Inligting

Hoe geïsoleer is verskillende areas van die brein?

Hoe geïsoleer is verskillende areas van die brein?


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Ek stel belang om te verstaan ​​hoe geïsoleerde verskillende dele van die brein van mekaar is. Ek probeer verstaan ​​hoe verskillende dele van die brein saamwerk.

Meer spesifiek stel ek belang in of die verskillende afdelings almal saam in 'n wilde massa verweef is of nie, of op 'n meer geïsoleerde manier werk:

Het verskillende gespesialiseerde areas van die brein spesifieke, gekonsolideerde verbindingsgebiede waar hulle inligting uitruil (soos hulle hul werk doen en die nodige inligting aan die ander modules deurgee)?

Of pas hulle in plaas daarvan baie deeglik in, verbind hulle vrylik met ander dele van die brein, soort van verstrengelde tou, met geen ooglopende punte van gekonsolideerde interaksie nie?


Wel, om jou vraag te beantwoord, altwee jou hipoteses is ten minste waar gedeeltelik waar.

Die brein het verskeie bekende gespesialiseerde verbindings wat neurale bane genoem word wat spesifieke areas van die brein verbind en verantwoordelik is vir bepaalde funksies.

Byvoorbeeld, wanneer jy jou been beweeg, begin die stimulus by die motoriese korteks en beweeg deur die piramidale kanaal na jou been en dan terug.

U kan egter argumenteer dat die stimulus nie by die motoriese korteks begin het nie. Hoekom? jy het daaraan gedink om te beweeg, dan die besluit geneem en eers daarna die werklike aksie uitgevoer om jou been te beweeg.

En hier is 'n meer komplekse (en miskien humoristiese) voorbeeld:

  • Jy sien 'n hond wat woes na jou toe hardloop.
  • Die stimulus beweeg deur jou visuele pad na jou visuele korteks.
  • Die beeld van 'n hond vorm in jou brein.
  • Dit reis dan na jou Hippokampus.
  • U besef dat dit 'n hond is en onthou ook 'n traumatiese kinderjare -ervaring met 'n hond.
  • Die stimulus beweeg na jou amigdala.
  • Jy voel vrees
  • Die stimulus aktiveer die simpatiese stelsel.
  • Jy is nou bereid om te veg of te vlug
  • Die frontale lob word geaktiveer
  • Jy besluit om die hond te skop
  • Die stimulus gaan van jou motoriese korteks na jou serebellum
  • Jou serebellum "onthou" die karateklasse wat jy as kind gehad het
  • Die stimulus gaan na jou been
  • Jy skop die arme hond. Hy hardloop.
  • Nucleus accumbens word geaktiveer
  • Jy voel goed met jouself

Dus, in kort, die brein het paaie wat spesifieke areas van die brein verbind, maar in 'n sekere sin is alle dele van die brein óf direk óf indirek verbind. Soos die gesegde "alle paaie lei na Rome!"


VRYWARING: Ek onderskryf nie dieremishandeling nie.


Die sielkunde van die brein en gedrag

Huma Sheikh, besturende direkteur, is 'n raad-gesertifiseerde neuroloog, wat spesialiseer in migraine en beroerte, en verbonde aan Mount Sinai van New York.

Jy het die grondbeginsels van wat sielkunde is en hoe sielkundiges die menslike verstand en gedrag ondersoek, ondersoek. Hierdie les fokus op die biologiese prosesse wat 'n rol speel in hoe ons dink, voel, reageer en optree.

Elke jaar word miljoene mense geraak deur versteurings van die brein en senuweestelsel, insluitend Alzheimer's, Parkinson se siekte, beroerte en traumatiese breinbeserings. Hierdie siektes en beserings beklemtoon die belangrikheid van die biologiese basisse vir ons gedrag. In hierdie week se les sal ons 'n paar van die basiese beginsels van biologiese sielkunde ondersoek.


Skryf in virSpektrumse nuusbriewe

Outisme is 'n neuro-ontwikkelingstoestand. Alhoewel dit gediagnoseer word op grond van die teenwoordigheid van twee kerngedrag - beperkte belangstellings en herhalende gedrag, sowel as probleme met sosiale interaksies en kommunikasie - word vermoed dat daardie eienskappe ontstaan ​​​​as gevolg van veranderinge in hoe verskillende dele van die brein vorm en met een verbind word. 'n ander.

Geen navorsing het 'n 'kenmerkende' breinstruktuur vir outisme ontbloot nie, wat beteken dat geen enkele patroon van veranderinge by elke outistiese persoon voorkom nie. Studies van breinstruktuur lewer dikwels verskillende resultate op - daar is groot verskeidenheid tussen individue in die algemeen. Maar sommige tendense het begin na vore kom vir subgroepe van outistiese mense. Hierdie verskille sal dalk eendag 'n bietjie insig gee in hoe sommige outistiese mense se brein funksioneer. Hulle kan ook verwys na pasgemaakte behandelings vir spesifieke subtipes van outisme.

Hier is wat ons weet oor hoe breinstruktuur verskil tussen mense met en sonder outisme.

Watter breinstreke is bekend? struktureel anders tussen outistiese en nie-outistiese mense?
Studies wat gebruik maak van 'n breinskanderingstegniek genaamd magnetiese resonansiebeelding (MRI) het 'n paar breinstreke uitgelig wat struktureel onderskeibaar is by mense met outisme.

