驚くべき脳
脳は私たちが誰であるかだけでなく、私たちが経験する世界も形作ります。何を見て、何を聞いて、何を言うべきかを教えてくれます。私たちが学ぶ新しい言語やスキルに対応するように拡張されます。それは私たちが眠っているときに物語を伝えます。それは警報信号を送信し、危険を感知したときに体に走ったり戦ったりするよう駆り立てます。脳は環境に順応するので、古い家の臭いやエアコンの絶え間ない雑音に悩まされることはありません。私たちの脳は太陽に目を向け、何時かを体に伝えます。脳は、痛みを伴う快適な記憶を保存します。
しかし、脳が私たちの存在にとって不可欠であるのと同じくらい、それは遠く離れた銀河からの惑星と同じくらい私たちにとって神秘的です。 2018年でさえ、神経科学者はこのおよそ3ポンドの根本的な事実をまだ発見しています。 （1.4キログラム）組織の大部分。時々、研究者は人間の脳をちらりと見たり、脳の大部分が失われたときに人に何が起こるかを確認します。他の場合には、科学者は哺乳類の脳についてさらに学ぶためにマウスを研究し、それらの発見が私たち自身の脳にどのように関連しているかについて推測を行わなければなりません。
2018年に脳について学んだ興味深いものをいくつか紹介します。
新しい種類のニューロン
科学者が人間の脳に完全に新しいタイプの細胞を発見するのは毎日ではありません。特に、神経科学者の好きな非ヒト被験者であるマウスには見られないものです。ふさふさした外観からその名が付けられた「ローズヒップニューロン」は、非常にまれであることも一因となって、今年まで科学者を避けてきました。
このとらえどころのない脳細胞は、新皮質の最初の層の約10％しか占めていません。これは、進化の観点から、脳の最新の部分の1つです（つまり、現代の人間の遠い祖先にはこの構造がなかった）。新皮質は視覚と聴覚の役割を果たす。研究者たちはまだローズヒップニューロンの機能を知りませんが、興奮性ニューロンの一種である錐体細胞と呼ばれる他のニューロンに接続し、それらにブレーキをかけることを発見しました。
U.D.、神経科学の患者
医学文献では「U.D.」として知られている少年彼の衰弱させる発作を減らすために、彼の脳の右半球の3分の1が4年前に取り除かれました。取り除かれた脳の部分には、後頭葉の右側（脳の視覚処理センター）と、脳の音声処理センターである右側頭葉のほとんどが含まれていました。現在、11歳、西暦彼の世界の左側を見ることができませんが、彼は脳の重要な部分がなくても、彼の年齢の認知機能と視覚処理機能と同じように機能します。
それは、脳の両側が視覚のほとんどの側面を処理するためです。しかし、U.D。について書かれたケーススタディによると、顔の検出では右が支配的であり、単語の処理では左が支配的です。
その研究は脳の可塑性を示しています。 U.D.の右の視覚処理センターがない場合、左のセンターが介入して補正しました。実際、研究者たちは、U.D。の脳の左側が右側と同様に顔を検出したことを発見しました。
脳には細菌が含まれている可能性があります
私たちの脳はバクテリアでいっぱいです。ただし、心配しないでください。害を及ぼすようには見えません。
以前、科学者たちは脳は無菌環境であり、微生物の存在は病気の徴候であると考えていました。しかし、今年の大規模な年次神経科学学会の科学会議で発表された研究からの予備調査結果は、私たちの脳が実際に無害な細菌を収容できることを発見しました。
その研究の研究者たちは、統合失調症の人と状態のない人の違いを探して、34の死後の脳を調べていました。しかし、研究者たちは彼らの画像で棒状の物体に出くわし続け、これらの形状はバクテリアであることが判明しました。
微生物は、脳のいくつかの場所に他の場所よりも多く住んでいるようでした。これらの領域には、海馬、前頭前皮質、黒質が含まれていました。微生物は、脳を守る「境界壁」である血液脳関門の近くにある星状細胞と呼ばれる脳細胞にも見られました。
