Функционирует ли церебральная функция мозжечка с точной настройкой?
В 1504 году Леонардо да Винчи сделал восковые отливы человеческого мозга и придумал термин мозжечок (латынь для «маленького мозга»). Исторически, большинство нейробиологов считалось, что мозжечок является областью мозга, которая в основном участвует в немыслительной деятельности, такой как координация времени и точности мышечных движений.
Хотя прошло пять столетий с тех пор, как да Винчи сделал свои знаковые восковые отливы мозжечка, нейробиологи только начинают расшифровывать загадочный «маленький мозг». Это очень захватывающее время для исследования и письма о мозжечке. В последние годы в широком спектре исследований впервые было показано, что мозжечок играет ключевую роль во многих наших когнитивных, эмоциональных и творческих процессах.
В марте 2016 года Ян Файф, доктор медицинских наук, опубликовал статью «Атрофия мозжечка имеет определенные заболевания», в журнале Nature Neurology . (« Мозжечка» означает «мозжечок» и является сестринским словом к мозгу, что означает «головного мозга».) В своем обзоре Фиф выделяет два последних исследования, в которых выявлены отличительные закономерности атрофии мозжечка, которые связаны с более широкими образцами головного мозга дегенерация сети. Оба исследования показали, что потеря объема мозга серого вещества в определенных областях мозжечка связана с болезнью Альцгеймера (AD) и лобно-височной деменцией (FTD).
Это исследование добавляет к растущему списку новаторских исследований мозжечка, которые были опубликованы в прошлом году. Например, в исследовании, проведенном в апреле 2015 года, сообщалось, что подростки с расстройствами аутистического спектра (ASD) имели аномальную связь мозжечка с областями головного мозга (латынь для «мозга»), участвующих в когнитивных функциях более высокого порядка, таких как принятие решений, внимание и язык , Другие исследования в прошлом году связали ASD с нетипичным развитием клеток Пуркинье в мозжечке.
- Что вызывает болезнь Альцгеймера?
- Хотите наполнить свой мозг? Сжечь некоторые калории через упражнение
- Может ли кофе улучшить вашу память?
- Ваш мозг на Omega 3
- Мозговой туман в синдроме хронической усталости и фибромиалгии
В январе 2016 года исследование выявило корреляцию между повреждением мозжечковых клеток Пуркинье у ветеранов боевых действий, которые испытали, что микробласты сильно связаны с устойчивым к лечению посттравматическим стрессовым расстройством (ПТСР).
На противоположном конце спектра в мае 2015 года исследователи из Стэнфордского университета сообщили, что устойчивая и здоровая мозжечковая деятельность связана с творческим мышлением и инновационными прорывами.
Чтобы получить более глубокое освещение всех последних исследований мозжечка, ознакомьтесь со ссылками на предыдущую статью «Психология сегодня» в нижней части этой страницы.
- Больница Безумие и прощальный папа
- Исследование болезни Альцгеймера Триада областей мозга с познанием
- Миллионер смотрит на смерть
- Может быть, это не болезнь Альцгеймера
- Потерянный с деменцией
В марте 2015 года программа NPR «Утреннее издание» сделала рассказ о мозжечке, в котором подчеркивалась работа Джереми Шмахмана, доктора медицинских наук, из Массачусетской общей больницы.
Выслушав часть NPR, я отправил по электронной почте д-ру Шмахманну представительство и задал ему несколько вопросов о его новаторских исследованиях на мозжечке. Через нашу переписку мы поняли, что Шмахман и мой отец, который много лет проводил в качестве начальника нейрохирургии в больнице Бет-Исраэль в Бостоне, имели связь с двумя отделениями разминирования через Гарвардскую медицинскую школу.
Прошлой весной я также узнал о увлекательной теории Шмахмана под названием «Dysmetria of Thought», которая в основном является гипотезой о том, что мозжечок помогает координировать и точно настраивать когнитивные функции в коре головного мозга так же, как тонко настраивает мышечные движения, сообщая с левым и правым полушариями головного мозга. (Левое полушарие головного мозга контролирует движения на правой стороне тела, правое полушарие мозжечка контролирует движения на правой стороне тела и наоборот).
