Hans Neleman/Stone/Getty Images Quando confronti i detective del cervello, neuroscienziati, ad altri investigatori, i neuroscienziati sembrano non riuscire a risolvere i misteri. Dopotutto, Hercule Poirot e Miss Marple di Agatha Christie avevano bisogno solo di circa 250 pagine ciascuno per arrivare al fondo dei loro casi. Idem per Nancy Drew. In televisione, Jessica Fletcher e Kojak sono stati tutti in grado di trovare le loro risposte in un'ora o meno, mentre a Veronica Mars serviva solo la durata di una stagione televisiva. Anche l'orgoglio del sud della Florida, Enciclopedia Brown, è stato in grado di risolvere i suoi casi con poco più di un libretto, le sue fidate scarpe da ginnastica e un'ampia varietà di factoid vari. Se l'Enciclopedia Brown ha richiesto solo 25 centesimi al giorno (più le spese) per risolvere i suoi casi, allora perché i neuroscienziati impiegano così tanto tempo per svelare i misteri del cervello?
OK, quindi il cervello è un po' più complesso della nemesi dell'Enciclopedia Brown, Bug significano. Ma con il cervello che pesa solo 1,4 kg (3 libbre), potresti essere perdonato se ti chiedi se i neuroscienziati sono solo grandi fannulloni. Così com'è, misteri a bizzeffe abbondano in quelle 3 libbre, e fino a poco tempo fa, gli scienziati non avevano l'attrezzatura per studiare accuratamente il cervello. Con l'avvento della tecnologia di imaging cerebrale, è possibile che continueranno a saperne di più.
Il funzionamento del cervello, però, determinare questioni così fondamentali sulla personalità che potremmo non sapere mai tutto su cosa sta succedendo. Ciò non significa che non possiamo speculare, anche se. Anche se potremmo non essere in grado di risolvere questi capricci con indizi che indicano il colonnello Mustard nella biblioteca con un revolver, possiamo tuffarci nel pensiero corrente su alcuni dei famosi misteri irrisolti del cervello. Prepara il tuo casebook e vai alla pagina successiva per il nostro primo puzzle.
Contenuti
Questi detective ragazzi cercano di capire quanto impatto avranno i loro genitori su di loro. Fonte immagine/immagini Getty Gemelli:quando li avranno Brad Pitt e Angelina Jolie, è affascinante. Quando appaiono a Jack Nicholson nei corridoi dell'Overlook Hotel nel film "The Shining, " è strano. Quando Arnold Schwarzenegger e Danny DeVito affermano di essere loro, è l'oro della commedia. E mentre le nascite multiple rappresentano di per sé una delle grandi meraviglie della vita, forniscono importanti indizi nel misterioso caso di natura contro cultura .
Questo caso riguarda quanto della nostra personalità è dovuto a ciò con cui siamo venuti al mondo:i nostri geni. I nostri geni determinano quanto saremo intelligenti? Chi ameremo? Cosa preferiremmo mangiare per cena? O quello che succede una volta che sei nel mondo fa una differenza maggiore? Alla fine i genitori, i coetanei o le pop star plasmeranno la persona che diventerai? Un modo per i ricercatori di capire dove finiscono i geni e dove inizia l'ambiente è lo studio dei gemelli identici, che condividono gli stessi geni. Gli scienziati hanno studiato i gemelli per capire l'impatto dei geni su tutto, dalle abilità matematiche alla predisposizione al cancro al seno. I gemelli rappresentano un campo minato di ricerca così ricco per i neuroscienziati che un festival annuale a Twinsburg, L'Ohio funge da partito di reclutamento di sorta [fonte:Revill, Astana].
La separazione dei gemelli avviene quando gli scienziati possono essere in grado di esaminare davvero la natura rispetto all'educazione. Finora, però, solo uno studio ha mai esaminato i gemelli separati dall'infanzia fino all'età adulta, e non conosceremo i risultati di quello studio fino al 2066. Negli anni '60, anni '70 e '80, lo psichiatra infantile Peter Neubauer e la psicologa infantile Viola Bernard hanno condotto uno studio in cui gemelli e triplette che sono stati dati in adozione in una certa agenzia di adozione di New York sono stati separati e studiati per tutta la durata della loro vita [fonte:Wright].
Quando i fratelli furono affidati alle rispettive famiglie, ai genitori è stato detto che il bambino faceva parte di uno studio di ricerca in corso che avrebbe richiesto interviste e valutazioni regolari. Nessuno, però, è stato detto che il bambino era un gemello o tre gemelli, o che lo studio ha coinvolto l'influenza della natura contro la cultura. Nel 1981, lo stato di New York ha iniziato a richiedere che i fratelli fossero tenuti insieme nel processo di adozione, e Neubauer si resero conto che il pubblico poteva non essere ricettivo a uno studio che utilizzava questo metodo di separazione [fonte:Richman]. I risultati furono sigillati e collocati alla Yale University fino al 2066.