調査結果はまだ査読付きのジャーナルに発表されておらず、調査結果を確認するにはさらに調査が必要であると科学者たちは述べた。
脳は磁気を帯びている
私たちの脳は磁気を帯びています。または、少なくとも、脳には磁化可能な粒子が含まれています。しかし科学者たちは、これらの粒子がなぜ脳のどこにあるのか、あるいはどこで発生したのかを本当に知りません。一部の研究者はこれらの磁化可能な粒子が生物学的目的に役立つと信じていますが、他の研究者は環境汚染のために粒子が脳に入ったと言います。
今年、科学者たちはこれらの粒子が脳のどこにあるのかを明らかにしました。彼らの研究の結果は、粒子が理由のためにそこにあるという証拠を提供する、と研究者達は言いました。それは、科学者が調べたすべての脳で-1990年代初頭に54歳から87歳までに亡くなった7人から-磁性粒子は常に同じ領域に集中していたためです。また、脳のほとんどの部分にこれらの小さな磁石が含まれていることもわかりました。
多くの動物の脳にも磁性粒子があり、動物がこれらの粒子を使用して移動するという提案さえあります。さらに、走磁性バクテリアと呼ばれるバクテリアの一種は、粒子を使って自分自身を宇宙に向けます。
人間の意識に責任があるウイルス？
古代のウイルスはずっと昔に人々に感染し、この侵略者は私たちのDNAにその遺伝コードを置き去りにしました。今年、研究者たちは、その古代のウイルスDNAの断片が、高次の思考に必要な脳細胞間のコミュニケーションに重要な役割を果たすことを発見しました。
人間がウイルスの遺伝暗号の断片を持ち歩くことは珍しいことではありません。人間のゲノムの約40％から80％は、ウイルスによって残された遺伝子で構成されています。
今年の研究で、研究者たちは、Arcと呼ばれるウイルス遺伝子が他の遺伝情報をパッケージ化し、1つの神経細胞から次の神経細胞に送り出すことを発見しました。この遺伝子はまた、細胞が時間とともに再編成するのを助けます。さらに、Arc遺伝子の問題は、自閉症や他の神経障害を持つ人々に発生する傾向があります。
研究者たちは今、Arc遺伝子が私たちのゲノムに入り込んだ正確なメカニズムと、それが私たちの脳細胞に伝えていることを正確に理解することを望んでいます。
古い脳の若い細胞かそれとも
私たちの体は古い細胞を継続的に処分し、新しい細胞を作ります。しかし何十年もの間、科学者たちはこの細胞のターンオーバーは老化した脳では起こらないと信じていました。しかし、近年、マウスで行われた研究（およびヒトで行われたいくつかの初期の研究）は、この概念について疑問を投げかけています。
今年の論文は、古い脳が新しい細胞を作るという最初の強力な証拠となるものを提供した。研究者らは、14歳から79歳のときに亡くなった人々の28の死後の罹患していない脳を研究しました。科学者たちは、学習と記憶に重要な脳の領域である各脳の海馬をスライスし、完全に成熟していない若い細胞の数を数えました。研究者たちは、古い脳は若い脳と同じくらい多くの新しい細胞を持っているが、古い脳は新しい血管と脳細胞間の接続が少ないことを発見しました。
しかし、問題を複雑にするために、この研究の1か月前に発表された別の研究では、大人の脳は海馬に新しい細胞を作らないと結論付け、反対の結果を出しました。この不一致は、2つの研究での脳の保存方法と調査した脳の種類が原因である可能性があります。 （以前の研究では健康状態の異なる脳を検討しましたが、後の研究では、罹患していない脳のみを検討しました。また、細胞に影響を与える可能性のあるさまざまな保存技術を使用することもできました。）
ストレスのあなたの脳
悪いニュース：ストレスは脳を収縮させる可能性があります。それは今年の10月に発表された研究によると。
