Neuralink Ilona Maschera. Parte seconda: il cervello

Eccentrico nel senso buono della parola imprenditore, playboy, filantropo Elon Musk è conosciuta in tutto il mondo. Questo ha deciso di portare l'umanità nello spazio, di colonizzare Marte, abbandonare monouso missili. Questo ha deciso di rendere il mondo più pulito, пересадив noi con veicoli a MOTORE su auto di auto. Mentre si svolgevano queste imprese, non si siede con le braccia conserte. Ha in mente Neuralink, che ci aiuta a diventare persone nuove. Senza confini e senza debolezze, come dovrebbe essere in un mondo nuovo (Ilona Maschera). Documentare le idee folli Maschera, come sempre, si offrì di Tim Urban con WaitButWhy (ha scritto l'intelligenza artificiale, la colonizzazione di Marte e SpaceX). Vi presentiamo una delle migliori opere moderna popolare scientifico del giornalismo. Avanti in prima persona.

Questo articolo mi ha ricordato perché mi piace lavorare con il cervello, che sembra carino e pulito come questo:

Perché il cervello è molto brutto e triste alla vista. La gente un po'.

Ma l'ultimo mese ho passato sul fondo scintillante, macchiato di sangue della sezione immagini di Google, e ora si dovrà anche imparare da lui. Quindi rilassatevi.

Ora andiamo da lontano. In biologia c'è un momento — a volte ci fa riflettere, e anche il cervello a volte fa di più non voglio. La prima è la situazione con матрешкой nella tua testa.

Sotto i vostri capelli della pelle, e sotto di essa — si pensava cranio? — no, lì 19 punti, e poi solo un teschio. Poi arriva il cranio e ancora un sacco di cose che sono in attesa sulla strada verso il cervello.

Sotto il cranio e sul cervello dispone di tre membrane.

Fuori solido guscio di cervello (dura madre in latino), resistente, duro, strato impermeabile. Si trova a filo con il teschio. Ho sentito dire che il cervello non болечувствительной campo, ma non dura madre shell è circa lo stesso sensibile come la pelle del tuo viso. E la pressione sulla dura madre durante la contusione è spesso causa di forti mal di testa.

Sotto l'aracnoide mater, паутинная, o арахноидальная guscio di cervello, che è uno strato di pelle e poi spazio aperto con fibre elastiche. Ho sempre pensato che il mio cervello senza meta galleggia nella mia mente in una sorta di liquido, ma in realtà l'unico vero spazio tra il cervello e la parete interna del cranio è паутинная guscio di cervello. Queste fibre stabilizzano il cervello in posizione, per lui non si muoveva molto, e agiscono ammortizzatore, quando la testa su qualcosa di battere. Questa zona è piena di liquido cerebrospinale, che mantiene il cervello come sarebbe a galla, perché la sua densità è simile a quella dell'acqua.

Infine, va pia mater, pia — delicato, sottile strato di pelle, che si fonde con l'esterno del cervello. Ricordate, quando si guarda al cervello, ha sempre coperto sanguigne sanguigni? Ecco che non si trovano sulla superficie del cervello, come se fossero racchiusi in pia mater.

Ecco una panoramica completa sull'esempio di testa, sembra un maiale.

A Sinistra si vede la pelle (rosa), poi due strati di cuoio capelluto, poi il cranio, poi ferma il cervello avvolto, арахноид, e a destra il cervello, coperto solo soft shell.

Una volta che giriamo tutto il superfluo, restiamo tête-à-tête con quello stupido ragazzino.

Questa strana in vista di un pezzo — uno dei più noti complessi oggetti dell'Universo — un chilo, come dice нейроинженер Tim Hanson, «uno dei più densi di informazioni, strutturali e самоорганизованных sostanze tra tutti i famosi». Tutto questo funziona con l'aiuto di soli 20 Watt di potenza (computer di potenza equivalente mangia 24 000 000 W).

Il Professore del Mit Pauline Anikeeva chiama «morbido budino, che si può raschiare il cucchiaio». Cerebrale chirurgo Ben Rapoport ha descritto il suo più scientifico: qualcosa a metà tra un budino e gelatina. Lui dice che se mettere il cervello su un tavolo, sotto l'azione della gravità è расплывется come una medusa. E ' difficile immaginare il cervello vago, perché di solito si galleggia in acqua.

Ma in questo, come tutti noi. Ti guardi allo specchio, vedi il tuo corpo e la tua faccia e pensi che sei tu, ma in realtà è solo una macchina di cui ti occupi. Infatti, tu sei strano gelatinosa palla. Come te questa analogia?

