Top 5 uløste hjernemysterier

Når du sammenligner hjernens detektiver, neurovidenskabsfolk, til andre detektiver, neurovidenskabsmændene synes at komme til kort med at løse mysterier. Trods alt, Agatha Christies Hercule Poirot og Miss Marple havde kun brug for cirka 250 sider hver for at komme til bunds i deres sager. Ditto for Nancy Drew. På TV, Jessica Fletcher og Kojak var alle i stand til at finde deres svar på en time eller mindre, mens Veronica Mars kun behøvede omtrent længden af ​​en tv -sæson. Selv stoltheden i South Florida, Encyclopedia Brown, var i stand til at løse sine sager med lidt mere end en sagsbog, hans pålidelige sneakers og en lang række forskellige factoids. Hvis Encyclopedia Brown kun krævede 25 cent om dagen (plus udgifter) for at løse sine sager, hvad tager neurovidenskabsmænd så lang tid at opklare hjernens mysterier?

OKAY, så hjernen er lidt mere kompleks end Encyclopedia Browns nemesis, Bugs Meany. Men med hjernen kun vejer 1,4 kg, du kan blive tilgivet for at spekulere på, om neurovidenskabsfolk bare er store slappere. Som det er, der er masser af mysterier i de 3 kilo, og indtil for nylig forskere manglede udstyr til nøjagtigt at studere hjernen. Med fremkomsten af ​​hjernebilledteknologi, det er muligt, at de vil blive ved med at lære mere.

Hjernens virke, imidlertid, fastlægge sådanne grundlæggende spørgsmål om personlighed, at vi måske aldrig ved alt om, hvad der foregår. Det betyder ikke, at vi ikke kan spekulere, selvom. Selvom vi muligvis ikke er i stand til at løse disse kapers med spor, der peger på oberst sennep i biblioteket med en revolver, vi kan dykke ned i den nuværende tankegang om nogle af hjernens berømte uløste mysterier. Gør din casebook klar, og gå til næste side for vores første gåder.

1. Case of Nature vs Nurture
2. Puslespillet om hvorfor hjernen stopper med at fungere
3. Hemmelighederne ved søvn og drømme
4. Whodunit og andre spørgsmål om hukommelse
5. Bevidsthedens gåde

5:Case of Nature vs. Nurture

Tvillinger - når Brad Pitt og Angelina Jolie har dem, det er fascinerende. Når de vises for Jack Nicholson i korridorerne på Overlook Hotel i filmen "The Shining, "det er vanvittigt. Når Arnold Schwarzenegger og Danny DeVito hævder at være dem, det er komedieguld. Og selvom flere fødsler repræsenterer et af livets store vidundere i sig selv, de giver vigtige spor i den mystiske sag om natur kontra pleje .

Denne sag handler om, hvor meget af vores personlighed, der skyldes, hvad vi kom til verden med - vores gener. Bestemmer vores gener, hvor kloge vi bliver? Hvem vil vi elske? Hvad vil vi helst spise til middag? Eller gør det, der sker, når du først er i verden en større forskel? Vil forældre eller jævnaldrende eller popstjerner i sidste ende præge den person, du bliver? En måde for forskere at finde ud af, hvor gener ender, og hvor miljøet begynder, er ved undersøgelse af enæggede tvillinger, som deler de samme gener. Forskere har studeret tvillinger for at finde ud af, hvordan gener påvirker alt fra matematisk evne til disposition for brystkræft. Tvillinger repræsenterer et så rigt forskningsminefelt for neurovidenskabsfolk, at en årlig festival i Twinsburg, Ohio fungerer som en slags rekrutteringsfest [kilde:Revill, Asthana].

Adskillelsen af ​​tvillinger er, når forskere virkelig kan undersøge naturen kontra pleje. Indtil nu, imidlertid, kun en undersøgelse har nogensinde set på adskilte tvillinger fra spædbarn til voksenalder, og vi kender ikke resultaterne af den undersøgelse før i 2066. I 1960'erne, 1970'erne og 1980'erne, børnepsykiater Peter Neubauer og børnepsykolog Viola Bernard ledede en undersøgelse, hvor tvillinger og trillinger, der blev givet til adoption på et bestemt adoptionsbureau i New York, blev adskilt og undersøgt i hele deres levetid [kilde:Wright].

