CasaCocheCurro »Tudta ezt. »Kapcsolat van az agy mérete és az intelligencia között

kapcsolat

Nemzetközi tudóscsoportnak sikerült elkészítenie az emberi gének térképét, amelyek növelik vagy gátolják az agy különböző neurológiai és mentális rendellenességekkel szembeni ellenállását. A Nature Genetics-ben megjelent tanulmány révén új géneket azonosítottak, amelyek tisztázhatják az agyméret és az intelligencia közötti különbségeket. Az eredmények új farmakológiai kezelések kidolgozásában is hasznosak lehetnek.

Információs tartalom:

Thompson professzor és ausztráliai és hollandiai kollégái három évvel ezelőtt elindították az ENIGMA („A genetikai képalkotási technikák javítása a metaanalízis segítségével”) projektet, amelynek célja az agyi pásztázó képek és a genomi adatok összegyűjtése.

"Mindegyik központ nem volt képes önállóan átnézni elegendő vizsgálatot a meggyőző eredmények elérése érdekében" - ismerte el Thompson professzor. "Adataink megosztásával az ENIGMA projekten keresztül létrehoztunk egy elég nagy mintát, hogy feltárjuk a genetikai variáció világos mintáit, és megmutassuk, hogy ezek a változások hogyan változtatják meg fizikailag az agyat.".

Ez a munka abban különbözik a korábbiaktól, hogy az agy és a memóriaközpontok méretét több mágneses rezonancia kép (MRI) felhasználásával mértük több mint 21 100 egészséges embertől, akiknek a DNS-ét (dezoxiribonukleinsavat) átvilágították.

"Korábbi tanulmányok feltárták a gyakori betegségkockázati géneket, de nem világos, hogy ezek a gének hogyan befolyásolják az agyat" - magyarázta Thompson professzor. "Emiatt csapatunk úgy döntött, hogy a világ minden tájáról átvizsgálja az agyakat, és olyan géneket keres, amelyek közvetlen védelmi feladatot látnak el, vagy amelyek károsítják az agyat.".

A tudományos csoport kisebb változásokat figyelt meg a kisebb agyméretű emberek genetikai kódjában. A csapat szerint a memóriaközpontok is kisebbek voltak. Meg kell jegyezni, hogy ugyanazok a gének hasonló módon hatnak az agyra, függetlenül a vizsgált alany földrajzi eredetétől.

"Emberek milliói hordozzák olyan DNS-variációkat, amelyek növelik vagy csökkentik agyuk hajlamát arra, hogy sokféle betegségben szenvedjenek" - mondta az UCLA kutatója. „A gén azonosítása után lehetséges egy gyógyszerrel kezelni a megbetegedés kockázatának csökkentését. Megelőző intézkedéseket is lehet tenni testmozgással, étrenddel és mentális stimulációval a hibás gén hatásainak kiküszöbölése érdekében ».

A csapat olyan génekkel is előállt, amelyek az intelligencia egyéni különbségeinek tulajdoníthatók, és felfedezték a gén HMGA2 nevű változatát, amely befolyásolja az agy méretét és intelligenciáját. A DNS-nek négy nitrogén bázisa van: A, C, T és G, és azoknak az embereknek, akiknek a HMGA2 génje T helyett C, nagyobb az agyuk, és jobban teljesítenek a standardizált IQ teszteken.

Az agy nem emlékszik, milyen nehéz

Az utcán találkozunk egy régi ismerőssel. Beszélgettünk egy darabig, és megállapodtunk, hogy felhívjuk egymást, hogy egyszer nyugodtabban beszéljünk. Megadja a telefonszámát, de nincs mit felírnunk. Nem számít. Közel vagyunk az otthonhoz, és biztosan emlékezni fogunk a számra, amíg megérkezünk, és napirendre vehetjük.

A Current Biology digitális kiadása olyan kutatásból gyűjtött adatokat, amelyek kimutatták, hogy az agy rövid távú memória révén folyamatosan ismételget információkat, úgynevezett munkamemóriát, de az agy nem képes sokáig emlékezni az összetett információkra.