Kinders en adolessente met outisme het dikwels 'n vergrote hippokampus, die area van die brein wat verantwoordelik is vir die vorming en berging van herinneringe, dui verskeie studies aan, maar dit is onduidelik of daardie verskil tot in adolessensie en volwassenheid voortduur 1,2.

Die grootte van die amygdala blyk ook te verskil tussen mense met en sonder outisme, hoewel navorsers van verskillende laboratoriums teenstrydige resultate opgedaag het. Sommige vind dat mense met outisme kleiner amigdalae het as mense sonder outisme, of dat hul amygdalae net kleiner is as hulle ook angs het 3 . Ander het gevind dat outistiese kinders amygdalae vroeg in ontwikkeling vergroot het en dat die verskil met verloop van tyd afvlak 2,4.

Outistiese mense het verminderde hoeveelhede breinweefsel in dele van die serebellum, die breinstruktuur aan die basis van die skedel, volgens 'n meta-analise van 17 beeldstudies 5 . Wetenskaplikes het lank gedink die serebellum koördineer meestal bewegings, maar hulle verstaan ​​nou dat dit ook 'n rol in kognisie en sosiale interaksie speel.

Op 'n meer globale vlak lyk dit of die korteks - die brein se buitenste laag - 'n ander diktepatroon het by mense met en sonder outisme. Hierdie verskil volg met veranderinge aan 'n enkele tipe neuron tydens ontwikkeling, 'n 2020-studie dui daarop.

Hoe verander hierdie strukturele verskille tydens ontwikkeling?
Sommige babas wat later met outisme gediagnoseer word, het buitengewoon vinnige groei in sekere breinstreke, volgens verskeie studies 6,7,8. In vergelyking met hul nie-outistiese eweknieë, het outistiese kinders aansienlik vinniger uitbreiding van die oppervlakte van hul korteks vanaf 6 tot 12 maande oud. In die tweede jaar van die lewe neem breinvolume baie vinniger toe by outistiese kinders as by hul nie-outistiese maats.

Die resultate ondersteun vroeëre navorsing wat vergrote koppe en breine by 'n fraksie van outistiese mense gesien het: Hulle korteks blyk te vinnig uit te brei in baba- en vroeë kinderjare, selfs voordat outisme-eienskappe gedragsmatig opgespoor kan word. Gedurende die laat kinderjare groei neurotipiese breine steeds in grootte in volwassenheid, hulle begin krimp. Daarenteen begin die breine van sommige mense met outisme vroegtydig krimp, voor hul middel-20's.

Sommige kinders wat later met outisme gediagnoseer word, het ook oortollige serebrospinale vloeistof - die vloeistof wat die brein omring - in vergelyking met hul nie-outistiese eweknieë, wat kan bydra tot 'n vergrote kop. Diegene met die mees vloeibare is geneig om later in hul lewe ook die mees prominente outisme-eienskappe te hê 7 . Die oortollige vloeistof verskyn so vroeg as 6 maande oud en hou aan tot en met ouderdom 3 9 .

Wat van die struktuur van die verbindings tussen breinstreke?
’n Soliede bewyse dui daarop dat witstof, die bondels lang neuronvesels wat breinstreke verbind, ook verander word by mense met outisme. Navorsers lei gewoonlik die struktuur van witstof af deur 'n tegniek genaamd diffusie MRI te gebruik, wat die vloei van water deur die brein meet.

Mense wat die hele of 'n gedeelte van een witstofkanaal ontbreek, genoem die corpus callosum, wat die brein se twee hemisfere verbind, het 'n groter waarskynlikheid om outisties te wees of eienskappe van die toestand te hê 10 . Die corpus callosum bevat baie van die langafstandverbindings wat deur die brein strek, die feit dat die ontwrigting van daardie verbindings tot outisme-eienskappe kan lei, ondersteun die konnektiwiteitsteorie van outisme.

Voorskoolse kinders met outisme toon beduidende verskille in die struktuur van veelvuldige witstof-kanale, volgens 'n 2020-studie. Outistiese kleuters en adolessente toon ook veranderinge in witstof regdeur die brein 11,12.

Is daar geslagsverskille in die breinstruktuur van mense met outisme?
Dit is onduidelik. Die identifisering van geslagsverskille in outisme bly uitdagend omdat minder meisies as seuns met outisme gediagnoseer word, sê Mark Shen, assistent-professor in psigiatrie aan die Universiteit van Noord-Carolina by Chapel Hill.

Tog het 'n paar onlangse studies wenke van geslagsverskille in die brein in outisme opgedaag. 'n Studie van 2020 het getoon dat die amigdala meer aangetas word by outistiese meisies as by outistiese seuns 13 . ’n Vergrote amigdala word geassosieer met erger emosionele probleme spesifiek by outistiese meisies, volgens ander werk.

Witstofveranderinge by voorskoolse kinders met outisme verskil ook volgens geslag: Outistiese meisies het 'n groter mate van strukturele integriteit in hul corpus callosum in vergelyking met nie-outistiese meisies, terwyl daardie maatstaf laer is by outistiese seuns as by nie-outistiese seuns 14 .

Ander strukturele verskille, soos die tempo van breingroei en hoeveelheid serebrospinale vloeistof, lyk soortgelyk tussen die geslagte 6,9.

Hoekom is breinstruktuur in outisme belangrik om te studeer?
Omdat outisme 'n heterogene toestand is, "wanneer ons oor outisme praat, praat ons waarskynlik van verskillende biologiese subtipes," sê Shen.

