - che viaggiano attraverso la sua testa (corpo cellulare o soma) e, a seconda della sostanza chimica, aumentano o diminuiscono la carica nel suo corpo. Questo non è molto piacevole per il nostro neurone, ma è tollerabile e non accade nient'altro.
Ma se abbastanza sostanze chimiche toccano i suoi capelli per aumentare la loro carica, il "potenziale soglia" del neurone, allora questo attiverà un potenziale d'azione e il nostro ragazzo sarà scioccato.
Questa è una doppia situazione: o non succede nulla al nostro ragazzo, o è completamente fulminato. Non può essere un po 'eccitato o troppo energizzato - o è sotto di esso o no, e sempre in una certa misura.
Quando ciò accade, un impulso di elettricità (sotto forma di una breve inversione della normale carica del suo corpo da negativo a positivo, per poi tornare rapidamente a normale negativo) passa attraverso il suo corpo (assone) nelle sue gambe - i terminali dell'assone neuronale - che a loro volta toccano i capelli di altre persone (i punti di contatto sono chiamati sinapsi). Quando il potenziale d'azione raggiunge le sue gambe, le costringe a rilasciare sostanze chimiche nei capelli delle persone che toccano, il che porta o meno al fatto che queste persone sono fulminate, come lui.
Questo è il modo in cui le informazioni viaggiano normalmente attraverso il sistema nervoso: le informazioni chimiche inviate nel minuscolo spazio tra i neuroni innesca la trasmissione di informazioni elettriche attraverso il neurone, ma a volte, quando il corpo ha bisogno di spostare un segnale più velocemente, le connessioni neurone-neuronali possono essere elettriche da sole.
I potenziali d'azione si spostano da 1 a 100 metri al secondo. Parte del motivo di questa ampia variazione è che un altro tipo di cellula del sistema nervoso, la cellula di Schwann, agisce come una nonna nutrice e avvolge costantemente alcuni tipi di assoni in strati di coperte di grasso chiamate guaine mieliniche. Più o meno così:
Oltre alla protezione e all'isolamento, la guaina mielinica è un fattore importante nella velocità di comunicazione: i potenziali d'azione si muovono molto più velocemente attraverso gli assoni quando sono ricoperti da guaine mieliniche.
Un buon esempio della differenza di velocità creata dalla mielina: sai come ci si sente quando sbatti il dito, il tuo corpo ti dà un secondo per pensare a quello che hai appena fatto e come ti senti ora prima che il dolore colpisca? Contemporaneamente senti l'impatto del mignolo su qualcosa di duro e sulla parte acuta del dolore, perché le informazioni nitide sul dolore vengono inviate al cervello attraverso gli assoni mielinizzati. Ci vogliono uno o due secondi prima che compaia il dolore sordo, perché viene inviato attraverso le fibre C non mielinizzate - a una velocità di un metro al secondo.
Reti neurali
I neuroni sono in qualche modo simili ai transistor dei computer: trasmettono anche informazioni nel linguaggio binario di zero e uno (0 e 1), senza trigger e con innesco di un potenziale d'azione. Ma a differenza dei transistor dei computer, i neuroni del cervello cambiano costantemente.
Ricordi quando stai imparando qualcosa di nuovo e sei bravo e il giorno dopo riprovi, ma niente? Il fatto è che ieri la concentrazione di sostanze chimiche nei segnali tra i neuroni ti ha aiutato nell'apprendimento. La ripetizione ha fatto cambiare le sostanze chimiche, si è migliorato, ma il giorno successivo le sostanze chimiche sono tornate alla normalità, quindi i miglioramenti sono stati annullati.
Ma se continui a esercitarti, alla fine sarai bravo in qualcosa, e sarà per molto tempo. In un certo senso dici al cervello "Ne ho bisogno più di una volta" e le reti neurali del cervello rispondono apportando cambiamenti strutturali di conseguenza. I neuroni cambiano forma e posizione e rafforzano o indeboliscono varie connessioni in modo tale da creare una rete di percorsi verso l'abilità, la capacità di fare qualcosa.