Data la stranezza di tutto questo, non vale la colpa Aristotele o degli antichi egizi, così come molti altri per quello che essi consideravano il cervello inutile cranica ripieno. Aristotele credeva che il cuore era il centro della mente.

Alla fine, la gente ha scoperto che cosa. Ma non pieno.

Il Professor Krishna Shana confronta la nostra comprensione del cervello come l'umanità era una mappa del mondo all'inizio del 1500.

Un Altro professore, Jeff Лихтман, ancora più dura. Egli inizia la sua attività con la domanda, indirizzata agli studenti: «Se tutto quello che dovete sapere sul cervello, è un miglio quanto lontano siamo passati per questo miglio?». Si dice che gli studenti di solito rispondono «tre quarti», «mezzo miglio», «quarto di miglio», ecc Ma la vera risposta, a suo avviso, «di circa tre centimetri».

Il Terzo professore, un neuroscienziato Moran Cerf, ha condiviso con me un vecchio proverbio neurobiologi, dal quale risulta che il tentativo di capire il cervello è un trucco-22: «Se il cervello umano è così semplice che abbiamo potuto capire, ci sarebbero così semplici, che non sarebbe in grado di [capire]».

Forse, con l'aiuto di una grande torre di conoscenza, che costruisce la nostra vista, abbiamo a un certo punto arriveremo. Nel frattempo diamo un'occhiata a che cosa sappiamo della medusa nelle nostre teste, a partire dal quadro generale.

il Cervello da lontano

Vediamole grandi sezioni del cervello, utilizzando полусферное sezione trasversale. Ecco come appare il cervello nella tua testa:

Ora, tirate fuori il cervello dalla testa e rimuovere l'emisfero sinistro, che ci fornirà la migliore vista all'interno.

Il Neurologo Paul Maclean ha fatto un grafico che illustra l'idea di base di cui abbiamo parlato in precedenza, che interessano il tema del cervello rettile nel processo di rivoluzione, di follow-up il componente aggiuntivo del cervello dei mammiferi e, infine, il nostro è il terzo cervello.

Come tale carta è sovrapposto al nostro vero cervello:

Vediamo in ogni sezione:

il Tronco cerebrale (e cervelletto)

Questa È la parte più antica del nostro cervello.

Questa sezione del nostro think tank di sezione superiore a quello dove vive il capo-rana. In realtà l'intero cervello della rana è simile a questa parte inferiore del nostro cervello:

Quando si capisce la funzione di queste parti, il fatto che essi antichi, ha un senso — tutto quello che fanno queste parti, possono fare rane e lucertole. Ecco le principali sezioni:

il midollo Allungato

Il midollo Allungato si preoccupa di non morti. Si esegue ingrati attività di gestione dei processi involontari, come la frequenza cardiaca, la respirazione e la pressione sanguigna, e anche ti fa vomitare, quando si pensa che sia stato avvelenato.

Ponte ponte

Ponte ponte rende tutto un po'. Egli è responsabile di deglutizione, di controllo della vescica, le espressioni facciali, la masticazione, la saliva, le lacrime e sedia — in breve, tutti in fila.

Media cervello

Medio del cervello ancora di più la crisi di identità, di quella del ponte. Si sa che la parte del cervello problemi, quando quasi tutte le sue funzioni vengono eseguite altra parte cerebrale. Nel caso del cervello medio si tratta di vista, all'udito, abilità motorie, vigilanza, controllo temperatura e una moltitudine di altre cose, che si occupano di altre parti del cervello. Il resto del cervello non è molto simile a una media di cervello, visto come ridicolmente irregolare sviluppato «il prosencefalo, mesencefalo, posteriore cervello», come se volutamente isolante media cervello.

Per cosa dovremmo ringraziare il ponte il ponte e il mesencefalo, così è per il fatto che essi controllano il movimento volontario degli occhi. Quindi se ora muovete gli occhi, poi il ponte e mesencefalo si verificano processi.

il Cervelletto

Questa strana in vista una cosa simile lo scroto del tuo cervello, il cervelletto, o cerebellum, che dal latino «piccolo cervello». Egli è responsabile per l'equilibrio, la coordinazione e il normale movimento.

il sistema Limbico

Sopra il tronco cerebrale è il sistema limbico — la parte del cervello che rende le persone semplicemente incredibili.

Il sistema Limbico è un sistema di sopravvivenza. Una parte importante del suo lavoro è che ogni volta, quando si sta facendo la stessa cosa può fare il vostro cane — mangiare, bere, fare sesso, di combattere, di nascondersi o fuggire da qualcosa di terribile per il volante si trova il sistema limbico. Che tu lo voglia o no, quando fai qualcosa di quanto sopra, sei nel primitivo modalità di sopravvivenza.