Il libro di memorie "Identical Strangers" è la storia di Paula Bernstein ed Elyse Schein, che facevano parte dello studio. Le sorelle si sono riunite quando avevano entrambe 35 anni; tutti tranne quattro soggetti dello studio su 13 bambini hanno trovato il fratello scomparso [fonte:Richman]. Nella promozione del libro, Bernstein e Schein possono fornire un'anteprima dei risultati di Neubauer e Bernard. Bernstein e Schein dicono che è innegabile che la genetica giochi un ruolo importante; Bernstein mette il numero a oltre il 50 percento [fonte:Sunday Herald Sun]. Le donne hanno scoperto di avere cose in comune che includevano l'abitudine di succhiare le stesse dita e la stessa specializzazione al college [fonte:Sunday Herald Sun]. Quanto ad altre questioni, le donne riferiscono che sono, come ha affermato Bernstein in un'intervista alla National Public Radio, "persone diverse con storie di vita diverse" [fonte:Richman].
Per adesso, sembra che siamo in una situazione di stallo, quindi vai alla pagina successiva per vedere se possiamo risolvere "L'enigma del perché il cervello smette di funzionare".
Il cervello disordinato non racconta storie. Daniel Day/Stone+/Getty Images Quando un killer è a piede libero nei romanzi o sul grande schermo, c'è un'urgenza speciale per il detective sul caso. È una corsa contro il tempo per catturare il colpevole prima che colpisca di nuovo. Il mistero di come le cellule cerebrali vengono uccise dalle malattie neurologiche degenerative non è diverso. Come possono attestare milioni di persone e le loro famiglie, un disturbo o una lesione cerebrale può essere spaventoso, frustrante e alla fine fatale.
Una cosa che rende questi disturbi particolarmente temibili è quanto poco si sappia sul motivo per cui si verificano o su cosa si può fare al riguardo. Prendere, Per esempio, il caso dell'Alzheimer. Questo disturbo lascia dietro di sé due indizi molto importanti:placche amiloidi e grovigli neurofibrillari. Ma cosa significano questi indizi? La loro presenza inizia il processo dell'Alzheimer, o si sviluppano di conseguenza? E se queste due caratteristiche sono i colpevoli, cosa si può fare per tenerli fuori dalla scena del cervello? Come ancora, non esiste una bacchetta magica in grado di ripristinare la funzione cerebrale o far ricrescere le cellule cerebrali dopo che sono state perse.
Nel 1990, Il presidente George H.W. Bush dichiarò che l'ultimo decennio del XX secolo sarebbe stato conosciuto come il "Decennio del cervello". La proclamazione di Bush riguardo al decennio intelligente ha riconosciuto i progressi che erano stati fatti nella comprensione di come funziona il cervello, sottolineando allo stesso tempo quanto ancora c'era da imparare su ciò che accade lassù [fonte:Bush]. Il presidente ha citato una serie di disturbi neurologici che sperava di comprendere ulteriormente, compreso il morbo di Alzheimer, ictus, schizofrenia, autismo, Morbo di Parkinson, Malattia di Huntington e distrofia muscolare.
Come puoi immaginare, solo un decennio di cervello non è stato sufficiente per risolvere tutti i problemi che affliggono il nodulo in cima al nostro midollo spinale. Per capire come il cervello smette di funzionare, i ricercatori devono lavorare di più su come funziona effettivamente il cervello. Mentre gli scienziati conoscono la funzione generale di varie parti del cervello, c'è solo un'idea molto elementare di come i sistemi del cervello lavorano insieme, soprattutto con tutte le funzioni che una persona richiede in un solo giorno. Come funziona così velocemente? Quali altri sistemi del corpo utilizza o su cui si basa?
Tutte queste domande potrebbero stancarti, e sei più che benvenuto a fare un pisolino, ma imposta una sveglia in modo da non dormire attraverso il prossimo mistero sulla nostra lista.
Perché i bambini hanno bisogno di dormire così tanto? Un altro mistero! Ben Bloom/Stone/Getty Images "I sogni dolci sono fatti di questo, " cantava Annie Lennox durante il suo periodo negli Eurythmics negli anni '80. Ma potresti notare che Lennox è adeguatamente vago su cosa sia esattamente "questo". E davvero, nessuno sa di cosa sono fatti i sogni d'oro, perché li abbiamo o anche cosa stiamo facendo addormentando la nostra vita comunque.