Alhoewel nie elke baba wat later met outisme gediagnoseer word, op 6 maande ouderdom oortollige breinvloeistof sal hê nie, en nie elke outistiese volwassene het 'n onderontwikkelde corpus callosum nie, kan dit navorsers help om biologies-gebaseerde behandelings vir individue met outisme te leer om meer oor hierdie subtipes te leer.

Daarbenewens sal die vind van strukturele biomerkers wat subtipes van outisme op 'n nie-indringende manier kan identifiseer, selfs voordat outismegedrag opgespoor kan word, help om "die naald vroeër te beweeg" vir outismediagnose, sê Shen.


Verbeelding - hoe en waar kom dit in die brein voor?

Het jy al gewonder waar verbeelding vandaan kom, wat maak ons ​​kreatief, hoekom ons wetenskaplik dink of kuns skep, en werktuie uitvind? Filosowe redeneer al duisende jare oor die essensie van verbeelding. Wetenskaplikes by Dartmouth College glo hul studie bring ons nader aan die antwoord.

Volgens hoofnavorser, Alex Schlegel, 'n gegradueerde student in die Departement Sielkundige en Breinwetenskappe, lê die antwoord in die menslike brein se "geestelike werkspasie", 'n wydverspreide neurale netwerk wat aktiwiteit oor verskeie streke in die brein koördineer en bewustelik simbole, beelde, idees en teorieë manipuleer.

Die studie, wat in die Verrigtinge van die National Academy of Sciences, wys hoe mense in staat is om intens en vinnig te fokus om komplekse probleme op te los en nuwe idees uit te dink.

“Ons bevindinge bring ons nader daaraan om te verstaan ​​hoe die organisasie van ons brein ons van ander spesies onderskei en bied so 'n ryk interne speelgrond vir ons om vry en kreatief te dink.

Om hierdie verskille te verstaan, sal ons insig gee in waar menslike kreatiwiteit vandaan kom en ons moontlik in staat stel om dieselfde kreatiewe prosesse in masjiene te herskep.”

Navorsers het lankal voorgestel dat menslike verbeelding bestaan ​​danksy 'n wydverspreide neurale netwerk in die brein.

Om egter duidelik te demonstreer dat so 'n "geestelike werkruimte" bestaan, was uiters moeilik met beskikbare tegnieke wat net daarin geslaag het om breinaktiwiteit in isolasie te ondersoek.

Die Dartmouth-wetenskaplikes het die kwessie benader deur die vraag te vra: "Hoe laat die brein ons toe om geestelike beelde te manipuleer?"

Die skrywers het die voorbeeld gegee van mense wat gevra word om 'n hommel met die kop van 'n bul voor te stel. Die meeste van ons sal die taak maklik vind. Om egter die beeld in ons geestesoog te laat verskyn, moet die menslike brein 'n totaal nuwe beeld konstrueer, skynbaar uit die niet.

Vyftien vrywilligers is gevra om spesifieke visuele vorms in hul gedagtes op te tower, en dit dan verstandelik te kombineer in meer ingewikkelde figure. Ander moes komplekse beelde in hul gedagtes skep, en dan verstandelik afbreek in hul aparte dele.

Met die gebruik van fMRI (funksionele magnetiese resonansbeelding) kon die span die vrywilligers se breinaktiwiteit meet. Wat is die verskil tussen fMRI en MRI? – Eenvoudig gestel, MRI kyk na die anatomiese struktuur, terwyl 'n fMRI die metaboliese funksie sien. Met ander woorde, MRI kyk na wat daar is, terwyl fMRI jou vertel wat daar gebeur.

Schlegal en kollegas het verwag dat die visuele korteks - die deel van die brein wat beelde verwerk - aktief betrokke sou wees by die bestuur van geestelike manipulasie. Hulle studie het dit bevestig, maar hulle het dit ook ontdek verskeie ander streke was blykbaar betrokke by die manipulering van denkbeeldige vorms.

Die studie het bevestig wat die meeste geleerdes teoretiseer het - dat die "geestelike werkruimte" is verantwoordelik vir die meeste van menslike bewuste ervaring en die buigsame kognitiewe vermoëns wat ons (mense) ontwikkel het.

Die span het bygevoeg dat verdere studies nodig is om beter te verstaan ​​hoe hierdie neurale netwerke funksioneer.

Hierdie studie toon dat wanneer dit kom by komplekse menslike kognitiewe gedrag, ons moet kyk na hoe die brein as 'n geheel optree, eerder as sy geïsoleerde dele.


Funksies van die korteks

Toe die Duitse fisici Gustav Fritsch en Eduard Hitzig (1870/2009) ligte elektriese stimulasie op verskillende dele van 'n hond se korteks toegepas het, het hulle ontdek dat hulle verskillende dele van die hond se liggaam kan laat beweeg. Verder het hulle 'n belangrike en onverwagte beginsel van breinaktiwiteit ontdek. Hulle het gevind dat die stimulering van die regterkant van die brein beweging in die linkerkant van die hond se liggaam veroorsaak het, en omgekeerd. Hierdie bevinding volg uit 'n algemene beginsel oor hoe die brein gestruktureer is, genoem kontralaterale beheer, betekenis die brein is so bedraad dat die linkerhemisfeer in die meeste gevalle sensasies van die regterkant van die liggaam ontvang en beheer, en omgekeerd.

