Biblioteka
  Wiw.pl   Na bieżąco:  Informacje   Co nowego   Matematyka i przyroda:  Astronomia   Biologia   Fizyka   Matematyka   Modelowanie rzeczywistości   Humanistyka:  Filozofia   Historia   Kultura antyczna   Literatura   Sztuka   Czytaj:  Biblioteka   Delta   Wielcy i więksi   Przydatne:  Słowniki   Co i gdzie studiować   Wszechświat w obrazkach    
  Jesteś tutaj:   Wirtualny Wszechświat > Biblioteka > Różne > DLACZEGO CZARNE DZIURY NIE SĄ CZARNE?  



[1]  [2]  [3]  [4]  [5]  [6]  [7]  [8]  [9]  [10]  [11] 
Mózg w akcji

Badacze pamięci będą nadal usuwać grupy neuronów z mózgu zwierząt oraz obserwować pacjentów, których mózg został uszkodzony wskutek urazu lub procesu chorobowego. Większość informacji o pamięci jako procesie fizycznym została zdobyta w taki właśnie sposób. Metody te można przyrównać do rozpiłowania kadłuba odrzutowca i przecinania jego przewodów elektrycznych w celu poznania zasady, jaka pozwala mu utrzymywać się w powietrzu. Nie możemy liczyć na to, że selektywne uszkadzanie struktur mózgu pozwoli nam poznać szczegóły jego funkcjonowania.

Dysponujemy obecnie również nowymi, czułymi technikami, które umożliwiają analizowanie budowy i czynności żywego mózgu. Rutynowo stosuje się dziś metodę osiowej tomografii komputerowej (CT) oraz rezonansu magnetycznego (MRI), które pozwalają obserwować szczegóły anatomiczne narządu. Tomografia komputerowa wykorzystuje wiązkę promieni Roentgena, do sporządzenia szczegółowej i trójwymiarowej mapy mózgu. Technika MRI polega na umieszczeniu mózgu w silnym polu magnetycznym, co powoduje, że pewne cząsteczki (zwykle wody) zaczynają drgać, a to zmienia z kolei pole magnetyczne. Pomiar zmian tego pola metodą MRI pozwala stworzyć mapę rozkładu wody w tkance mózgowej i na tej podstawie ocenić jej gęstość.

Powyższe techniki stosowane są również do badania aktywności mózgu. Na przykład metoda MRI może być wykorzystana do ustalenia rozkładu aktywności metabolicznej tkanek podczas procesów umysłowych. Avi Karni i jego współpracownicy z Narodowego Instytutu Zdrowia Psychicznego (NIMH; Bethesda, stan Maryland), przeprowadzili niedawno serię doświadczeń, podczas których śledzili aktywność mózgu badanych osób wykonujących czynność ruchową, polegającą na dotykaniu palcami kciuka tej samej ręki w ściśle określonej kolejności. Po wielu tygodniach codziennych ćwiczeń w coraz szybciej i sprawniej wykonywaną przez badanych czynność zaczęły angażować się coraz większe obszary pierwszorzędowej kory ruchowej mózgu, kontrolującej ruchy zależne od woli. Na podstawie swych obserwacji Karni doszedł do wniosku, że długotrwałe przyswajanie jakiejś umiejętności zmienia przebieg szlaków mózgowych.

Innym sposobem nieinwazyjnego badania mózgu jest niezwykła technika emisyjnej tomografii komputerowej (PET). Wykorzystuje ona bliskie sąsiedztwo aktywnych komórek mózgowych i naczyń krwionośnych. Ochotnicy otrzymują iniekcję znakowanej radioaktywnie glukozy, która emituje promieniowanie pozytonowe (pozytony są antyelektronami). Glukoza jest jedynym paliwem wykorzystywanym przez komórki mózgowe. W związku z tym jej stężenie szybko wzrasta w tych obszarach mózgu, które stają się aktywne. Mierząc emisję pozytonów z różnych okolic mózgu można ustalić, która z jego struktur jest w danej chwili najaktywniejsza. PET ujawnia na przykład, że kobiety i mężczyźni wykorzystują inne części mózgu przy układaniu rymów, rozwiązywaniu zadań matematycznych, omawianiu problemów emocjonalnych lub wówczas, gdy po prostu nie myślą o niczym szczególnym.

Naukowcy chcieliby wiedzieć, którędy podążają szybkie jak błyskawica impulsy elektryczne. Przebiegu szlaków mózgowych nie można jednak poznać za pomocą żadnej ze stosowanych obecnie technik doświadczalnych, chociaż rozwijają się one w szybkim tempie. Najbardziej klasyczną metodą badania mózgu jest elektroencefalografia (EEG). Pod koniec lat dwudziestych XX w. niemiecki psychiatra Hans Berger zarejestrował po raz pierwszy potencjały elektryczne powstające w aktywnych neuronach mózgowych. Kiedy stwierdzono, że określone wzorce EEG odzwierciedlają wiele stanów patologicznych mózgu, metoda ta stała się rutynowym narzędziem diagnostycznym.

Podczas badania elektroencefalograficznego pacjent pozostaje całkowicie bierny. Do jego głowy przykłada się elektrody rejestrujące czynność elektryczną mózgu. Jedną z głównych zalet EEG jest uzyskiwanie ciągłego, dynamicznego zapisu aktywności mózgu w przedziałach czasowych równych tysięcznym częściom sekundy. Jest to mniej więcej czas, w jakim impuls przebywa szczelinę synaptyczną. Typowe wzorce EEG pojawiają się podczas takich czynności jak czytanie, liczenie lub sen oraz po zastosowaniu niektórych bodźców, na przykład ukłucia szpilką lub błysku światła. Wadą tej metody jest to, że żadna specyficzna reakcja nie może zostać całkowicie odizolowana od nieustannego szumu tła, typowego dla aktywnego mózgu. Niewykluczone jednak, że nowa odmiana EEG, wykorzystująca sto lub więcej elektrod oraz technikę komputerową służącą do przeprowadzenia skomplikowanej analizy danych, pomoże nam dokładnie prześledzić szlaki sygnałów nerwowych w mózgu.

Magnetoencefalografia (MEG) opiera się na podobnej zasadzie co EEG, ale zamiast pola elektrycznego mierzy pole magnetyczne. Przewaga MEG nad elektroencefalografią polega na możliwości dokładnego lokalizowania ognisk aktywności mózgu, co jest niezmiernie ważne w ustalaniu źródeł ataków padaczkowych u osób cierpiących na padaczkę. Głównymi wadami MEG są: wysoka cena aparatury oraz trudności techniczne łączące się ze stosowaniem tej metody. Jednakże wykorzystanie nowych nadprzewodnikowych czujników magnetycznych powinno przyczynić się do obniżenia kosztów tego urządzenia i sprawić, że stanie się ono łatwiejsze w obsłudze.

[1]  [2]  [3]  [4]  [5]  [6]  [7]  [8]  [9]  [10]  [11] 
[  góra strony  ]

Wiw.pl  |  Na bieżąco  |  Informacje  |  Co nowego  |  Matematyka i przyroda  |  Astronomia  |  Biologia  |  Fizyka  |  Matematyka  |  Modelowanie rzeczywistości  |  Humanistyka  |  Filozofia  |  Historia  |  Kultura antyczna  |  Literatura  |  Sztuka  |  Czytaj  |  Biblioteka  |  Delta  |  Wielcy i więksi  |  Przydatne  |  Słowniki  |  Co i gdzie studiować  |  Wszechświat w obrazkach