Puoi crederci? Ogni notte ci ritagliamo qualche ora di riposo, e gli scienziati non sanno nemmeno perché! Sanno che è estremamente dannoso se una persona non dorme abbastanza, ed è possibile che il sonno una volta servisse a una sorta di beneficio evolutivo. Il sonno sarebbe una distrazione estremamente benefica se l'uomo primitivo avesse voluto fare una passeggiata di mezzanotte nel momento in cui le tigri dai denti a sciabola erano in cerca di preda [fonte:BBC]. D'altra parte, non è un tratto particolarmente vantaggioso da portare avanti in questa era dell'elettricità poiché il processo richiede molto tempo (circa un terzo della nostra vita) e rende il sognatore indifeso contro i predatori [fonte:Eagleman].
Ci sono alcune teorie sul perché abbiamo bisogno di dormire così tanto. Un'idea è che il sonno è ristoratore per il corpo, dandogli l'opportunità di riposare. Ma se il riposo è l'obiettivo, perché il nostro cervello continua a lavorare sodo? È possibile che mentre dormiamo, il cervello si esercita ed esegue esercizi di risoluzione dei problemi prima di completare le azioni nel mondo reale. Ci sono diversi studi che mostrano che l'apprendimento non può avvenire senza dormire per rafforzare la conoscenza [fonte:Schaffer].
Alcuni di questi studi possono avere implicazioni reali per gli studenti. Un ricercatore sostiene che sarebbe meglio per gli studenti rivedere le informazioni finché non fossero stanchi, poi dormito, invece di tirare una notte intera [fonte:BBC]. Alcune scuole hanno cambiato l'ora di quella prima campana in modo che gli studenti delle scuole medie e superiori possano avere un po' più di tempo per sonnecchiare [fonte:Boyce, Brink].
Quindi diciamo che questi studenti vanno davvero a dormire, invece di impegnarsi in comportamenti più nefasti. Cosa succede allora? Quando nel 1951 fu scoperto lo stato di sogno del sonno REM, è stato descritto come un "nuovo continente nel cervello" [fonte:Schaffer]. Sebbene gli scienziati abbiano cercato di farsi strada in questo continente inesplorato, rimangono misteri sulla sua topografia. come il sonno, sognare può rappresentare una sorta di palestra personale per il cervello, con i sogni che consentono a una persona di elaborare problemi emotivi e consolidare pensieri e ricordi.
O, è possibile che la vita sia solo un sogno, come la canzone "Row, Riga, Row Your Boat" ci ha insegnato. Quando dormi, stai sperimentando una tonnellata di stimoli visivi che il cervello sta elaborando in qualche modo. In stato di veglia, ci possono essere stimoli aggiuntivi per i diversi sensi, ma il cervello potrebbe fare la stessa cosa con loro. Se il cervello lavora tanto per dormire quanto quando siamo svegli, allora forse la vita è un sogno ad occhi aperti [fonte:Eagleman].
Remiamo la nostra barca alla pagina successiva e indaghiamo sul misterioso caso della memoria umana.
Questo detective annota tutti i suoi indizi in modo che non li dimentichi. Henrik Sorensen/Stone/Getty Images Nel film del 2004 "Eternal Sunshine of the Spotless Mind, " i personaggi interpretati da Jim Carrey e Kate Winslet subiscono un processo per cancellare tutti i ricordi della loro relazione dalle loro menti. Il film utilizza una varietà di metodi per mostrare come i ricordi si disintegrano e scompaiono, e diventa una corsa contro il tempo quando il personaggio di Carrey decide di non voler completare il processo. Cerca di proteggere i suoi ricordi sul personaggio di Winslet nascondendoli in ricordi non correlati.
Buona fortuna, Jim. Nemmeno gli scienziati sono completamente sicuri di come si formano i ricordi, come li recuperiamo o come scompaiono. Esistono molti tipi di memoria; noi umani siamo topi da soma che archiviano informazioni che vanno da come fare la torta preferita di nostra nonna a come risolvere le equazioni algebriche. Ma quali cose decide di salvare il cervello? Dove mette queste informazioni, e perché non possiamo ottenere alcune di queste informazioni quando le vogliamo davvero?
Gli scienziati sono stati in grado di individuare dove sono archiviati determinati tipi di memoria. Hanno anche scoperto come i neuroni si attivano e le sinapsi si rafforzano durante la memorizzazione di questi ricordi. Ma non sanno esattamente cosa entra in quel neurone per immagazzinare la memoria, o come dissolvere quella connessione sinaptica se vuoi dimenticare qualcosa. Nel settembre 2008, sono emersi nuovi indizi sulla memoria che alla fine potrebbero aiutarci a risolvere questo caso freddo. In uno studio, i ricercatori hanno scoperto che i neuroni attivati nel richiamo di un ricordo sono probabilmente quelli che si sono attivati quando l'evento si è verificato originariamente [fonte:Carey]. Quindi, quando parli di rivivere vecchi ricordi, sei davvero, perché il cervello sta facendo esattamente la stessa cosa che ha fatto la prima volta.