Figuur 4.10 Die sensoriese korteks en die motoriese korteks. Die gedeelte van die sensoriese en motoriese korteks wat gewy word aan die ontvangs van boodskappe wat spesifieke streke van die liggaam beheer, word bepaal deur die hoeveelheid fyn beweging wat daardie area in staat is om uit te voer. Die hand en vingers het dus net soveel area in die serebrale korteks as die hele romp van die liggaam.

Fritsch en Hitzig het ook gevind dat die beweging wat op die breinstimulasie gevolg het, slegs plaasgevind het wanneer hulle 'n spesifieke boogvormige gebied gestimuleer het wat oor die bokant van die brein van oor tot oor loop, net aan die voorkant van die pariëtale lob (sien Figuur 4.10, “ Die sensoriese korteks en die motoriese korteks ”). Fritsch en Hitzig het die motoriese korteks, die deel van die korteks wat bewegings van die liggaam beheer en uitvoer deur seine na die serebellum en die rugmurg te stuur. Meer onlangse navorsing het die motoriese korteks selfs meer volledig gekarteer deur ligte elektroniese stimulasie te verskaf aan verskillende areas van die motoriese korteks by pasiënte wat ten volle bewus is terwyl hulle hul liggaamsresponse waarneem (omdat die brein geen sensoriese reseptore het nie, voel hierdie pasiënte geen pyn nie). Soos jy kan sien in Figuur 4.10, “The Sensory Cortex and the Motor Cortex,” het hierdie navorsing aan die lig gebring dat die motoriese korteks gespesialiseer is om beheer oor die liggaam te verskaf, in die sin dat die dele van die liggaam wat meer benodig presiese en fyner bewegings, soos die gesig en die hande, word ook die grootste hoeveelheid kortikale spasie toegeken.

Net soos die motoriese korteks boodskappe na die spesifieke liggaamsdele stuur, word die somatosensoriese korteks, 'n area net agter en parallel met die motoriese korteks aan die agterkant van die frontale lob, ontvang inligting van die vel se sensoriese reseptore en die bewegings van verskillende liggaamsdele. Weereens, hoe meer sensitief die liggaamsgebied is, hoe meer area word daaraan gewy in die sensoriese korteks. Ons sensitiewe lippe beslaan byvoorbeeld 'n groot area in die sensoriese korteks, net soos ons vingers en geslagsdele.

Ander areas van die korteks verwerk ander soorte sensoriese inligting. Die visuele korteks is die area geleë in die oksipitale lob (heel agter in die brein) wat visuele inligting verwerk. As jy in die visuele korteks gestimuleer is, sou jy flitse van lig of kleur sien, en dalk onthou jy dat jy die ervaring gehad het om "sterre te sien" gehad het toe jy in jou agterkop getref is of op jou kop geval het. Die temporale lob, geleë aan die onderkant van elke hemisfeer, bevat die ouditiewe korteks, wat verantwoordelik is vir gehoor en taal. Die temporale lob verwerk ook sekere visuele inligting, wat ons die vermoë bied om die voorwerpe rondom ons te benoem (Martin, 2007).

Die motoriese en sensoriese areas van die korteks maak 'n relatief klein deel van die totale korteks uit. Die res van die korteks bestaan ​​uit assosiasie areas waarin sensoriese en motoriese inligting gekombineer en geassosieer word met ons gestoorde kennis. Hierdie assosiasie-areas is die plekke in die brein wat verantwoordelik is vir die meeste van die dinge wat mense menslik laat lyk. Die assosiasie-areas is betrokke by hoër verstandsfunksies, soos leer, dink, beplanning, beoordeling, morele reflektering, figureer en ruimtelike redenering.


Veranderde breinstruktuur in patologiese narcisme

'n Verreikende versteuring van die selfagting word as 'n narcistiese persoonlikheidsversteuring aangedui. Persone met patologiese narcisme ly enersyds aan minderwaardigheidsgevoelens, terwyl hulle aan die ander kant hulself as arrogant, neerhalend en selfgeabsorbeerd na die wêreld projekteer. Een van die sleutelkenmerke van 'n narcistiese persoonlikheidsversteuring is die gebrek aan empatie. Alhoewel pasiënte wat aan so 'n afwyking ly, goed in staat is om te herken wat ander mense voel, dink en bedoel, toon hulle min deernis.

In hierdie studie het die span wetenskaplikes onder leiding van Privatdozent Dr. Stefan Röpke van die Charité Departement Psigiatrie en Direkteur van die persoonlikheidsversteuringswerkgroep vir die eerste keer die strukturele korrelasie van hierdie tekort gedemonstreer. Hulle het altesaam 34 proefpersone ontleed, waarvan 17 aan 'n narcistiese persoonlikheidsversteuring gely het. Deur middel van verskeie toetse het die navorsers reeds in 'n voorlopige studie aan die lig gebring dat hierdie pasiënte eintlik 'n tekort aan die vermoë tot empatie toon. Met behulp van magnetiese resonansie beelding (MRI) metodes, het die wetenskaplikes die dikte van die pasiënte se serebrale korteks gemeet. Die serebrale korteks vorm die eksterne senuweesellaag van die brein. Die bevindinge het aan die lig gebring dat daardie proefpersone wat aan narcistiese persoonlikheidsversteuring ly, strukturele abnormaliteite getoon het in presies daardie area van die brein, wat betrokke is by die verwerking en generering van deernis. Vir pasiënte met narsisme was hierdie area van die serebrale korteks merkbaar verminder in dikte in vergelyking met die kontrolegroep.