Az új információk rövid ideig tartó megőrzése az agyban nagyon gyakori és szükséges erőforrás a mindennapi élet szükségleteinek kielégítése érdekében. Ez a munkamemória néven ismert képesség lehetővé teszi számunkra például azt, hogy röviden megőrizhessük a telefonszámot, az imént megismert emberek nevét vagy a hely eljutásának módját, ahol még soha nem voltunk.

A tudósok már régóta gyanítják, hogy a munkamemória úgy működik, hogy újra aktiválja vagy megismétli az információkat annak szem előtt tartása érdekében. Ennek ellenére ez az elmélet nem bizonyult a kellően pontos mérőeszközök hiánya miatt. Most egy idegtudósok nemzetközi csoportjának sikerült megerősítenie a hipotézist.

A kutatók kísérletet végeztek nyolc egészséges felnőttel, akik különböző képeket láttak és emlékeztek néhány részletre. A magnetoencephalográfiának nevezett, korszerű neurális aktivitás-rögzítési technika és új elemzési módszerek kifejlesztése mellett a tanulmány szerzői ezredmásodpercenként, ezredmásodpercenként tudták dekódolni a résztvevők agyi aktivitását a képek fenntartásával összefüggésben. memória.

Theta-rezgések
A kutatók bizonyítékokat találtak arra, hogy az információkat folyamatosan megismételték az elmében. Megállapították azt is, hogy az ismétlés koordinálásáért felelős idegi mechanizmus ritmikus agyi oszcillációknak nevezett theta-oszcillációk voltak, amelyek 4 és 8 Hz közötti frekvencián fordulnak elő.

Ezek az eredmények először bizonyítják, hogy a munkamemória kapcsolódik az agy időszakos információismétléséhez, és hogy az ismétlést koordináló mechanizmusok rendszeresen javítják a munkamemória pontosságát.

Az igazságtalanságok, az agy ellen

Az agy automatikusan reagál az igazságtalanságokra. Egy európai vizsgálat feltárja, hogy a tisztességtelen helyzetekre adott emberi reakciók automatikusan bekövetkeznek az agy amygdala fokozott aktivitása miatt. Egy tanulmány szerint a férfiak nagyobb agresszivitást mutatnak, mint a nők ilyen típusú helyzetben.

Amikor egy személy nem hajlandó megosztani valamit a másikkal, ez utóbbi agyának olyan mechanizmusai vannak, amelyek automatikus reakciót váltanak ki, kapcsolódva ahhoz, amit igazságosnak vagy igazságtalannak tart. Felelős ezért a válaszért az agy amygdala. Ezt a PLoS Biology folyóiratban megjelent európai kutatás tárja fel.

A kutatók ezt az igazságérzetet 35 játékosban tesztelték, az agyi aktivitást funkcionális mágneses rezonancia képalkotással (fMRI) mérve. A játék abból állt, hogy az egyik játékos egy fix pénzösszeget javasolt a másiknak megosztani. Ez utóbbi elfogadhatja a javaslatot, elveheti a pénzt, vagy elutasíthatja, ebben az esetben egyetlen játékos sem kap semmit.

"Ha az elosztandó összeg 100 svéd korona, és kettő, 50 és 50 korona között oszlik meg, mindenki elfogadja, mert igazságosnak tekintik" - magyarázza Katarina Gospic, a tanulmány vezető szerzője és a stockholmi Karolinska Intézet kutatója ( Svédország).

Ha azonban egy játékos 80 korona megtartását javasolja, és a másiknak 20-at ad, akkor az igazságtalannak minősül. Ez megmagyarázza, hogy az esetek körülbelül felében az a játékos, akinek meg kell kapnia a pénzt, elutasítja a javaslatot, még akkor is, ha elveszíti a 20 koronát.

A kulcs, az agy amygdala
A funkcionális MRI-nek köszönhetően a szakértők felfedezték, hogy a pénzügyi döntések ellenőrzéséért felelős agyterület az amygdalában található, nem pedig a prefrontális kéregben és az inzulában, amint azt korábbi tanulmányok sugallják. Ez az agyi régió szabályozza a düh és félelem érzéseit, és reagál az igazságtalanságokra is. Az agresszív reagálásra és a pénz tisztességtelen elosztását javasoló játékos büntetésére való hajlam az amygdala aktivitásának növekedésével függ össze.