Ma se non ci fosse una prima volta? Uno dei problemi per andare a fondo della memoria è che a volte sembra giocare brutti scherzi al cervello. Per esempio, spesso creiamo falsi ricordi. Il 7 luglio 2005, Londra ha subito una serie di attentati. Uno studio di follow-up ha rilevato che quattro persone su 10 hanno falsi ricordi dell'evento perché hanno affermato di aver visto filmati televisivi inesistenti [fonte:Randerson]. Se stiamo immagazzinando cose che sono inaffidabili, la memoria serve a qualcosa? Secondo pensatori antichi come Aristotele, potremmo aver bisogno solo di ricordi come un modo per prevedere e anticipare il futuro [fonte:Eagleman].
La domanda su cosa abbiamo sperimentato e come l'abbiamo sperimentato sta portando al nostro prossimo mistero irrisolto del cervello:l'annosa questione della coscienza. Leggi di più su questo enigma del cervello nella pagina successiva.
Il piccolo Sherlock Holmes cerca di determinare se è ancora cosciente. Lambert/Hulton Archive/Getty Images Questa sezione potrebbe semplicemente "sbalordire la tua mente, " per usare un'espressione comune. Ma hai anche una mente? Gli scienziati non sanno dove finisce il cervello e inizia la mente. Sono la stessa cosa? E le anime? Si trovano nel nostro cervello? Di cosa è responsabile tutti i pensieri ei sentimenti unici che ci rendono ciò che siamo?Tutti, dai filosofi ai fisici, hanno affrontato questa questione della coscienza e ne sono usciti vuoti.
Per molto tempo, lo studio della coscienza era considerato troppo lontano da studiare. Come si studia scientificamente qualcosa di così soggettivo? Come può ciò che una persona sente diventare qualcosa che un'altra persona può quantificare? Ma ora, nella loro incessante ricerca di capire ogni singola cosa del mondo, gli scienziati stanno cercando di capire cosa sta succedendo esattamente con la coscienza.
Sebbene profonde domande metafisiche sulla natura di un'anima, una mente e un cervello lasciano domande sul fatto che questo problema sia nel regno degli scienziati, il cervello è probabilmente coinvolto in qualche modo con i nostri pensieri coscienti. Con l'aiuto dell'imaging cerebrale, gli scienziati possono osservare diverse parti del cervello illuminarsi, e sanno che possono alterare il cervello e la nostra coscienza con interventi chirurgici o sostanze chimiche [fonti:Eagleman, Pinker]. Ma ciò che gli scienziati non sanno è in quale fase del processo un neurone attivo diventa un pensiero cosciente. Le cose che costituiscono la coscienza possono essere sparse in tutto il cervello, con diverse parti craniche responsabili di diversi pezzi di una persona. Ma, come abbiamo accennato, ci sono tonnellate di altri misteri sul cervello su come queste parti potrebbero funzionare insieme.
Gli scienziati stanno anche cercando di capire la relazione tra esperienze consce e inconsce. Ci sono alcune cose, come respirare e mantenere un battito cardiaco regolare, a cui non dobbiamo pensare. In che modo queste azioni inconsce sono cablate in modo diverso da quelle consce? C'è qualche differenza? Ci piace pensare che prendiamo le nostre decisioni, ma uno studio recente mostra che potremmo anche non farlo. Questo studio ha scoperto che utilizzando scanner cerebrali, i ricercatori potevano prevedere come una persona avrebbe agito sette secondi interi prima che la persona sapesse che era stata presa una decisione [fonte Keim]. La nostra coscienza potrebbe essere solo un'illusione.
È possibile che qualcosa come il libero arbitrio possa entrare nell'equazione all'ultimo momento possibile, annullando la decisione presa dal cervello. I ricercatori dello studio hanno anche ammesso che questo test era più adatto a un semplice test di laboratorio che prevedeva la pressione di un pulsante, al contrario di una decisione più importante come prendere un lavoro [fonte:Keim].
Riusciremo mai a risolvere questi misteri del cervello? Chissà, il nostro strumento per farlo è proprio quello che stiamo cercando di capire. Ma potresti iniziare a setacciare la scena alla ricerca di indizi trascurati leggendo le storie e i collegamenti nella pagina successiva.