"Ons data toon dat die hoeveelheid empatie direk gekorreleer is met die volume grys breinmateriaal van die ooreenstemmende kortikale voorstelling in die insulêre gebied, en dat die pasiënte met narcisme 'n strukturele tekort in presies hierdie area toon," sê dr Röpke, kommentaar te lewer op die bevindings. "Gebou op hierdie aanvanklike strukturele data, poog ons tans om funksionele beelding (fMRI) te gebruik om beter te verstaan ​​hoe die breine van pasiënte met narcistiese persoonlikheidsversteuring werk."


Neurale korrelate van geheue berging

Alhoewel die fisiese ligging van geheue relatief onbekend bly, word vermoed dat dit in neurale netwerke deur die brein versprei word.

Leerdoelwitte

Bespreek die fisiese eienskappe van geheue berging

Belangrike wegneemetes

Kern punte

  • Daar word teoretiseer dat herinneringe gestoor word in neurale netwerke in verskeie dele van die brein wat met verskillende tipes geheue geassosieer word, insluitend korttermyngeheue, sensoriese geheue en langtermyngeheue.
  • Geheuespore, of engramme, is fisiese neurale veranderinge wat met herinneringe geassosieer word. Wetenskaplikes het kennis oor hierdie neuronale kodes opgedoen uit studies oor neuroplastisiteit.
  • Enkodering van episodiese geheue behels blywende veranderinge in molekulêre strukture, wat kommunikasie tussen neurone verander. Onlangse funksionele beeldingstudies het werkende geheue seine in die mediale temporale lob en die prefrontale korteks opgespoor.
  • Beide die frontale lob en prefrontale korteks word geassosieer met lang- en korttermyngeheue, wat 'n sterk verband tussen hierdie twee tipes geheue voorstel.
  • Die hippokampus is 'n integrale deel van die konsolidering van herinneringe, maar dit lyk nie of dit self herinneringe stoor nie.

Sleutel terme

  • engram: 'n Gepostuleerde fisiese of biochemiese verandering in neurale weefsel wat 'n herinnering 'n geheuespoor voorstel.
  • neuroplastisiteit: Die toestand of kwaliteit van die brein wat dit toelaat om aan te pas by ervaring deur fisiese veranderinge in verbindings.

Baie areas van die brein is geassosieer met die prosesse van geheueberging. Letselstudies en gevallestudies van individue met breinbeserings het wetenskaplikes in staat gestel om te bepaal watter areas van die brein die meeste geassosieer word met watter soorte geheue. Die werklike fisiese ligging van herinneringe bly egter relatief onbekend. Daar word teoretiseer dat herinneringe gestoor word in neurale netwerke in verskeie dele van die brein wat met verskillende tipes geheue geassosieer word, insluitend korttermyngeheue, sensoriese geheue en langtermyngeheue. Hou egter in gedagte dat dit nie voldoende is om geheue te beskryf as uitsluitlik afhanklik van spesifieke breinstreke nie, alhoewel daar gebiede en weë is wat getoon is dat dit verband hou met sekere funksies.

Geheue spore

Geheue spore, of engramme, is die fisiese neurale veranderinge wat verband hou met geheueberging. Die groot vraag oor hoe inligting en geestelike ervarings in die brein gekodeer en voorgestel word, bly onbeantwoord. Wetenskaplikes het egter baie kennis opgedoen oor neuronale kodes uit studies oor neuroplastisiteit, die brein’ se vermoë om sy neurale verbindings te verander. Die meeste van hierdie navorsing is gefokus op eenvoudige leer en beskryf nie duidelik veranderinge betrokke by meer komplekse voorbeelde van geheue nie.

Enkodering van werkende geheue behels die aktivering van individuele neurone wat deur sensoriese insette geïnduseer word. Hierdie elektriese spykers gaan voort selfs nadat die sensasie opgehou het. Enkodering van episodiese geheue (d.w.s. herinneringe van ervarings) behels blywende veranderinge in molekulêre strukture wat kommunikasie tussen neurone verander. Onlangse funksionele-magnetiese-resonansie-beelding (fMRI) studies het werkende geheue seine in die mediale temporale lob en die prefrontale korteks opgespoor. Hierdie areas word ook met langtermyngeheue geassosieer, wat 'n sterk verband tussen werkgeheue en langtermyngeheue voorstel.

Breingebiede wat verband hou met geheue

Beeldnavorsing en letselstudies het daartoe gelei dat wetenskaplikes tot die gevolgtrekking gekom het dat sekere areas van die brein meer gespesialiseerd kan wees vir die insameling, verwerking en enkodering van spesifieke tipes herinneringe. Aktiwiteit in verskillende lobbe van die serebrale korteks is gekoppel aan die vorming van herinneringe.

Lobbe van die serebrale korteks: Terwyl geheue regdeur die brein geskep en gestoor word, is getoon dat sommige streke met spesifieke tipes geheue geassosieer word. Die temporale lob is belangrik vir sensoriese geheue, terwyl die frontale lob met beide kort- en langtermyngeheue geassosieer word.