Nel sistema limbico vivono anche le tue emozioni, e in ogni caso le emozioni sono anche responsabili per la sopravvivenza è più avanzati meccanismi di sopravvivenza, i animali, che vivono in una complessa struttura sociale.

Ogni volta che da qualche parte nella tua testa si svolge la lotta interna, vale la pena di ringraziare il vostro sistema limbico per quello che sta facendo qualcosa, che poi te ne pentirai.

Sono quasi sicuro che il controllo sopra il vostro sistema limbico è e la definizione di maturità, e l'essere umano lotta. Non che per noi era meglio senza limbiche sistemi — fanno di noi le persone, alla fine, e la maggior parte della vita ronzio è associata con le emozioni e la soddisfazione di bisogni dell'animale. Semplicemente il vostro sistema limbico non tiene conto che si vive in una società civile, e se concedere troppo grandi poteri nella gestione della vostra vita, ha subito la sua rovina.

In ogni caso, esaminiamo più in dettaglio. Ci sono un sacco di piccole parti del sistema limbico, ma facciamo attenzione il più famoso.

Mandorla

La Mandorla è una sorta di disturbo emotivo della struttura del cervello. Lei è responsabile per l'ansia, la tristezza e un senso di paura. Ci sono due tonsille, e il che è strano, la sinistra ha un umore migliore — a volte produce una sensazione felice in aggiunta a spiacevoli. La seconda invece è sempre di cattivo umore.

l'Ippocampo

Il Tuo ippocampo (dal greco — «cavalluccio marino», perché la vista è la stessa) è un tavolo da disegno per la memoria. Quando i ratti cominciano a ricordare direzione in un labirinto, i ricordi sono codificati nella loro ippocampo — letteralmente. Diverse parti di due degli ippocampi ratti verranno attivati in diverse parti del labirinto, perché ogni sezione del labirinto è memorizzato in astratto le parti dell'ippocampo. Ma se dopo la memorizzazione di un labirinto ratto darà un'altra attività e restituire in originale labirinto dopo un anno, ha a malapena si ricorderà, perché una puntina di bordo dell'ippocampo verrà cancellata, affinché si è liberato un posto sotto una nuova memoria.

La Storia nel film Memento è molto reale — amnesia anterograda — e causato da lesioni dell'ippocampo. L'alzheimer comincia anche nell'ippocampo, prima di spianare la strada attraverso altre parti del cervello, quindi a causa della moltitudine di effetti devastanti della malattia di problemi con la memoria appaiono per primi.

il Talamo

La sua posizione centrale cerebrali talamo serve anche un tocco intermediario che riceve le informazioni dai vostri sensi e invia alla corteccia cerebraleper il trattamento. Quando si dorme, il talamo dorme insieme a voi, e quindi toccare il mediatore non funziona. Pertanto, in uno stato di sonno profondo il suono, la luce o il tocco possono e non svegliarti. Se si vuole scuotere qualcuno che dorme un sonno profondo, si dovrà cercare di raggiungere il talamo.

L'Eccezione è il senso dell'olfatto, che è l'unica sensazione che ignora il talamo. Quindi odorose di sale utilizzato per il risveglio carbonizzato di un uomo. E visto che siamo qui, ecco è figo il fatto: il senso dell'olfatto è una funzione bulbo olfattivo ed è il più antico senso. A differenza di altri sensi, l'olfatto è radicata in profondità nel sistema limbico, dove lavora a stretto contatto con l'amigdala e l'ippocampo, ed è per questo odore così strettamente associato con la memoria e le emozioni.

Cora

Finalmente, siamo arrivati alla corteccia, corteccia. La corteccia cerebrale. La neocorteccia. Cervello. Паллиум.

La parte Più importante di tutto il cervello non può decidere con il titolo. Ed ecco perché:

Perche ' si chiama «ritirata»

La Corteccia cerebrale — è una grande parte esterna del cervello, che tecnicamente comprende alcune parti interne.

La Parola cortex chiamano gli strati esterni di molti organi, non solo di cervello. Al di fuori del cervelletto si trova la corteccia cerebellare. Al di fuori del cervello e della corteccia cerebrale. L'ultima è presente solo nei mammiferi. Equivalente a una parte del cervello di rettile chiamato pallium.

Неокортексом spesso chiamato «corteccia cerebrale», ma tecnicamente i suoi strati esterni, che sono particolarmente sviluppate più sviluppate animali. Altre parti chiamato anche аллокортексом.

Ci sarà soprattutto avere in mente la neocorteccia, ma chiamiamolo semplicemente кортексом o corteccia, era chiaro a tutti e familiare (e breve). Basta ricordare che il cortex è la corteccia cerebrale nel nostro articolo.