La capacità dei neuroni di cambiare se stessi chimicamente, strutturalmente e persino funzionalmente consente alla rete neurale del cervello di ottimizzarsi per il mondo esterno, un fenomeno chiamato plasticità cerebrale. Il cervello del bambino è il più flessibile. Quando un bambino nasce, il suo cervello non ha idea di quale vita prepararsi: per la vita di un guerriero medievale che dovrà padroneggiare l'arte della spada, un musicista del XVII secolo che dovrà sviluppare un'accurata memoria muscolare per suonare il clavicembalo, o un intellettuale moderno che dovrà mantenere e lavorare con una quantità enorme di informazioni. Ma il cervello del bambino è pronto a cambiare se stesso per qualsiasi vita che lo attende.
I bambini sono protagonisti della neuroplasticità, ma la neuroplasticità persiste per tutta la vita, così le persone possono crescere, cambiare e imparare cose nuove. Ed è per questo che possiamo formare nuove abitudini e rompere quelle vecchie: le tue abitudini rispecchiano i modelli esistenti nel tuo cervello. Se vuoi cambiare le tue abitudini, devi esercitare molta forza di volontà per riscrivere i percorsi neurali del cervello, ma se ci provi, il cervello finalmente capirà e cambierà tutti questi percorsi, dopodiché il nuovo comportamento non richiederà più forza di volontà. Il tuo cervello trasformerà fisicamente il cambiamento in una nuova abitudine.
In totale, ci sono circa 100 miliardi di neuroni nel cervello, che compongono questa rete incredibilmente vasta, come il numero di stelle nella Via Lattea. Circa 15-20 miliardi di questi neuroni si trovano nella corteccia, con il resto in altre parti del cervello. Sorprendentemente, anche il cervelletto ha tre volte più neuroni della corteccia.
Riduciamo lo zoom e guardiamo un'altra sezione trasversale del cervello. Questa volta taglieremo non longitudinalmente, ma trasversalmente.
La materia cerebrale può essere suddivisa in cosiddetta materia grigia e materia bianca. La materia grigia in realtà sembra più scura ed è costituita dai corpi cellulari (soms) dei neuroni cerebrali e dai loro embrioni, dendriti e assoni, insieme ad altro materiale. La materia bianca è composta principalmente da assoni elettricamente conduttivi che trasportano le informazioni dal soma ad altri somi oa una destinazione nel corpo. La materia bianca è bianca perché questi assoni sono solitamente avvolti nella guaina mielinica, che è un tessuto adiposo bianco.
Ci sono due aree principali di materia grigia nel cervello: l'ammasso interno del sistema limbico e parti del tronco cerebrale di cui abbiamo parlato sopra, e uno spesso strato di corteccia ricoperto da uno strato di corteccia di 2 mm all'esterno. Il grosso pezzo di materia bianca in mezzo è composto principalmente dagli assoni dei neuroni corticali. La corteccia è un grande centro di comando e molti dei suoi ordini provengono dalla massa di assoni nella sua composizione.
L'illustrazione più interessante di questo concetto è una raccolta di rappresentazioni artistiche del Dr. Greg Dunn e Brian Edwards. Guarda la netta differenza tra la struttura dello strato esterno della crosta di materia grigia e la materia bianca sottostante.
Questi assoni corticali possono trasmettere informazioni a un'altra parte della corteccia, alla parte inferiore del cervello o attraverso il midollo spinale - l'autostrada del sistema nervoso - e al resto del corpo.
Diamo uno sguardo all'intero sistema nervoso.
Il sistema nervoso è diviso in due parti: il sistema nervoso centrale - cervello e midollo spinale - e il sistema nervoso periferico - costituito da neuroni che si irradiano dal midollo spinale al resto del corpo.
La maggior parte dei tipi di neuroni sono interneuroni che comunicano con altri neuroni. Quando pensi, ci sono un mucchio di interneuroni nella tua testa che parlano tra loro. Gli interneuroni si trovano principalmente nel cervello.
Gli altri due tipi di neuroni sono neuroni sensoriali e neuroni motori: viaggiano lungo il midollo spinale e costituiscono il sistema nervoso periferico. Questi neuroni possono essere lunghi un metro. Ecco una struttura tipica per ogni tipo:
Ricordi le nostre due strisce?
Queste strisce si trovano dove nasce il sistema nervoso periferico. Gli assoni dei neuroni sensoriali viaggiano dalla corteccia somatosensoriale, attraverso la materia bianca del cervello, nel midollo spinale (che è semplicemente un enorme fascio di assoni). Dal midollo spinale, viaggiano in tutte le parti del tuo corpo. Ogni parte della tua pelle è rivestita di nervi che hanno origine nella corteccia somatosensoriale. Un nervo, a proposito, è una serie di fasci di assoni legati insieme in una piccola corda. Ecco una sezione trasversale del nervo:
Il nervo è tutto nel cerchio viola, ei quattro grandi cerchi all'interno sono i fasci di assoni.