Ugyanez nem történt akkor, amikor a játékosok szorongás elleni nyugtatót (benzodiazepint) kaptak: alacsony aktivitást mutattak ezen az agyterületen annak ellenére, hogy a pénzt igazságtalanul osztották szét. Ezenkívül a munka azt mutatja, hogy a férfiak az ilyen típusú helyzetekre agresszívebben reagálnak, mint a nők, ez a különbség nem kerül rögzítésre, amikor nyugtatókat adnak.

"Az eredmények etikai következményekkel járhatnak, mert bizonyos gyógyszerek használata egyértelműen befolyásolhatja a napi döntéseket" - összegzi Martin Ingvar, a tanulmány másik szerzője és a stockholmi Karolinska Intézet (Svédország) kutatója.

Az agy készenléti állapotban

Mit csinál az agy, ha azt gondoljuk, hogy nem csinál semmit? Számos kutatási munkában széles körben tanulmányozták az agyi nyugalmi állapotokat, amelyekben azt gondolhatjuk, hogy az agy nem tesz semmit. A Nature Review Neuroscience című nagyhatású folyóirat ebben a hónapban közzéteszi az ezzel a kutatási sorral kapcsolatos ismeretek összefoglalását, amelyet az elmúlt években állatmodellek révén szereztek, különösen a főemlősök neokortexében.

A Nature Reviews Neuroscience cikk referenciakritikát jelent, amelyet Gustavo Deco, az Információs és Kommunikációs Technológia Tanszék (DTIC) megismerési és agyi egységének igazgatója és a Pompeu Fabra Egyetem ICREA kutatója, valamint a terület két kiemelkedő szakértője, Viktor mutat be. K. Jirsa, a marseille-i CNRS, valamint a Florida Atlantic University (USA) kutatója és Antony R. McIntosh, a torontói Rotman Kutatóintézetből (Kanada), szerzők, akik általában együtt dolgoznak, és akik világ referenciaként szolgálnak.

Számos olyan tanulmány, amelyben ezek a szerzők részt vettek, többek között kimutatták, hogy az agy látszólagos spontán aktivitása nem véletlenszerű. A nagy idegrendszerek funkcionális vizsgálata mágneses rezonancia elektrofiziológiai technikákon keresztül rendkívül koherens hálózatszervezést mutatott, amely semmit sem hagy a véletlenre.

Amikor úgy tűnik, hogy az agy nem csinál semmit ...

Az úgynevezett agyi nyugalmi állapotokat, amelyekben úgy tűnik, hogy az agy nem csinál semmit (nyugalmi állapot), számos munkában széles körben tanulmányozták. Ebben az egész tudományos közösség számára nagy jelentőségű munkában a szerzők figyelmüket a főemlősök neokortexében található ideghálózatok három modellrendszerének tanulmányozásából nyert eredményekre és az agy lokális dinamikájához, az agy lassulásához való hozzájárulásukra összpontosítják. az agyátviteli jel és a zaj a nyugalmi állapotú hálózatok megjelenésével kapcsolatban.

A szerzők azt javasolják, hogy ezen nyugvó agyi minták kialakulása és feloldódása reagáljon egy aktív erőfeszítésre, amely feltárja a funkcionális ideghálózatok konfigurációját az agy bizonyos anatómiai struktúrái körül.

Amint ugyanezek a szerzők korábbi tanulmányaikban (PNAS, 2009) kimutatták, az agy optimális nyugalmi állapotában különféle elemek lépnek fel: strukturális elemek, a jel bizonyos lassulása és ingadozása, amit zajnak neveznek, és ami bizonyos fokú bizonytalanság a rendszerben, de mindegyikre szükség van az agy optimális nyugalmi állapotának eléréséhez.

A valóságban, amikor úgy tűnik, hogy az agy nem tesz semmit, akkor, amikor valóban egy nagyon sajátos dinamikát mutat be, amelyet bizonyos kortikális területek erős aktivitása jellemez, amelyek antikorelációs módon és ultra alacsony szinten aktiválódnak és deaktiválódnak. csak 0,1 Hz frekvencia. Az, hogy a vizsgált területek antikorrelációk, összefügg azzal a ténnyel, hogy amikor az egyik aktiválódik, a másik nem és fordítva. Ez például megmutatkozott az önvizsgálat-figyelem binomiálban. Az introspekció aktiválásakor a figyelemnek megfelelő terület inaktiválódik, és fordítva.