Cortex risponde quasi per tutti — elabora quello che si vede, sente e si sente, insieme con il linguaggio, il movimento, il pensiero, la pianificazione e la personalità.

E ' diviso in quattro quote:

Non è molto bello da descrivere, che rende ciascuno di loro, perché ognuno fa molto. Ma se semplificare:

Il lobo Frontale gestisce la vostra personalità, insieme con il fatto che noi crediamo «pensiero» — filosofia, pianificazione, diligenza. In particolare, la bombetta birre più nella parte anteriore del lobo frontale, la corteccia prefrontale. La corteccia prefrontale è un altro personaggio in interni battaglie della vostra vita. Razionalista dentro di te ti fa lavorare. La voce interiore cercando di convincere voi, per voi di smettere di preoccuparsi di ciò che pensano di te gli altri, e semplicemente sono me stesso. Una forza superiore, che vuole hai smesso di sudare.

Quando il lobo frontale è responsabile per il movimento del vostro corpo. La fascia superiore del lobo frontale è la corteccia motoria primaria.

Tra le altre funzioni, parietale quota controlla il tatto, soprattutto nella corteccia somatosensoriale primaria, striscia accanto alla corteccia motoria primaria.

Il Motoscafo e la corteccia somatosensoriale sono uno accanto all'altro e ben studiato. I neuroscienziati sanno esattamente quale parte di ogni striscia si collega con ogni parte del vostro corpo. Il che ci porta alla più grande figura di questo articolo: гомункулу.

Homunculus creato un neurochirurgo Wilder Пенфилдом, visivamente visualizza la mappa motoria e corteccia somatosensoriale. Quanto più l'immagine della parte del corpo su un grafico, più di corteccia dedicato il suo movimento o il tatto. Alcuni fatti interessanti su questo argomento:

In primo luogo, è sorprendente che il movimento e la sensazione del tuo viso e delle mani è dedicato più del cervello, rispetto al resto del corpo, invece di colta. Tuttavia, questo ha un senso: avete bisogno di fare incredibilmente dettagliata espressione del viso e le mani devono essere molto abili, mentre la restante parte — le spalle, le ginocchia, la schiena può essere molto più ruvida. Non c'è da stupirsi che la gente gioca il pianoforte con le dita delle mani e non i piedi.

In secondo luogo, è interessante notare quanto sono simili i due corteccia a quello con cui sono collegati.

Infine, mi sono imbattuto in questa merda e ora con questo vivo — e quindi anche tu. Tridimensionale uomo-homunculus.

Andiamo avanti.

Il lobo Temporale (темпоральная) c'è, dove vive la memoria, e dato che è accanto con i vostri orecchi, anche nidifica nella corteccia uditiva.

Infine, nella parte posteriore della vostra testa un lobo occipitale, che è quasi interamente dedicata alla visione.

Per Lungo tempo ho pensato che questi grandi della quota sono stati interi pezzi del cervello — per esempio, i segmenti totale della struttura tridimensionale. Ma in realtà la corteccia è di solo due esterni di millimetro del cervello, e la carne sotto di essa — è solo il cablaggio.

Perché i cervelli così rugosa

Come abbiamo discusso, l'evoluzione del nostro cervello si muoveva all'interno, sono state aggiunte nuove cose divertenti sulla cima di un modello esistente. Ma la costruzione ha dentro i suoi contro, perché il bisogno dell'uomo di emergere alla luce attraverso la vagina impone un limite alla dimensione della testa.

Quindi, l'evoluzione ha dovuto passare. Perché la crosta è molto sottile, ha scalato con un aumento di superficie — cioè, se creare un sacco di pieghe (cioè entrambe le parti sono impilati nello spazio tra i due emisferi), è possibile triplicare la superficie del cervello, non aumentando notevolmente di volume. Quando il cervello appena appare nel grembo materno, è elegante — pieghe si formano negli ultimi due mesi di gravidanza.

Se rimuovere la corteccia del cervello, stendere 2 mm foglio quadrato del cervello di 48 x 48 centimetri. Panno per lacena.

Questo tovagliolo è il luogo dove si verifica la maggior parte delle azioni nel vostro cervello, — è per questo che si può pensare, muoversi, sentire, vedere, sentire, ricordare, parlare e comprendere la lingua. Tovagliolo elegante, piaccia o no.

E ricorda che sei gelatina palla? Quando si sta cercando di capire se stessi, tutto questo avviene nella corteccia. Cioè non si gelatina palla, si — un tovagliolo.

La Magia di pieghe in aumento delle dimensioni del colpo è evidente, quando abbiamo messo il resto del cervello sopra la nostra scattata corteccia.