この研究では、研究者は2,000人以上の健康な中年の人々を調べ、ストレスホルモンコルチゾールのレベルが高い人は、正常な量のホルモンを持つ人よりも脳の体積がわずかに少ないことを発見しました。コルチゾールレベルが高い人は、正常レベルのホルモンを持つ人よりも、記憶力テストでのパフォーマンスが低下しました。注意すべきことは、両方の所見はストレスと脳との関連であり、因果関係の所見ではないということです。
ストレスは身体にとって正常です：ストレスの瞬間に、コルチゾールレベルは別のホルモン、アドレナリンのレベルとともに上昇します。これらのホルモンは一緒に働き、あなたの体を戦闘または飛行反応に投げ込みます。しかし、ストレスの多い部分が終わると、コルチゾールのレベルが低下するはずです。ただし、常にそうしているわけではありません。一部の人々は、特にこの現代の生活の中で、長期間にわたって高レベルのコルチゾールを持っている可能性があります。研究者は、睡眠を改善する、運動をする、リラクゼーション技術に従事する、コルチゾールを減らす薬を服用するなど、ストレスを軽減することでさまざまな利点が得られる可能性があると語った。
あなたの脳はあなたにあなた自身の足音を聞かせますか？
クリック、クリック、クリック：実行するすべてのステップを聞くのを控えてくれたことに感謝するあなたの脳があるかもしれません。今年マウスで行われた研究は、マウスの脳が生き物の自身の足音を打ち消すことを発見しました。これにより、生き物は捕食者の騒音など、周囲の他の音をよりよく聞くことができました。
研究者たちは、脳が特定の音に慣れると、マウスの脳がノイズフィルターを構築することを発見しました。これは、運動に関与する脳の領域である運動皮質の細胞を、音に関与する領域である聴覚皮質に結合することによって行われました。簡単に言えば、運動皮質の脳細胞が信号を発して、聴覚皮質の脳細胞が信号を発するのをブロックします-本質的に聴覚皮質をミュートします。
研究はマウスで行われましたが、科学者たちはその結果は人間にも適用できると考えています。これは、同様のシステムがすでに導入されているためです。たとえば、フィギュアスケーターの脳はどのような動きを期待するかを学習し、抑制性ニューロンはこれらのアスリートが回転して狂ったくるくる回るのを防ぐ反射をキャンセルします。
サイケデリック薬は脳細胞の構造を変えるかもしれない
新しい研究によると、サイケデリックな薬は脳細胞の構造を物理的に変えることができます。この研究は実験室の皿や動物の脳細胞に対して行われましたが、もしその発見が人間に当てはまる場合、その結果はこれらの薬物が特定の気分障害を持つ人々を助けることができることを意味します。
それは、うつ病や不安神経症などの気分障害のある人では、感情の制御に重要な脳の一部である前頭前野のニューロンがしぼむ傾向があるためです。そして、それらの枝-ニューロンが他のニューロンと話すために使用する-は後退する傾向があります。しかし、科学者がLSDやMDMAなどのサイケデリック薬をラットニューロンのペトリ皿に追加すると、神経細胞の接続と分岐の数が増加することがわかりました。
腸の第二脳？
何百万もの脳細胞が大腸に住んでいます。これらの細胞は脳や脊椎からの指示なしに機能するため、科学者は時々それらの塊を「第2の脳」と呼びます。しかし、この塊は科学的な名前も持っています：腸神経系。そして、マウスで行われた新しい研究は、システムがかなりスマートであることを示しています。同期したニューロンを発火して筋肉を刺激し、その活動を調整して、糞便を体外に移動するなどの機能を果たすことができます。
実際の脳（頭の中の脳）もこれを行うことができます-脳の発達の初期段階でニューロンの発火を同期させます。これは、腸内のニューロンの動作が、2番目の脳の進化の最初の段階からの「原始的な特性」である可能性があることを意味します。一部の科学者は、2番目の脳が最初の脳の前に進化し、この発火パターンは体内で最も早く機能している脳に由来すると仮説を立てています。