Ниже приводится клип лекции доктора Шмаманна «Мозговой аффективный когнитивный синдром: последствия для нейропсихиатрии», в котором он объясняет свою революционную теорию «Дисмемария мысли» как относящуюся к мозжелюму и церебральным функциям.
Одним из ключевых моментов этого видео является тот факт, что на протяжении эонов ученые мозга идентифицировали специфические функции различных областей мозга только после инсульта, несчастного случая или какой-либо другой болезни, поврежденной в определенной области, которая вызвала дефицит или изменения в личности. Например, область Броки (которая является областью мозга, связанной с речью) была обнаружена, когда Пьер Пол Брока выявил нарушения у двух пациентов, которые потеряли способность говорить после травмы задней задней области переднего извилины.
Поэтому, чтобы идентифицировать вмешательства, которые оптимизируют функцию мозга, нейробиологи полагаются сначала на создание ассоциаций с различными когнитивными функциями, определяя, когда и как все идет не так. Например, любые открытия о мозжечке, которые определяют, как потеря объема мозга (или функциональной связности) принимает кого-то «к югу от нуля», могут быть применены обратно, чтобы взять кого-то «к северу от нуля», указав выбор образа жизни или фармацевтические препараты, которые могут укрепить структуры и функциональной связности мозжечка в противоположном направлении.
Будущие исследования мозжечка могут привести к успехам, которые помогают людям с деменцией, болезнью Альцгеймера, аутизмом или ПТСР вести лучшую жизнь. Это исследование изменения игры в мозжечке также может оказаться полезным для определения действенных способов оптимизации мозговой силы и функций мозга для людей из всех слоев общества.
«Независимо от того, что делает мозжечок, он делает много всего»
Если вам интересно, как я заинтересовался мозжечком, вот предыстория. Мой отец, Ричард Берлланд, был нейрохирургом, нейробиологом и автором The Fabric of Mind (Viking). Мой отец был одержим мозжечком и передал мне эту одержимость.
Хотя мозжечок составляет всего 10% от общего объема мозга, полушария мозжечка хорошо удерживают более 50% общих нейронов мозга. Основываясь на непропорциональном числе нейронов в мозжечке, мой отец часто говорил: « Мы точно не знаем, что делает мозжечок, но что бы он ни делал, он многое делает. »
В 2005 году мы с отцом создали модель с разделенным мозгом, которая помешала головному мозгу как «головной мозг» и мозжечок в качестве «головного мозга». Это был прямой и убедительный ответ на левую мозговую модель мозга, отец помог привлечь внимание в 1970-х годах.
В дополнение к его собственному письму для основной аудитории, мой папа был также медицинским экспертом в таких книгах, как рисунок Бетти Эдвардс на правой стороне мозга . Хотя мой отец вначале выступал за левую мозговую модель мозга, позже в своей жизни он убедился, что наиболее существенное разделение в мозге было не между мозолистым корпусом и полушариями головного мозга, а между средним мозгом, который соединяет мозг и мозжечок, и червя.
Когда в 2007 году мой отец внезапно скончался от сердечного приступа, я дал обет, что сделаю все возможное, чтобы закончить работу своей жизни, оставив свои антенны для новых исследований мозжечка. Моя цель – подключить точки новейшей нейронауки новыми и полезными способами для аудитории общего чтения. Это ежедневное обязательство – это то, почему я пишу этот пост в блоге … Каждый день я просыпаюсь, надеясь, что будут новые прорывы, которые продвинут наше понимание таинственного и мощного мозжечка.
Ниже приведен простой эскиз, на котором я нарисовал, какие карты могут быть взаимосвязаны между различными полушариями мозга, которые точно настраивают наши мышцы и мысли.