Quindi, anche se non perfetto, la scienza moderna ha acquisito una certa comprensione del quadro generale, quando si tratta di cervello. In linea di principio, siamo abbastanza consapevoli e meno foto. Andiamo a controllare?

il Cervello vicino

Quindi, anche se abbiamo molto tempo fa ha scoperto che il cervello è diventato un archivio della nostra intelligenza, solo di recente la scienza ha scoperto, da quello che in realtà è il cervello. Gli scienziati hanno saputo che il suo corpo è costituito da cellule, ma alla fine del 19 ° secolo, il fisico italiano Camillo Golgi ha capito come è possibile applicare la colorazione, per vedere come in realtà sembrano le cellule del cervello. Il risultato ha sorpreso:

Le cellule non sembra. Golgi ha aperto il neurone.

Gli Scienziati hanno capito subito che il neurone è una unità di base di una vasta rete di comunicazione, che è il cervello e il sistema nervoso quasi tutti gli animali.

Ma solo nel 1950, gli scienziati hanno scoperto come i neuroni comunica tra di loro.

L'Assone, una lunga appendice di un neurone, che trasporta le informazioni, ha microscopico diametro troppo piccolo per lo studio. Ma nel 1930 inglese zoologo J. Dea Jung ha scoperto che i calamari possono capovolgere la nostra comprensione del cervello, perché calamari incredibilmente grande assoni nei corpi e su di loro si possono condurre esperimenti. Dopo pochi decenni, con grande assone di calamaro, gli scienziati Alan Hodgkin e Andrew Huxley sicuramente capito come i neuroni trasmettono informazioni: il potenziale d'azione. Ecco come funziona.

Prima di tutto, ci sono molti diversi tipi di neuroni:

Per semplicità parleremo facile, normale neurone — cellula piramidale, simile a quella che si può trovare nella corteccia motoria. Per fare il grafico di un neurone, cominciamo con il ragazzo:

E dargli un paio di gambe, un po ' di capelli, a prenderci la mano e tirare il suo — questo è il neurone.

Aggiungere altri neuroni.

Invece di andare in una completa spiegazione dettagliata di come funzionano i potenziali d'azione e coinvolgere un sacco di inutile e poco interessante informazione tecnica, con la quale si è già affrontato nelle lezioni di biologia a 9 aula — una volta passiamo alle principali idee che ci possono aiutare.

Il Tronco del corpo del nostro uomo — l'assone di un neurone — ha negativo «il potenziale di riposo», cioè, quando è a riposo, la carica totale è leggermente negativo. Un paio di persone le gambe costantemente toccano i capelli del ragazzo, i dendriti di un neurone, che gli piaccia o no. Loro piede alleviano le sostanze chimiche sui capelli — i neurotrasmettitori — che passano attraverso la testa (il corpo cellulare o soma) e, a seconda della sostanza chimica, alzare o abbassare la carica del suo corpo. Non è molto bello per il nostro neurone, ma tollerabile — e non c'è nient'altro.

Ma se i suoi capelli tocca una quantità sufficiente di sostanze chimiche per aumentare la sua carica, la «soglia di potenziale» di un neurone, allora causerà il potenziale d'azione e la nostra чувачка прошибет corrente.

Questa È una situazione duale o con il nostro ragazzo non succede nulla, o completamente pugni corrente. Egli non può essere leggermente eccitato o troppo sotto tensione — o sotto di esso, o no, e sempre in una certa misura.

Quando questo accade, spinta di energia elettrica (in forma breve inversione del normale carica il suo corpo da negativo a positivo, e quindi un rapido ritorno alla normalità negativo) passa attraverso il suo corpo (l'assone) in piedi — терминали dell'assone di un neurone — che si toccano i capelli di altre persone (punto di contatto chiamati sinapsi). Quando il potenziale d'azione raggiunge i suoi piedi, li fa espellere sostanze chimiche sui capelli le persone cui si riferiscono, che porta o non porta al fatto che queste persone una scossa, come se stesso.

Ecco quindi le informazioni solito si muove attraverso il sistema nervoso — chimica info, inviate in un piccolo spazio in bianco tra i neuroni, lancia la trasmissione elettrica di informazioni attraverso neurone — ma a volte, quando il corpo ha bisogno di più veloce di spostare il segnale, neurone-connessioni neurali possono essere elettrici stessi.

I Potenziali d'azione si muovono da 1 fino a 100 metri al secondo. Uno dei motivi di questo grande differenza è che un altro tipo di cellule del sistema nervoso — gabbia Шванна — agisce nel ruolo di nonna premurosa e sempre avvolge alcuni tipi di assoni strati di grasso coperte, chiamati guaina mielinica. Più o meno così:

Oltre alla protezione e di isolamento, миелиновая guaina è un fattore importante nel ritmo comunicazione — i potenziali d'azione si muovono molto più velocemente attraverso gli assoni, quando sono coperti миелиновыми shell.