Sensoriese geheue

Die temporale en oksipitale lobbe word geassosieer met sensasie en is dus betrokke by sensoriese geheue. Sensoriese geheue is die kortste vorm van geheue, met geen bergingsvermoë nie. In plaas daarvan, dit is 'n tydelike “hou sel” vir sensoriese inligting, in staat om inligting te hou vir sekondes op die meeste voordat dit óf deurgee na korttermyngeheue óf laat verdwyn.

Korttermyngeheue

Korttermyngeheue word ondersteun deur kort patrone van neurale kommunikasie wat afhanklik is van streke van die prefrontale korteks, frontale lob en pariëtale lob. Die hippokampus is noodsaaklik vir die konsolidasie van inligting van korttermyn- tot langtermyngeheue, maar dit lyk nie of dit inligting self stoor nie, wat misterie byvoeg tot die vraag waar herinneringe gestoor word. Die hippokampus ontvang insette van verskillende dele van die korteks en stuur uitset na verskeie areas van die brein. Die hippokampus kan betrokke wees by die verandering van neurale verbindings vir ten minste drie maande nadat inligting aanvanklik verwerk is. Daar word geglo dat hierdie area ook belangrik is vir ruimtelike en verklarende (d.w.s. feite-gebaseerde) geheue.

Langtermyn geheue

Langtermyngeheue word in stand gehou deur stabiele en permanente veranderinge in neurale verbindings wat deur die brein versprei word. Die prosesse van konsolidasie en berging van langtermynherinneringe is veral geassosieer met die prefrontale korteks, serebrum, frontale lob en mediale temporale lob. Dit blyk egter dat die permanente berging van langtermynherinneringe na konsolidasie en kodering afhang van die verbindings tussen neurone, met dieper verwerkte herinneringe wat sterker verbindings het.


Die brein is een van die grootste en belangrikste organe van die menslike liggaam. Met 'n gewig van ongeveer drie pond, is hierdie orgaan bedek deur 'n drie-laag beskermende membraan genoem die meninges. Die brein het 'n wye verskeidenheid verantwoordelikhede. Van die koördinering van ons beweging tot die bestuur van ons emosies, hierdie orgaan doen dit alles. Die brein is saamgestel uit drie hoofafdelings: die voorbrein, breinstam, en agterbrein.

Voorbrein

Die voorbrein is die mees komplekse van die drie dele. Dit gee ons die vermoë om te "voel", leer en onthou. Dit bestaan ​​uit twee dele: die telencephalon (bevat die serebrale korteks en corpus callosum) en die diencephalon (bevat die talamus en hipotalamus).

Die serebrale korteks stel ons in staat om die hope inligting wat ons van oral om ons ontvang, te verstaan. Die linker- en regterstreke van die serebrale korteks word geskei deur 'n dik band weefsel wat die corpus callosum genoem word. Die talamus dien as 'n soort telefoonlyn, wat inligting toelaat om deur te dring na die serebrale korteks. Dit is ook 'n komponent van die limbiese stelsel, wat areas van die serebrale korteks wat betrokke is by sensoriese persepsie en beweging met ander dele van die brein en rugmurg verbind. Die hipotalamus is belangrik vir die regulering van hormone, honger, dors en opwinding.

Breinstam

Die breinstam bestaan ​​uit die middelbrein en die agterbrein. Net soos die naam aandui, lyk die breinstam soos die stam van 'n tak. Die middelbrein is die boonste deel van die tak wat met die voorbrein verbind is. Hierdie area van die brein stuur en ontvang inligting. Data van ons sintuie, soos die oë en ore, word na hierdie area gestuur en dan na die voorbrein gerig.

Agterbrein

Die agterbrein vorm die onderste gedeelte van die breinstam en bestaan ​​uit drie eenhede. Die medulla oblongata beheer onwillekeurige funksies soos vertering en asemhaling. Die tweede eenheid van die agterbrein, die pons, help ook om hierdie funksies te beheer. Die derde eenheid, die serebellum, is verantwoordelik vir die koördinering van beweging. Diegene van u wat met groot hand-oog-koördinasie geseën is, moet u serebellum bedank.


Kriminele gedagtes is anders as joune, breinskanderings onthul

Die jongste neurowetenskaplike navorsing bied interessante bewyse dat die brein van sekere soorte misdadigers verskil van dié van die res van die bevolking.

Alhoewel hierdie bevindinge ons begrip van kriminele gedrag kan verbeter, laat dit ook morele kwessies ontstaan ​​oor of en hoe die samelewing hierdie kennis moet gebruik om misdaad te bekamp.

Die kriminele verstand

In 'n onlangse studie het wetenskaplikes 21 mense met antisosiale persoonlikheidsversteuring ondersoek - 'n toestand wat baie veroordeelde misdadigers kenmerk. Diegene met die wanorde "het tipies geen agting vir reg en verkeerd nie. Hulle kan dikwels die wet en die regte van ander oortree," volgens die Mayo Clinic.

Breinskanderings van die antisosiale mense, in vergelyking met 'n kontrolegroep individue sonder enige geestesversteurings, het gemiddeld 'n 18 persent vermindering in die volume van die brein se middel frontale gyrus en 'n 9 persent vermindering in die volume van die orbitale frontale gyrus getoon – twee afdelings in die brein se frontale lob.