Атрофия мозжечка связана с болезнью Альцгеймера и деменцией
В прошлом месяце появилось множество плодотворных новых исследований, касающихся связи мозжечка с комплексными функциями мозга. Как я упоминал ранее, Ян Фиф недавно выделил два разных исследования как новые возможности, связав потерю мозгового объема в мозжечке как связанное с когнитивным снижением, наблюдаемым как при болезни Альцгеймера, так и при лобной деменции.
Исторически ученые сосредоточились исключительно на атрофии коры головного мозга, связанной с нейродегенеративными заболеваниями, такими как деменция. До недавнего времени мозжечок обычно попадал под радар. Тем не менее, последние исследования показывают, что характер атрофии, наблюдаемый в мозжечке, может быть неотъемлемой частью сетевой дегенерации, основанной на сети, в которой невропатология распространяется по сетям связи между всеми четырьмя полушариями мозга.
В исследовании, опубликованном в феврале 2016 года журнала Brain , было проведено первое исследование «Сетевая избирательная уязвимость человеческого мозжечка к болезни Альцгеймера и переднетемпоральная слабоумия». Исследователи определили, что определенные нейронные сети между мозжечковыми цепями, которые имеют обширные связи с корой головного мозга, могут быть выборочно нацелены на некоторые нейродегенеративные заболевания.
Для этого исследования нейрофизиологи изучали структурную атрофию мозжечка по общим типам нейродегенеративных заболеваний и характеризовали функциональные схемы связывания этих областей атрофии мозжечка.
Австралийские исследователи пришли к выводу, что болезнь Альцгеймера и лобно-височная деменция связаны с четкой и ограниченной атрофией мозжечка. Это первый случай, когда исследователи продемонстрировали избирательную уязвимость мозжечка к общим нейродегенеративным заболеваниям. Исследователи исследования пришли к выводу,
«Наша работа также имеет прямое влияние на мозжечковый вклад в когнитивные и аффективные процессы, которые скомпрометированы в нейродегенерации, а также на практике использования мозжечка в качестве эталонной области для исследований ли нейного нейровизуализации».
Второе исследование «Паттерны региональной атрофии мозжечка в генетической вневременной деменции» было проведено исследователями Лондонского университетского колледжа (UCL) и опубликовано в февральском выпуске « Neuroimage: Clinical» за февраль 2016 года.
Фронтотемпоральная деменция (УТД) представляет собой гетерогенное нейродегенеративное расстройство с сильным генетическим компонентом. Разумеется, мозжечок не считается вовлеченным в УТД, но недавние исследования указывают на потенциальную связь с атрофией мозжечка, потому что мозжечок широко связан с различными областями мозга в головном мозге, включая ключевые области, участвующие в УТД.
Исследователи отмечают, что, хотя известно, что дерматит (который соединяет левое и правое полушарие мозжечка) участвует в интеграции сенсорных данных в отношении моторных команд, «он также считается« лимбическим мозжечком », участвующим в модуляция эмоций и социального поведения, основанная на его связях с лимбическими структурами мозга ».
Является ли серо-белая целостность целостностью между мозжечком и мозжечком взаимосвязанным?
Вчера я написал сообщение в журнале Psychology Today : «Хотите наполнить свой мозг? Сжечь некоторые калории через упражнение », основанный на новом исследовании, в котором было обнаружено, что сжигание калорий через физическую активность было связано с увеличением объема серого вещества в головном мозге. Другие недавние исследования показали, что недостаток физических упражнений связан с уменьшением объема головного мозга серого вещества в головном мозге.
В соответствии с этим в августе 2015 года исследователи из Института Бекмана в Университете штата Иллинойс в Урбана-Шампейн сообщили, что аэробные упражнения и физическая подготовка улучшают целостность участков белого вещества, которые соединяют серое вещество в различных областях мозга. Это улучшение целостности белого вещества было связано с улучшенной познавательной гибкостью и спонтанной мозговой активностью у пожилых людей.
На пути спортсмена я обсуждаю, что атрофия мозжечка связана с седентаризмом. Люди, прикованные к постели более шести месяцев, могут потерять до 23 процентов объема клеток Пуркинье в мозжечке.