Un buon esempio di differenza di velocità, creata mielina: sai com'è, quando si ушибаетесь il dito, il tuo corpo ti dà un attimo di riflessione per capire che hai appena fatto e che ora si sente, prima che infrange il dolore? Allo stesso tempo si sente l'impatto del mignolo su qualcosa di solido e piccante parte di dolore, perché acuta informazioni sul dolore viene inviato al cervello attraverso mieliniche gli assoni. È necessario un secondo o due, per il dolore sordo, perché leiviene inviato attraverso немиелинизированные «Con-fibra» — alla velocità di un metro al secondo.

reti Neurali

I Neuroni in qualcosa di simile sul computer transistor — trasmettono anche informazioni sul binario di lingua uni e zeri (0 e 1), senza intervento e con attivazione del potenziale d'azione. Ma, a differenza di informatica di transistor, i neuroni del cervello in continua evoluzione.

Ricordate, quando si impara qualcosa di nuovo, e sta andando bene, e il giorno dopo si tenta di nuovo, ma è già un cazzo? Il fatto è che ieri ti ha aiutato a imparare la concentrazione di sostanze chimiche nei segnali tra i neuroni. La ripetizione ha causato il cambiamento di sostanze chimiche, è diventato meglio, ma il giorno seguente le sostanze chimiche sono tornati alla normalità, e quindi migliorare la scomparsa.

Ma se si continua a praticare, alla fine sarà bravo in qualcosa, e questo è già molto. Si come dice il cervello «ho bisogno di questo, non in una sola volta», e le reti neurali del cervello rispondono, di conseguenza apportare modifiche strutturali. I neuroni cambiano forma e posizione e rafforzano o indeboliscono i vari collegamenti in modo da creare una rete di percorsi di abilità, alla capacità di fare qualcosa.

La Capacità dei neuroni di modificare se stessi chimicamente, strutturalmente e anche funzionale consente di una rete neurale del cervello ottimizzare sotto il mondo esterno è un fenomeno chiamato plasticità del cervello. Il cervello di un bambino è più di plastica. Quando nasce un bambino, il suo cervello non ha idea di quale vita gli prepararsi: la vita di un guerriero medievale, che dovrà padroneggiare la scherma, il musicista del 17 ° secolo, che dovrà elaborare una precisa memoria muscolare per clavicembalo, o moderno intellettuale, che dovrà conservare e lavorare con un numero enorme di informazioni. Ma il cervello di un bambino è pronto a cambiare voi stessi per tutta la vita che lo aspetta.

I Bambini — stelle neuroplasticità, ma neuroplasticità viene mantenuta per tutta la nostra vita, così la gente può crescere, cambiare e imparare cose nuove. Ed è per questo siamo in grado di formare nuove abitudini e rompere i vecchi — le vostre abitudini riflettono regimi esistenti nel vostro cervello. Se si desidera modificare le proprie abitudini, si dovrà dimostrare una grande forza di volontà, per riscrivere i percorsi neuronali del cervello, ma se si tenta, il cervello finalmente capirà e cambierà tutti questi percorsi, dopo di che il nuovo comportamento non sarà più bisogno di forza di volontà. Il tuo cervello fisicamente trasformare il cambiamento in una nuova abitudine.

Nel cervello ci sono circa 100 miliardi di neuroni che compongono questo incredibilmente vasta rete — come il numero di stelle nella via Lattea. Circa 15-20 miliardi di questi neuroni si trovano nella corteccia, il resto in altre parti del cervello. Incredibile che anche nel cervelletto a tre volte di più neuroni rispetto alla corteccia.

Cerchiamo di ridurre la scala e la vediamo in un'altra sezione trasversale del cervello. Questa volta non tagliamo lungo e in largo.

La Sostanza del cervello può essere diviso in una cosiddetta grigia e sostanza bianca. La materia grigia in realtà sembra più scuro ed è composto da corpi cellulari (som) di neuroni del cervello e il loro germe di dendriti e degli assoni — insieme con altro materiale. La sostanza bianca è costituita principalmente da conduttori degli assoni che trasportano le informazioni da soma in altri soma o nel luogo di destinazione nel corpo. La sostanza bianca è bianca, perché questi assoni di solito avvolto in миелиновую guscio, che è un grasso bianco tessuto.