Nog 'n breinstudie, gepubliseer in die September 2009 Archives of General Psychiatry, het 27 psigopate &mdash mense met ernstige antisosiale persoonlikheidsversteuring &mdash vergelyk met 32 ​​nie-psigopate. By die psigopate het die navorsers vervormings waargeneem in 'n ander deel van die brein wat die amygdala genoem word, met die psigopate wat 'n dunner van die buitenste laag van daardie streek wat die korteks genoem word, toon en gemiddeld 'n 18 persent volumevermindering in hierdie deel van die brein .

"Die amygdala is die setel van emosie. Psigopate kort emosie. Hulle het nie empatie, berou, skuldgevoelens nie," het navorsingspanlid Adrian Raine, voorsitter van die Departement Kriminologie aan die Universiteit van Pennsilvanië, op die jaarvergadering van die Amerikaanse Vereniging vir die Advancement of Science in Washington, DC, verlede maand.

Benewens breinverskille, toon mense wat uiteindelik vir misdade skuldig bevind word, dikwels gedragsverskille in vergelyking met die res van die bevolking. Een langtermynstudie waaraan Raine deelgeneem het, het 1 795 kinders gevolg wat in twee dorpe gebore is vanaf die ouderdom van 3 tot 23. Die studie het baie aspekte van hierdie individue se groei en ontwikkeling gemeet en gevind dat 137 kriminele oortreders geword het.

Een toets op die deelnemers op die ouderdom van 3 het hul reaksie op vrees gemeet – genaamd vrees kondisionering – deur 'n stimulus, soos 'n toon, te assosieer met 'n straf soos 'n elektriese skok, en dan mense se onwillekeurige fisiese reaksies deur die vel te meet wanneer hulle die toon hoor. .

In hierdie geval het die navorsers 'n duidelike gebrek aan vreeskondisionering gevind by die 3-jariges wat later misdadigers sou word. Hierdie bevindings is gepubliseer in die Januarie 2010 -uitgawe van die American Journal of Psychiatry.

Neurologiese basis van misdaad

Oor die algemeen skets hierdie studies en vele meer, 'n beeld van beduidende biologiese verskille tussen mense wat ernstige misdade pleeg en mense wat dit nie doen nie. Alhoewel nie alle mense met antisosiale persoonlikheidsversteuring of selfs alle psigopate en mdash uiteindelik die wet oortree nie, en nie alle misdadigers aan die kriteria vir hierdie versteurings voldoen nie, is daar 'n duidelike korrelasie.

“Daar is deels ’n neurowetenskaplike basis vir die oorsaak van misdaad,” het Raine gesê.

Wat meer is, soos die studie van 3-jariges en ander navorsing getoon het, kan baie van hierdie breinverskille vroeg in die lewe gemeet word, lank voordat 'n persoon in werklike psigopatiese neigings kan ontwikkel of 'n misdaad pleeg.

Die kriminoloog Nathalie Fontaine van die Indiana Universiteit bestudeer die neiging om gevoelloos en emosioneel (CU) te wees by kinders tussen 7 en 12 jaar oud. Daar is getoon dat kinders met hierdie eienskappe 'n groter risiko het om as volwassenes psigopate te word.

"Ons stel nie voor dat sommige kinders psigopate is nie, maar CU-eienskappe kan gebruik word om 'n subgroep kinders wat in gevaar is te identifiseer," het Fontaine gesê.

Tog het haar navorsing getoon dat hierdie eienskappe nie vasgestel is nie en kan verander by kinders namate hulle groei. As sielkundiges dus vroegtydig kinders met hierdie risikofaktore identifiseer, is dit dalk nie te laat nie.

"We can still help them," Fontaine said. "We can implement intervention to support and help children and their families, and we should."

Neuroscientists' understanding of the plasticity, or flexibility, of the brain called neurogenesis supports the idea that many of these brain differences are not fixed. [10 Things You Didn't Know About the Brain]

"Brain research is showing us that neurogenesis can occur even into adulthood," said psychologist Patricia Brennan of Emory University in Atlanta. "Biology isn&rsquot destiny. There are many, many places you can intervene along that developmental pathway to change what's happening in these children."

Furthermore, criminal behavior is certainly not a fixed behavior.

Psychologist Dustin Pardini of the University of Pittsburgh Medical Center found that about four out of five kids who are delinquents as children do not continue to offend in adulthood.

Pardini has been researching the potential brain differences between people with a past criminal record who have stopped committing crimes, and those who continue criminal behavior. While both groups showed brain differences compared with non-criminals in the study, Pardini and his colleagues uncovered few brain differences between chronic offenders and so-called remitting offenders.

"Both groups showed similar results," Pardini said. "None of these brain regions distinguish chronic and remitting offenders."

Ethical quandaries

Yet even the idea of intervening to help children at risk of becoming criminals is ethically fraught.

"Do we put children in compulsory treatment when we've uncovered the risk factors?" asked Raine. "Well, who decides that? Will the state mandate compulsory residential treatment?"

What if surgical treatment methods are advanced, and there is an option to operate on children or adults with these brain risk factors? Many experts are extremely hesitant to advocate such an invasive and risky brain intervention &mdash especially in children and in individuals who have not yet committed any crime.

Yet psychologists say such solutions are not the only way to intervene.

"You don&rsquot have to do direct brain surgery to change the way the brain functions," Brennan said. "You can do social interventions to change that."

Fontaine's studies, for example, suggest that kids who display callous and unemotional traits don't respond as well to traditional parenting and punishment methods such as time-outs. Instead of punishing bad behavior, programs that emphasize rewarding good behavior with positive reinforcement seem to work better.