Основываясь на последних выводах, можно было получить обоснованное предположение, что физическая активность может стимулировать рост серого вещества через нейрогенез в обоих полушариях головного мозга и мозжечка. И наоборот, сидение в течение всего дня может привести к уменьшению объема серого вещества во всех четырех полушариях мозга, одновременно уменьшая функциональную связь белого вещества между областями мозга.
Альберт Эйнштейн сказал об E = mc2: «Я думал об этом во время езды на своем велосипеде». Эйнштейн был известен тем, что долго путешествовал по кампусу в Принстоне, регулярно катался на велосипеде и был виртуозным скрипачом в возрасте семи лет. Интересно, что в 2013 году посмертное исследование полушарий головного мозга Альберта Эйнштейна показало, что он имел необычайно надежную связь между левым и правым полушариями головного мозга, которые, возможно, вызвали его блеск.
Хотя это чисто спекуляция с моей стороны, я не удивлюсь, узнав, что у Эйнштейна также была прочная структура и функциональная связь между его полушариями мозжечка, основанными на его физической активности и музыкальности.
Одна из основных причин, по которым я нахожусь в крестовом походе, чтобы поставить мозжечок в центр внимания (и сделать мозжечко домашним словом), – это мое убеждение, что ключом к максимизации человеческого потенциала каждого человека является оптимизация структуры и функциональной связности всех четыре полушария мозга на протяжении всей его или ее продолжительности жизни.
Будучи отцом 8-летнего ребенка, мне повезло, что ежедневная рутина и образование моей дочери представляют собой равную смесь кристаллизованного мозгового обучения «явным» знаниям и мозговому «неявному» обучению. В дополнение к церебральным действиям, которые сгибают ее «умные книги», еженедельная рутина моей дочери включает в себя мозжечковые мероприятия, такие как теннис, плавание, балет, тхэквондо, уроки игры на фортепиано и скрипку, искусство и т. Д. В совокупности эти «мозговые мозги», деятельность укрепляет развитие и связь ее мозжечка и головного мозга.
Сидеть неподвижно и запоминать факты Весь день стагнирует мозжечок
К сожалению, с переоценкой стандартизованных тестов, есть реакция на коленный рефлекс для сокращения финансирования искусств и спортивных программ в государственных школах, потому что большинство людей не считают эти программы связанными с академическими достижениями. Я считаю, что это недальновидно по многим причинам.
Я достаточно привилегирован, чтобы быть выпускником колледжа Хэмпшира, который является одним из немногих колледжей в стране без тестов или оценок. В Хэмпшире вам никогда не нужно запоминать факты или чувствовать давление, чтобы получить A + на экзамене. Я считаю, что снятие акцента с кристаллизованного интеллекта и тестов приводит к более гибкому мышлению.
Педагогика Хэмпширского колледжа воспитывает связь между мозжечком и головным мозгом. Когда кому-то предоставляется свобода «развязать» его префронтальную кору и мозговое мышление, она способствует творчеству, позволяя мозжечку интегрировать и тонко настраивать сложные идеи между всеми четырьмя полушариями мозга новыми и неожиданными способами. Этот тип мышления ведет к Эврика! моменты, патенты, товарные знаки и т. д.
Я собираюсь собрать столько научно обоснованных данных, которые подтверждают важность ежедневных действий, которые укрепляют архитектуру и связь всех четырех полушарий мозга с юного возраста, пытаясь убедить политиков США в финансировании художественных и спортивных программ. В долгосрочной перспективе наша рабочая сила и экономика выиграют, выделив средства на искусство, музыку и спортивные программы в американских государственных школах.
Как нация, если мы хотим, чтобы у следующего поколения молодых американцев уровень мозговой энергии V12, нам нужно сделать упор на стандартизированное тестирование и сосредоточиться на развитии мозжечка и головного мозга каждого ребенка одновременно. Строго сосредоточив внимание на кристаллизованных знаниях, проведенных в головном мозге, и вынуждая детей сидеть все еще целый день в школе, набирая их головы, наполненные фактами и цифрами, будет иметь неприятные последствия в долгосрочной перспективе, если мы пренебрегаем мозжечком и позволяем ему атрофироваться.