Nel cervello ci sono due aree principali di materia grigia: il cluster del sistema limbico e le parti del tronco cerebrale, di cui abbiamo parlato sopra, e uno spesso strato di corteccia, coperto двухмиллиметровым uno strato di corteccia esterna. Un grande pezzo di sostanza bianca tra di loro è costituito principalmente da assoni di neuroni corticali. La corteccia è un grande centro di comando, e dalla massa degli assoni nella sua composizione viene un sacco di suoi ordini.

La Migliore illustrazione di questo concetto è un insieme di rappresentazioni artistiche, fatte dal dottor Greg Questo e Brian Edwards. Guarda chiara la differenza tra la struttura dello strato esterno della corteccia della sostanza grigia e sostanza bianca sotto di esso.

Questi corticali gli assoni possono trasmettere informazioni in un'altra parte della corteccia, la parte inferiore del cervello o attraverso il midollo spinale — superstrada del sistema nervoso — e il resto del corpo.

Vediamo sul sistema nervoso intero.

Il sistema Nervoso è diviso in due parti: il sistema nervoso centrale — il cervello e il midollo spinale e il sistema nervoso periferico — composto da neuroni, che provengono dal midollo spinale al resto del corpo.

La Maggior parte dei tipi di neuroni è interneuroni, che comunicano con altri neuroni. Quando si pensi che nella tua testa un mucchio di interneuroni parlando tra di loro. Interneuroni sono in gran parte contenuti nel cervello.

Gli altri Due tipi di neuroni è di neuroni sensoriali e motorie i neuroni vanno giù per il midollo spinale e costituiscono il sistema nervoso periferico. Questi neuroni possono essere il metro di lunghezza. Ecco una tipica struttura di ogni tipo:

Ricordate le nostre due strisce?

Queste strisce sono dove nasce il sistema nervoso periferico. Gli assoni dei neuroni sensoriali vengono giù dalla corteccia somatosensoriale, attraverso la sostanza bianca del cervello, nel midollo spinale (che semplicemente è un massiccio pacchetto di assoni). Dal midollo spinale vanno in tutte le parti del vostro corpo. Ogni parte della vostra pelle era piena di nervi, che nascono nella corteccia somatosensoriale. Nervo, tra l'altro, — si tratta di un paio di fasci di assoni, стянутых insieme in un piccolo cavo. Ecco il nervo insezione:

Il Nervo — tutto questo, che in un cerchio, e quattro grandi all'interno del cerchio è di fasci di assoni.

Se una mosca si siede sulla vostra mano, si verifica quanto segue:

La Mosca per quanto riguarda la vostra pelle e stimola un fascio di nervi sensitivi. Терминали dell'assone in nervi iniziano a lavorare con un potenziale di, trasmettendo il segnale nel vostro cervello, per segnalare mosca. I segnali vanno nel midollo spinale e nel soma corteccia somatosensoriale. Corteccia somatosensoriale primaria quindi dà un segnale di corteccia motoria, che è necessario pigramente racconto spalla, per scacciare una mosca. Alcuni soma nella corteccia motoria, che sono associati con i muscoli della mano, cominciano a potenziali d'azione, l'invio di segnali al midollo spinale cervello e da lì in braccio. Терминали all'estremità dell'assone dei neuroni stimolano i muscoli delle braccia, che scosso per scacciare una mosca. Il sistema nervoso mosche passa attraverso il ciclo, e lo vola via.

Poi la mandorla in questo modo e consapevole che su di voi si siede insetto, segnala corteccia motoria mai подергаться, e se si tratta di un ragno invece di mosche, anche ordina vostre corde vocali involontariamente urlare e distruggere la vostra reputazione.

Si Scopre, ci rendiamo conto di come funziona il cervello? Perché, allora, se il professore ha fatto questa domanda — quanti chilometri abbiamo superato, se questa miglio — tutto quello che dobbiamo sapere sul cervello, la risposta è di tre pollici?

E il segreto è questo.

Sappiamo, come un computer invia e-mail e completamente la comprensione di qualsiasi concetto di Internet, ad esempio, quante persone quali sono i siti più grandi, quali sono le tendenze principali. Ma tutto questo ripieno nel centro — processi interni di Internet — sono un po ' confuse.

Gli Economisti possono dire tutto su come funziona singolo consumatore, sui concetti di base di macroeconomia e di completi forze in gioco — ma non può mai raccontare come funziona l'economia con una precisione al secondo o che con lei ci sarà tra un mese o un anno.

Il Cervello in qualcosa di simile. Abbiamo un piccolo modello — sappiamo tutto su come si attivano i neuroni. E abbiamo un quadro complessivo — sappiamo quanti neuroni nel cervello, quali sono le più grandi della condivisione e della struttura, come gestiscono il corpo e quanta energia consuma il sistema. Ma dove-tra — che fa di ogni parte del cervello — siamo assolutamente perdere.