Raine and his colleagues are also testing whether children who take supplemental pills of omega-3 fatty acids &mdash also known as fish oil &mdash can show improvement. Because this nutrient is thought to be used in cell growth, neuroscientists suspect it can help brain cells grow larger, increase the size of axons (the part of neurons that conducts electrical impulses), and regulate brain cell function.

"We are brain scanning children before and after treatment with omega-3," Raine said. "We are studying kids to see if it can reduce aggressive behavior and improve impaired brain areas. It's a biological treatment, but it's a relatively benign treatment that most people would accept."

'Slippery slope to Armageddon'

The field of neurocriminology also raises other philosophical quandaries, such as the question of whether revealing the role of brain abnormalities in crime reduces a person's responsibility for his or her own actions.

"Psychopaths know right and wrong cognitively, but don't have a feeling for what's right and wrong," Raine said. "Did they ask to have an amygdala that wasn't as well functioning as other individuals'? Should we be punishing psychopaths as harshly as we do?"

Because the brain of a psychopath is compromised, Raine said, one could argue that they don't have full responsibility for their actions. That &mdash in effect &mdash it's not their fault.

In fact, that reasoning has been argued in a court of law. Raine recounted a case he consulted on, of a man named Herbert Weinstein who had killed his wife. Brain scans subsequently revealed a large cyst in the frontal cortex of Weinstein's brain, showing that his cognitive abilities were significantly compromised.

The scans were used to strike a plea bargain in which Weinstein's sentence was reduced to only 11 years in prison.

"Imaging was used to reduce his culpability, to reduce his responsibility," Raine said. "Yet is that not a slippery slope to Armageddon where there's no responsibility in society?"


Brain and Behavior

Who are you? Who are others?

What makes you you? Why are you the way you are?

Why are others the way that they are?

How are you and others the same? different?

The exhibits and materials collected here are intended to make it possible for you to share some of the kinds of experiences which suggest that indeed the nervous system may be the heart of the matter and to think about the implications and the new questions this raises. Your thoughts are welcome in the on-line forum for the general topic of brain and behavior, as well as in the forums associated with the pages/exhibits linked below.

Directory

Time to Think? The question in a larger context: Does brain = behavior? An interactive exhibit.

Comparative Brain Organization An exhibit exploring the similarities and differences in brains across animals.

Seeing More Than Your Eye Does Does your brain make up stories? A "blindspot" experiment. An interactive exhibit.

Seeing More Than Your Eye Does, continued Map your own blindspot. An interactive exhibit.

Tricks of the Eyes, Wisdom of the Brain Does your brain throw things away? An illustrated exhibit.

Contrast/Color "Illusions" Are visual illusions "tricks"? An interactive exhibit.

Spiral Illusion An interactive exhibit involving perception of color.

Chance in Life and the World An interactive exhibit exploring chance, randomness, and order.

Contrast/Color "Illusions" Are visual illusions "tricks"? An interactive exhibit.

Spiral Illusion An interactive exhibit involving perception of color.

Variability in Brain Function and Behavior An article on the neural uncertainty principle.

Evolution as Reproduction with Variability An interactive exhibit that highlights the role of randomness and variation in driving evolution.

The Three Doors of Serendip: Making Sense of Understanding An interactive exhibit exploring what it means to "understand" and on-line forum.

Simple Networks, Simple Rules: Learning and Creating Categories Can simple things learn? An interactive exhibit and on-line forum.

Pattern Detection and Serendipity Can you find Serendip? An interactive exhibit.

The "Nature" of Desire An illustrated senior thesis.

The Free Will Problem Can you control what you do? An experiment with ambiguous figures.

Variability in Brain Function and Behavior An article on the neural uncertainty principle.

Competition and Cooperation aka Prisoner's Dilemma: Cooperate or compete? An interactive exhibit.

Individuals and Cultures A resource page of materials on Serendip and elsewhere on the web and on-line forum.

The Brain and Social Organization/Culture A resource page of materials on Serendip and elsewhere on the web and on-line forum.

Culture As Disability An essay exploring "disabilities", "abilities", and their relation to culture.

Exploring Mental Health A collection of materials and resources aimed to promote "productive interaction among people from diverse perspectives. and continual exploration of issues relating to mental health and broader issues relating to body/brain/mind/self. " and on-line forum.

Exploring Mental Health: Neurobiology Materials that help to illuminate the relationship between brain and behavior, including internal experiences as well as an on-line forum.

Models of Mental Health: A Critique and Prospectus A discussion of and reflection on the "medical model" of mental health, a broader "biological/neurobiological/cultural" model, and further ways to conceive of better ways to think about mental health, and on-line forum.

Mental Health and the Brain A seminar course and on-line forum discussions exploring implications of past and ongoing research on the brain for thinking about the nature of mental health and about the value of various therapeutic and institutional approaches to mental health problems, Fall 2008.

Making Sense of Depression A collection of materials that can perhaps contribute to new and more useful ways of thinking about depression and on-line forum.

David Hume: A Letter to a Physician Reprint of a letter describing Hume's experience with depression and on-line forum.

Brain, Behavior, and Human Well-Being: Senior Seminar in Neural and Behavioral Sciences A seminar course and on-line public discussions exploring past and present research in the neural and behavioral sciences.

Brain Stories A blog reflecting on news articles and other current publications, and on-line forum.