Da søsknerne blev anbragt hos deres respektive familier, forældrene fik at vide, at barnet var en del af en igangværende forskningsundersøgelse, der ville kræve regelmæssige interviews og evalueringer. Ingen, imidlertid, fik at vide, at barnet var en tvilling eller en trilling, eller at undersøgelsen involverede naturens indflydelse versus pleje. I 1981, staten New York begyndte at kræve, at søskende holdes sammen i adoptionsprocessen, og Neubauer indså, at offentligheden muligvis ikke var modtagelig for en undersøgelse, der brugte denne adskillelsesmetode [kilde:Richman]. Resultaterne blev forseglet og placeret på Yale University indtil 2066.

Erindringen "Identical Strangers" er historien om Paula Bernstein og Elyse Schein, der var en del af undersøgelsen. Søstrene blev genforenet, da de begge var 35 år; alle undtagen fire forsøgspersoner i studiet med 13 børn har fundet deres forsvundne søskende [kilde:Richman]. Ved reklame for bogen, Bernstein og Schein kan give et smugkig på Neubauer og Bernards resultater. Bernstein og Schein siger, at det er ubestrideligt, at genetik spiller en stor rolle; Bernstein sætter tallet på mere end 50 procent [kilde:Sunday Herald Sun]. Kvinderne opdagede, at de havde ting til fælles, der omfattede en vane med at sutte på de samme fingre og den samme major på college [kilde:Sunday Herald Sun]. Hvad angår andre forhold, kvinderne rapporterer, at de er, som Bernstein udtrykte det i et interview med National Public Radio, "forskellige mennesker med forskellige livshistorier" [kilde:Richman].

For nu, det ser ud til, at vi står stille, så gå til næste side for at se, om vi kan løse "Puslespillet om hvorfor hjernen holder op med at arbejde."

4:Puslespillet om hvorfor hjernen stopper med at fungere

Når en morder er på fri fod i romaner eller på sølvskærmen, der er en særlig hastende karakter for detektiven i sagen. Det er et kapløb mod tiden for at fange synderen, før han eller hun slår igen. Mysteriet om, hvordan hjerneceller bliver dræbt af degenerative neurologiske sygdomme, er ikke anderledes. Som millioner af enkeltpersoner og deres familier kan bevidne, en hjerneforstyrrelse eller skade kan være skræmmende, frustrerende og i sidste ende dødelig.

En ting, der gør disse lidelser særligt frygtindgydende, er, hvor lidt der er kendt om, hvorfor de sker, eller hvad du kan gøre ved dem. Tage, for eksempel, tilfældet med Alzheimers. Denne lidelse efterlader to meget vigtige spor:amyloide plaques og neurofibrillære tangles. Men hvad betyder disse spor? Starter deres tilstedeværelse processen med Alzheimers, eller udvikler de sig som et resultat? Og hvis disse to funktioner er fordelene, hvad kan man gøre for at holde dem væk fra hjernens scene? Indtil nu, der er ingen magisk kugle, der kan genoprette hjernefunktionen eller genvokse hjerneceller, efter at de er gået tabt.

I 1990, Præsident George H.W. Bush erklærede, at det sidste årti af det 20. århundrede ville blive kendt som "Hjertens årti". Bushs proklamation vedrørende det hjerneklare årti anerkendte de fremskridt, der var sket med hensyn til at forstå, hvordan hjernen fungerer, mens han påpegede, hvor meget mere der skulle læres om, hvad der sker deroppe [kilde:Bush]. Præsidenten citerede en række neurologiske lidelser, han håbede at forstå yderligere, herunder Alzheimers sygdom, slag, skizofreni, autisme, Parkinsons sygdom, Huntingtons sygdom og muskeldystrofi.

Som du måske gætter, kun et årti af hjernen var ikke nok til at løse alle de problemer, der plager klumpen oven på vores rygmarv. For at forstå, hvordan hjernen holder op med at fungere, forskere skal arbejde mere med, hvordan hjernen rent faktisk fungerer. Mens forskere kender den generelle funktion af forskellige dele af hjernen, der er kun en meget grundlæggende fornemmelse af, hvordan hjernens systemer fungerer sammen, især med alle de funktioner, en person kræver af det på en enkelt dag. Hvordan fungerer det så hurtigt? Hvilke andre systemer i kroppen bruger den eller er den afhængig af?

Alle disse spørgsmål kan gøre dig træt, og du er mere end velkommen til at tage en lur, men indstil et vækkeur, så du ikke sover igennem det næste mysterium på vores liste.

3:Hemmelighederne med søvn og drømme

"Søde drømme er lavet af dette, "sang Annie Lennox under hendes periode i Eurythmics i 1980'erne. Men du vil måske bemærke, at Lennox er passende uklar om, hvad" dette "egentlig er. Og virkelig, ingen ved, hvad søde drømme er lavet af, hvorfor vi har dem eller endda hvad vi laver, sover alligevel vores liv væk.