Se una mosca si ferma sulla tua mano, accade quanto segue:
La mosca tocca la tua pelle e stimola un fascio di nervi sensoriali. I terminali degli assoni nei nervi iniziano a lavorare con il potenziale, trasmettendo questo segnale al cervello per segnalare la mosca. I segnali vanno al midollo spinale e ai somi della corteccia somatosensoriale. La corteccia somatosensoriale quindi segnala alla corteccia motoria di muovere pigramente la spalla per spazzare via la mosca. Alcuni somi nella corteccia motoria, che sono collegati ai muscoli del braccio, attivano potenziali, inviando segnali al midollo spinale e da lì ai muscoli delle braccia. I terminali degli assoni all'estremità dei neuroni stimolano i muscoli del braccio, che lo scuotono per scacciare la mosca. Il sistema nervoso della mosca attraversa il suo ciclo e vola via.
Quindi la tua amigdala si guarda intorno e si rende conto che un insetto è seduto su di te, dice alla corteccia motoria di contrarsi con ostilità, e se è un ragno invece di una mosca, ordina anche alle tue corde vocali di urlare involontariamente e distruggere la tua reputazione.
Quindi capiamo come funziona il cervello? Perché, allora, se il professore ha posto questa domanda - quante miglia abbiamo percorso se questo miglio è tutto ciò che dobbiamo sapere sul cervello - la risposta è di tre pollici?
E il segreto è questo.
Sappiamo come un singolo computer invia e-mail e comprendiamo appieno qualsiasi concetto di Internet, ad esempio quante persone ci sono, quali sono i siti più grandi, quali tendenze stanno guidando. Ma tutte queste cose al centro - i processi interni di Internet - creano un po 'di confusione.
Gli economisti possono dirti tutto su come opera il singolo consumatore, i concetti di base della macroeconomia e le forze generali in gioco, ma non possono mai dirti esattamente come funziona l'economia al secondo più vicino o cosa le accadrà in un mese o un anno.
Il cervello è in qualche modo simile. Abbiamo una piccola immagine: sappiamo tutto su come vengono attivati i neuroni. E abbiamo un quadro generale: sappiamo quanti neuroni ci sono nel cervello, quali sono i lobi e le strutture più grandi, come controllano il corpo e quanta energia consuma il sistema. Ma da qualche parte nel mezzo - quello che fa ogni parte del cervello - siamo completamente persi.
Semplicemente non capiamo.
Ciò che ci mostra davvero quanto siamo confusi è il modo in cui i neuroscienziati parlano delle parti del cervello che comprendiamo meglio. Come la corteccia visiva. Comprendiamo bene la corteccia visiva perché è facile da mappare.
Lo scienziato Paul Merolla me lo ha descritto come segue:
Fin qui bene. Ma continua:
E la corteccia motoria, un'altra delle aree del cervello più studiate, a un esame più attento risulta essere ancora più complessa della corteccia visiva. Perché, sebbene sappiamo quali aree generali della mappa della corteccia motoria corrispondono a determinate aree del corpo, i singoli neuroni in queste aree della corteccia motoria non sono allineati topograficamente e le specifiche del loro lavoro articolare per creare il movimento del corpo sono assolutamente poco chiare.
La neuroplasticità che rende il nostro cervello così utile lo rende anche incredibilmente difficile da capire, perché il modo in cui funziona il nostro cervello si basa su come il cervello si modella in risposta a specifici ambienti ed esperienze. Questo non è un pezzo di carne senz'anima o qualcosa che tu, io, la zia Masha, lo zio Petit e Bill Gates avremo lo stesso almeno in apparenza: nel profondo, il cervello di ogni persona è unico nel significato più alto della parola.
Parte prima: il colosso umano
Parte seconda: il cervello
Parte terza: volare sopra il nido dei neuroni
Parte quarta: interfacce neurocomputer
Parte quinta: il problema di Neuaralink
Parte sei: Age of Wizards 1
Parte sei: Age of Wizards 2
Parte sette: la grande fusione