Proprio non capisco.

Che cosa è veramente ben dimostra quanto siamo sconcertati, è, come dicono i neuroscienziati di quelle parti del cervello che capiamo meglio. Come la corteccia visiva. Siamo ben consapevoli visiva corteccia, perché è facile da tracciare.

Lo Scienziato Paul Меролла così descritto a me:

«la corteccia Visiva ha una bella anatomica la funzione e la struttura. Quando la guardi, letteralmente vedi la mappa del mondo. Così, quando qualcosa nel campo di vista si trasforma in una certa regione di spazio, una volta è visibile la trama sulla corteccia, che è la regione di spazio, si attiva. E se l'oggetto si muove, c'è la mappatura topografica, in cui si riflettono le cellule vicine. E ' quasi come avere декартовские le coordinate del mondo reale, che corrisponde polare coordinate nella corteccia visiva. Si può letteralmente al retina di risalire, attraverso il talamo e nella corteccia visiva, come un punto nello spazio si riflette in un punto della corteccia visiva.

Mentre è buono. Ma lui continua:

Questa mappatura è davvero utile se si vuole interagire con le parti della corteccia visiva, ma ci sono un sacco di aree di vista, e quanto più ci si immerge nella corteccia visiva, fatto di nebbia diventa, e questo topografica prestazione inizia a rompersi. Nel cervello processi si verificano a vari livelli, e la percezione visiva eccellente questa mostra. Guardiamo il mondo, che è rappresentato fisico tridimensionale del mondo dove-dall'esterno — ecco la tazza, e si vede — ma i tuoi occhi vedono solo una manciata di pixel. E quando si guarda visiva corteccia, si vede 20-40 diverse carte di credito. V1 è la prima area in cui vengono aggiunti i bordi e i colori. Altre aree riflettono gli oggetti più complessi, e tutto questo varia la rappresentazione visiva si sovrappone alla superficie del cervello. E improvvisamente, in qualche modo, queste informazioni sono raccolte insieme da questo flusso di informazioni, che è codificato in modo che si crede, che vede un oggetto semplice.

E la corteccia motoria, ancora uno dei più ben studiati aree cerebrali, ad un esame più attento si scopre ancora più impegnativo rispetto corteccia visiva. Perché, anche se sappiamo quali generali area della corteccia motoria soddisfano determinate aree del corpo, i singoli neuroni in queste aree della corteccia motoria topograficamente non allineati, e la specificità del loro collaborazione sulla creazione di un movimento del corpo non è assolutamente chiaro.

Neurali conversazione sul tema del movimento di mano in testa che non sono come i neuroni non parlano inglese, si dice, «ti muovere» è un circuito di attività elettrica, e ognuno ha un po ' la sua. Con questo si vorrebbe capire assolutamente intuitivo, che significa «muovi la mano così», o «muovi la mano in direzione del bersaglio», o «muovi la mano sinistra, muovere ancora, prendi, prendi con una certa forza, muoviti con una certa velocità» e così via. Non ci pensiamo due volte, quando andiamo — tutto questo avviene in modo invisibile. Pertanto, ogni cervello ha un unico codice, secondo il quale comunica con i muscoli in mano e pennello.

La Neuroplasticità, che rende i nostri cervelli sono utili, inoltre, li rende incredibilmente difficile da capire, perché i principi di funzionamento del nostro cervello in base a come il cervello formasotto l'azione di un determinato ambiente e di esperienza di vita. Non è senza anima, un pezzo di carne o di qualcosa che avete, io, zia di Sara, lo zio di Petit e Bill Gates sarà lo stesso almeno in apparenza — in profondità all'interno del cervello di ogni persona è unica nel più alto senso della parola.

E di nuovo, è tutta l'area del cervello che ci capiamo meglio. «Quando si tratta di processi più complessi, come il linguaggio, la memoria, la matematica», mi ha detto un esperto, «non abbiamo nemmeno capito come funziona il cervello». Ha lamentato, ad esempio, che il concetto di sua madre codificato in diversi modi e in diverse parti del cervello di ogni persona. E nel lobo frontale — esattamente dove, come abbiamo scoperto, abitate — «non ci sono topografia».

Eppure niente di tutto questo è la ragione perché creare un efficace нейрокомпьютерный interfaccia è così difficile. Complessi нейрокомпьютерные interfacce (NKI) fanno un enorme инженерские ostacoli. È un lavoro fisico con il cervello così complica il processo di creazione di un appropriato.

Il Tronco di un albero a forma di cervello da noi costruita. Siamo pronti ad andare al primo ramo.

Continua.