Для того, чтобы облегчить гибкий интеллект и творческое мышление, я считаю, что родителям, педагогам и тренерам необходимо иметь ресурсы, которые позволят нашим детям оставаться физически активными во время перерыва, заниматься спортом и проявлять себя через искусство и музыку. Мало того, что это приносит пользу здоровью их тел, это принесет пользу структуре и функциональной связности всех четырех полушарий в их мозгу.
Вывод: новые технологии помогут расшифровать загадочную мозжечку
В заключение, на этой неделе произошел еще один нейрофизиологический прорыв, который мог бы открыть больше дверей с точки зрения нашего понимания мозжечка. Исследователи из Университета Neuroscience из Макса Планка заявили, что они настроили революционные новые методы оценки активности моторизирования нейронов Purkinje в течение нескольких дней, недель или даже месяцев у мышей, пока они не проснулись.
В журнале «Нейрофизиология » было опубликовано исследование, проведенное в марте 2016 года «Хроническая картирование связанной с движением активности клеток кальция Пуркинье у мышей с пробуждением» .
Эти самые современные методы позволят нейробиологам точно определить специфические характеристики клеток Пуркинье в режиме реального времени, поскольку мышь участвует в двигательной активности и других видах поведения. В пресс-релизе соавтор Джейсон М. Кристи, доктор философии, сказал: «Наша работа дает представление о понимании нейронных цепей в мозжечке, что будет важно для понимания того, как эти схемы изменяются в патологических условиях «.
Это очень интересное время для исследования и отчетности о мозжечке. Готов поспорить, что если бы Леонардо да Винчи был жив сегодня, он был бы приятно удивлен, узнав, что «маленький мозг», который так долго находился в тени, получает высший биллинг в 21 веке. Я точно знаю, что мой отец будет в восторге от того, что прогресс в технологии визуализации мозга помогает решить загадочную загадку того, что на самом деле делают все эти нейроны в мозжечке … Оставайтесь с нами для более передовых исследований мозжечка.
Чтобы узнать больше на эту тему, ознакомьтесь со статьями моего блога Psychology Today ,
- «Гений Эйнштейна, связанный с хорошо связанными мозговыми полушариями»
- «Слишком много кристаллизованного мышления снижает уровень разведки жидкости»
- «« Правильный мозг »- не единственный источник творчества»
- «Неврология бесконечного успеха Мадонны»
- «Могут ли физические действия улучшать разведку жидкости?»
- «Музыкальная тренировка оптимизирует функцию мозга»
- «Нейронаука воображения»
- «Мозг может быть местом творчества»
- «Дети и классные комнаты: почему вопросы, связанные с окружающей средой»
- «Творчество детей ведет к инновациям во взрослой жизни»
- «Почему переосмысливает саботаж творческого процесса»
- «Сверхтекучесть: декодирование загадки познавательной гибкости»
- «Как клетки Пуркинье в мозжечке связаны с аутизмом?»
- «Ущерб мозжечка может быть рудником ПТСР у ветеранов боевых действий»
© 2016 Кристофер Бергленд. Все права защищены.
The Athlete's Way ® является зарегистрированным товарным знаком Christopher Bergland.
Следуйте за мной на Twitter @ckbergland для получения обновлений в сообщениях в блоге Athlete's Way .
- Психиатрическое лечение как религиозный опыт
- Можете ли вы предотвратить болезнь Альцгеймера с диетой и физическими упражнениями?
- Почему музыкальные вопросы
- Мужество Боба
- Уроки из бездны
- Как сбой в решении проблем семьи
- Развенчание 10 общих мифов сотрясения
- Исследование: больше упражнений не обязательно лучше для вашего мозга
- Пусть Дети Спят, Часть II
- Пять вещей, которые нельзя сказать кому-то с маниакальной депрессией