Kan du tro det? Hver nat skære vi et par timers lukkede øjne, og forskere ved ikke engang hvorfor! De ved godt, at det er ekstremt skadeligt, hvis en person ikke får nok søvn, og det er muligt, at søvn engang tjente en slags evolutionær fordel. Søvn ville være en yderst fordelagtig distraktion, hvis den tidlige mand havde ønsket at tage en midnatstur på det tidspunkt, hvor sabeltand-tigre var på jagt [kilde:BBC]. På den anden side, det er ikke en særlig fordelagtig egenskab at fortsætte i denne elektricitetstid, da processen tager meget tid (cirka en tredjedel af vores liv) og gør drømmeren forsvarsløs mod rovdyr [kilde:Eagleman].

Der er et par teorier om, hvorfor vi har brug for så meget søvn. En idé er, at søvn er genopbyggende for kroppen, giver den mulighed for at hvile. Men hvis hvile er målet, hvorfor forbliver vores hjerne hårdt på arbejde? Det er muligt, at mens vi sover, hjernen praktiserer og kører problemløsende øvelser, inden handlinger udføres i den virkelige verden. Der er flere undersøgelser, der viser, at læring ikke kan finde sted uden søvn for at forstærke viden [kilde:Schaffer].

Nogle af disse undersøgelser kan have reelle konsekvenser for studerende. En forsker hævder, at det ville være bedre for studerende at gennemgå oplysninger, indtil de var trætte, sov derefter, i modsætning til at trække en all-nighter [kilde:BBC]. Nogle skoler har ændret tidspunktet for den første klokke, så mellem- og gymnasieelever kan få lidt mere snooze -tid [kilde:Boyce, Brink].

Så lad os sige, at disse elever faktisk går i seng, i modsætning til at deltage i mere forfærdelig adfærd. Hvad sker der så? Da den drømmende tilstand af REM -søvn blev opdaget i 1951, det blev beskrevet som et "nyt kontinent i hjernen" [kilde:Schaffer]. Selvom forskere har forsøgt at gøre indhug i dette ukendte kontinent, mysterier forbliver om dens topografi. Som søvn, at drømme kan repræsentere en slags personlig træningstid for hjernen, med drømme, der tillader en person at udarbejde følelsesmæssige problemer og størkne tanker og minder.

Eller, det er muligt, at livet kun er en drøm, som sangen "Row, Række, Row Your Boat "lærte os. Når du sover, du oplever masser af visuelle stimuli, som hjernen på en eller anden måde behandler. I en vågen tilstand, der kan være yderligere stimuli til forskellige sanser, men hjernen gør muligvis det samme med dem. Hvis hjernen arbejder lige så hårdt med at sove, som den er, når vi er vågne, så er livet måske en vågen drøm [kilde:Eagleman].

Lad os ro vores båd over til den næste side og undersøge det mystiske tilfælde af menneskelig hukommelse.

2:Whodunit og andre spørgsmål om hukommelse

I filmen 2004 "Eternal Sunshine of the Spotless Mind, "karaktererne spillet af Jim Carrey og Kate Winslet gennemgår en proces for at slette alle minder om deres forhold fra deres sind. Filmen bruger en række forskellige metoder til at vise, hvordan minderne går i opløsning og forsvinder, og det bliver et løb mod tiden, når Carreys karakter beslutter, at han ikke ønsker at fuldføre processen. Han forsøger at beskytte sine minder om Winslets karakter ved at skjule dem i uafhængige minder.

Held og lykke, Jim. Ikke engang forskere er helt sikre på, hvordan minder dannes, hvordan vi henter dem, eller hvordan de forsvinder. Der er mange typer hukommelse; vi mennesker er pakkerotter, der arkiverer oplysninger, lige fra hvordan man laver vores bedstemors yndlingstærte, til hvordan man løser algebra -ligninger. Men hvilke ting beslutter hjernen at gemme? Hvor placerer den disse oplysninger, og hvorfor kan vi ikke komme til nogle af disse oplysninger, når vi virkelig ønsker det?