Ezek olyan kutatási irányok, amelyek új perspektívákat nyitnak számos gyakori és fontos betegség - például az Alzheimer-kór vagy a skizofrénia - diagnosztizálásában, olyan betegségekben, amelyek közös jellemzője, hogy hasonló jellemzőkkel rendelkeznek az agykéreg nyugalmi állapotaiban, a legtisztább állapotban. az agy, mert ez egy olyan állapot, amelyben a cselekvéssel kapcsolatos ingerek hiányoznak.

Ezen ismeretek előrehaladásának és megértésének egyik releváns tevékenysége az volt, hogy számítási modelleket tudtak felépíteni az állatmodellekből nyert fiziológiai adatok alapján. Olyan elméletek, amelyek döntő jelentőségűek voltak a magasabb rendű organizmusok agyának működésében rejlő bonyolult folyamatok megértésében, és ez a munka koordináló szerzője, Gustavo Deco által végzett kutatás fő feladata.

Az agyunk megjósolja a jövőt

A legújabb kutatások arra utalnak, hogy az agy megjósolja a jövőt. Hogyan? Az agy, miután megkapta egy adott ingert, „prediktív kódolást” hajt végre, hogy lelki várakozással éljen a továbbiakban. Vagyis olyan mechanizmusokat alkalmaz, amelyek a legfrissebb információkból származnak a jövő megjóslásában, és amelyek megértése nagy érdeklődésre tart számot a tudományos közösség számára, amelyet kezdenek tovább vizsgálni.

Az EU által finanszírozott NEUROINT („Hogyan kódolja az agy a múltat ​​a jövő megjóslásához”), amelyet Dr. Uri Hasson, az olaszországi Trentói Egyetem vezet, a legfejlettebb idegképalkotó módszerekkel határoz meg a múlt kódolásának módjáról. az emberi agyban és hogyan befolyásolja az új információk feldolgozását. Dr. Hansson ehhez a tanulmányhoz 978 678 euró induló támogatást nyert az Európai Kutatási Tanácstól (ERC).

A prediktív kódolás azért fontos, mert kognitív előnyt biztosít az állatoknak, beleértve az embereket is.

A NEUROINT csapata átfogó tudományos programot indított, hogy megértse, hogyan kódolják a közelmúlt törvényszerűségeit, és hogyan vezetnek a jövőbeni állapotokat megjósló kódokhoz.

Az agyrégiók megjósolják a jövőt
Korábbi tanulmányok rámutattak, hogy a prediktív rendszer három idegrendszeren alapszik. A fent említett tanulmány csapata azt sugallja, hogy a középső temporális agy struktúrái, mint például a hippocampus és a parahippocampus kéreg, a közelmúlt statisztikai adatait kódolják és ellenőrzik, hogy a jóslatok kivonhatók-e.

Másrészt a magasabb szintű kérgi régiók "felülről lefelé" jóslatokat produkálnak, míg az alacsonyabb szintű érzékszervi kéregek "alulról felfelé" érzékelő információkat dolgoznak fel. Ezeket az információkat szembeállítják a magasabb szintű régiók által készített előrejelzésekkel is.

A NEUROINT ezt a hipotézist neurológiai képalkotó módszerekkel, nagy térbeli és időbeli felbontással teszteli, hogy tanulmányozza az ebben a három idegsejtrendszerben fellépő aktivitást és kölcsönhatásukat.

Az előállított adatok fontos információkat szolgáltathatnak az emberi agy alapvető folyamatáról, és bővíthetik a közelmúlt feldolgozásának módjával kapcsolatos ismereteket. Ez az információ felhasználható a jövőbeli eseményekhez való alkalmazkodáshoz.

Ha további híreket szeretne olvasni, mint Kapcsolat van az agyméret és az intelligencia között, Javasoljuk, hogy adja meg a kategóriát Tudtad. .