Forskere har været i stand til at finde ud af, hvor visse typer hukommelse er gemt. De har også opdaget, hvordan neuroner ild og synapser styrkes, når disse minder lagres. Men de ved ikke præcis, hvad der går ind i den neuron for at gemme hukommelsen, eller hvordan man opløser den synaptiske forbindelse, hvis man vil glemme noget. I september 2008, nye spor om hukommelse dukkede op, som i sidste ende kan hjælpe os med at knække denne kolde sag. I en undersøgelse, forskere fandt ud af, at de neuroner, der blev aktiveret i tilbagekaldelsen af ​​en hukommelse, sandsynligvis er dem, der affyrede, da begivenheden oprindeligt opstod [kilde:Carey]. Så når du taler om at genopleve gamle minder, du er faktisk, fordi hjernen gør nøjagtig det samme, som den gjorde første gang.

Men hvad nu hvis der ikke var en første gang? Et af problemerne med at komme til bunds i hukommelsen er, at det ser ud til at spille tricks på hjernen nogle gange. For eksempel, vi skaber ofte falske minder. Den 7. juli, 2005, London oplevede en række bombeangreb. En opfølgende undersøgelse viste, at fire ud af 10 mennesker har falske minder om begivenheden, fordi de hævdede at have set ikke-eksisterende tv-optagelser [kilde:Randerson]. Hvis vi gemmer ting, der er upålidelige, tjener hukommelsen overhovedet noget formål? Ifølge tænkere så gamle som Aristoteles, vi har måske kun brug for minder som en måde at forudsige og forudse fremtiden [kilde:Eagleman].

Spørgsmålet om, hvad vi har oplevet, og hvordan vi oplevede det, leder ind i vores næste uløste hjerne-mysterium-det ældgamle spørgsmål om bevidsthed. Læs mere om denne hjernens gåde på den næste side.

1:Bevidsthedens gåde

Dette afsnit kan bare "blæse i dit sind, "at bruge et fælles udtryk. Men har du overhovedet et sind? Forskere ved ikke, hvor hjernen ender og sindet begynder. Er de det samme? Hvad med sjæle? Er disse placeret i vores hjerner? Hvad er ansvarlig for alle de unikke tanker og følelser, der gør os til den, vi er? Alle fra filosoffer til fysikere har taget dette spørgsmål om bevidsthed op og står tomme.

I lang tid, studiet af bevidsthed blev anset for langt ude at studere. Hvordan studerer du videnskabeligt noget så subjektivt? Hvordan kan det, en person føler, blive til noget, som en anden person kan kvantificere? Men nu, i deres nådesløse stræben efter at forstå hver eneste ting om verden, forskere forsøger at finde ud af, hvad der præcist foregår med bevidstheden.

Selvom der er dybe metafysiske spørgsmål om sjælens natur, et sind og hjerne efterlader spørgsmål om, hvorvidt dette spørgsmål er inden for forskernes område, hjernen er sandsynligvis involveret på en eller anden måde i vores bevidste tanker. Ved hjælp af hjernebilleddannelse, forskere kan se forskellige dele af hjernen lyse op, og de ved, at de kan ændre hjernen og vores bevidsthed med operationer eller kemikalier [kilder:Eagleman, Pinker]. Men hvad forskere ikke ved, er på hvilket stadie af processen et fyrende neuron bliver en bevidst tanke. De ting, der udgør bevidstheden, kan være spredt over hele hjernen, med forskellige kraniedele ansvarlige for forskellige stykker af en person. Men, som vi har nævnt, der er masser af andre hjerne -mysterier om, hvordan disse dele kan fungere sammen.

Forskere forsøger også at finde ud af forholdet mellem bevidste og ubevidste oplevelser. Der er nogle ting - som vejrtrækning og opretholdelse af et regelmæssigt hjerteslag - som vi ikke behøver at tænke på. Hvordan er disse ubevidste handlinger forbundet anderledes end de bevidste? Er der overhovedet nogen forskel? Vi synes gerne, at vi træffer vores egne beslutninger, men en nylig undersøgelse viser, at vi måske ikke engang gør det. Denne undersøgelse viste, at ved hjælp af hjernescannere, forskere kunne forudsige, hvordan en person ville handle i hele syv sekunder, før personen vidste, at der var taget en beslutning [kilde Keim]. Vores bevidsthed er måske bare en illusion.

Det er muligt, at noget som fri vilje kunne komme ind i ligningen i det sidste mulige øjeblik, tilsidesætter hjernens beslutning. Forskerne i undersøgelsen indrømmede også, at denne test var bedst egnet til en simpel laboratorietest, der indebar at trykke på en knap, i modsætning til en vigtigere beslutning som at tage et job [kilde:Keim].

Vil vi nogensinde løse disse hjernemysterier? Hvem ved - vores instrument til at gøre det er netop det, vi prøver at finde ud af. Men du kan begynde at kæmme scenen for overset spor ved at læse historierne og links på den næste side.

Masser mere information

relaterede artikler

• Sådan fungerer din hjerne
• Hjernequiz
• MR -quiz
• Hjernebilleder
• Udvikler den menneskelige hjerne stadig?
• Er teenagehjerner virkelig forskellige fra voksne hjerner?
• Hvorfor er folks hjerner forskellige størrelser?
• Er hjernen forbundet til religion?
• Sådan fungerer hjernekortlægning
• 5 Misforstået neurologiske lidelser
• Er søvn så vigtig?
• Sådan fungerer drømme
• Sådan fungerer menneskelig hukommelse
• Hvordan opfatter hunde tiden?

Flere store links

• Hele hjerneatlas
• Brain:A Journal of Neurology
• Brain Explorer
• Neurovidenskab for børn

Kilder

• "Overraskende historie om tvillinger, der blev skilt ved fødslen." Søndag Herald Sun. 4. november kl. 2007. (9. september, 2008) http://www.news.com.au/heraldsun/story/0, 21985, 22697119-663, 00.html
• Boyce, Nell og Susan Brink. "Søvnens hemmeligheder." U.S. News and World Report. 9. maj kl. 2004. (9. september, 2008) http://health.usnews.com/usnews/health/articles/040517/17sleep.htm
• Busk, George. "Præsidenterklæring 6158." Projekt om hjernens årti. 17. juli kl. 1990. (9. september, 2008) http://www.loc.gov/loc/brain/proclaim.html
• Bryner, Jeanna. "Natur vs. pleje:Individualitetens mysterier opklaret." LiveScience. 19. juli 2006. (9. september, 2008) http://www.livescience.com/health/060718_nature_nurture.html
• Bryner, Jeanna. "Top 10 sindets mysterier." LiveScience. (9. september, 2008) http://www.livescience.com/health/top10_mysteriesofthemind.html
• Carey, Benedict. "For hjernen, Husk er som at genopleve. "New York Times. 5. september, 2008. (9. september, 2008) http://www.nytimes.com/2008/09/05/science/05brain.html?_r=1&oref=slogin
• Davies, Kevin. "Natur vs pleje revideret." PBS. April 2001. (9. september, 2008) http://www.pbs.org/wgbh/nova/genome/debate.html
• Eagleman, David. "10 uløste mysterier om hjernen." Opdag magasinet. 31. juli kl. 2007. (9. september, 2008) http://discovermagazine.com/2007/aug/unsolved-brain-mysteries
• Judd, Sandra J., red. "Hjerneforstyrrelser kildebog, Anden udgave. "Health Reference Series. Omnigraphics. 2005.
• Keim, Brandon. "Hjernescannere kan se dine beslutninger, før du tager dem." Kablet. 13. april kl. 2008. (9. september, 2008) http://www.wired.com/science/discoveries/news/2008/04/mind_decision
• Pinker, Steven. "En brugervejledning til hjernen:Bevidsthedens mysterium." Tid. 29. januar 2007.
• Randerson, James. "Undersøgelse viser, hvordan falske minder genudsender 7/7 film, der aldrig har eksisteret." Værgen. 10. september, 2008. (10. september, 2008) http://www.guardian.co.uk/science/2008/sep/10/humanbehaviour.july7
• Revill, Jo og Anushka Asthana. "Tvillingers mysterium." Værgen. 7. august, 2005. (9. september, 2008) http://www.guardian.co.uk/science/2005/aug/07/genetics.observerfocus
• Rig mand, Joe. "'Identiske fremmede' Udforsk naturen mod pleje." NPR. 25. oktober 2007. (9. september, 2008) http://www.npr.org/templates/story/story.php?storyId=15629096
• Schaffer, Amanda. "Hvorfor sover vi?" Skifer. 30. marts 2007. (9. september, 2008) http://www.slate.com/id/2162475/
• "Søvn 'hjælper hjernen til at fungere'." BBC. 25. april kl. 2001. (9. september, 2008) http://news.bbc.co.uk/2/hi/health/1296361.stm
• End, Ker. "Hvorfor store sind ikke kan fatte bevidstheden." LiveScience. 8. august, 2005. (9. september, 2008) http://www.livescience.com/health/050808_human_consciousness.html
• Wright, Lawrence. "To liv-én personlighed?" New York Times. 1997. (9. september, 2008) http://www.nytimes.com/books/first/w/wright-twins.html?_r=1&scp=1&sq=neubauer, %20twins &st =cse &oref =slogin