Пластичность мозга: способность мозга к изменениям

Человеческий мозг — невероятно сложный орган, постоянно меняющийся и адаптирующийся в ответ на наш опыт. Эта способность, известная как нейропластичность, позволяет мозгу усваивать новые навыки, восстанавливаться после повреждений и реорганизовываться на протяжении всей жизни.

Обучение и объём мозга

Одним из самых интересных аспектов нейропластичности является её влияние на объём мозга. Исследователи давно знают, что обучение может быть причиной увеличения мозга, или увеличения его размера. Однако они также наблюдали, что за этим увеличением часто следует период уменьшения, или уменьшения размера.

Процесс «прослушивания»

Чтобы понять, почему мозг претерпевает эти изменения объёма, учёные выдвинули теорию нейронной обрезки. Эта теория предполагает, что когда мы узнаём что-то новое, мозг вырабатывает избыток новых нейронов, или клеток мозга. Затем эти новые нейроны проходят через процесс «прослушивания», в котором мозг оценивает их эффективность и функциональность.

Эффективные клетки против избыточных клеток

Во время этого процесса прослушивания мозг идентифицирует наиболее эффективные нейроны и сохраняет их, в то же время устраняя менее эффективные. Этот процесс обрезки помогает оптимизировать структуру и функции мозга, гарантируя, что остаются только самые необходимые клетки.

Увеличение и уменьшение мозга

Первоначальное увеличение мозга во время обучения представляет собой производство избыточных нейронов. По мере того как происходит процесс обрезки, мозг уменьшается до своего нормального размера или почти нормального размера. Это уменьшение отражает устранение избыточных нейронов.

Доказательства из написания левой рукой

Исследователи провели исследования для изучения взаимосвязи между увеличением мозга и обучением. В одном исследовании участников учили писать левой рукой, которая не является их доминирующей рукой. МРТ-сканирование показало, что область мозга, отвечающая за контроль мышц, выросла на 2-3 процента во время процесса обучения. Однако после того, как период обучения закончился, объём мозга в этой области уменьшился до нормального или почти нормального размера.

Последствия для исследований нейропластичности

Исследования по увеличению и уменьшению мозга имеют важные последствия для нашего понимания нейропластичности. Это говорит о том, что способность мозга адаптироваться и реорганизовываться включает динамический процесс расширения и совершенствования.

Потенциальные применения

Понимание механизмов нейропластичности может привести к новым методам лечения состояний, влияющих на мозг, таких как инсульт, болезнь Альцгеймера и черепно-мозговая травма. Используя способность мозга к изменению, мы можем помочь людям восстанавливаться после повреждения мозга и улучшать их когнитивные функции.

Основные положения

• Обучение сначала вызывает увеличение мозга из-за производства новых нейронов.
• Затем мозг претерпевает процесс нейронной обрезки, в ходе которого устраняются менее эффективные нейроны.
• Этот процесс обрезки приводит к уменьшению объёма мозга до нормального или почти нормального размера.
• Изучение увеличения и уменьшения мозга даёт представление о динамической природе нейропластичности.
• Понимание нейропластичности может привести к новым методам лечения состояний, влияющих на мозг.

Что такое антроботы?

Антроботы – это крошечные группы человеческих клеток, которые могут самостоятельно передвигаться. Они созданы из клеток легких взрослого человека и покрыты волосковидными структурами, называемыми ресничками. Эти реснички позволяют антроботам двигаться по узким петлям, перемещаться по прямым линиям или покачиваться на месте.

Как были созданы антроботы

Ученые из Университета Тафтса разработали антроботов, культивируя клетки легких взрослого человека в течение двух недель. За это время клетки превратились в многоклеточные биоботы. Затем исследователи вырастили клетки в растворе, который заставил реснички повернуться наружу, что позволило структурам перемещать антроботов.

Антроботы и заживление ран

В лабораторном эксперименте было показано, что антроботы заживляют раны в слое нейронов. Исследователи поцарапали слой нейронов в чашке Петри, а затем ввели антроботов в место пореза. В течение нескольких дней нейроны восстановились, заполнив промежуток, образовавшийся в результате раны.

Потенциальные области применения антроботов

Исследователи считают, что антроботы в будущем можно будет использовать для лечения заболеваний или помощи в заживлении у людей. Они особенно заинтересованы в потенциале антроботов в регенеративной медицине.

Преимущества антроботов по сравнению с ксеноботами

Антроботы имеют ряд преимуществ перед ксеноботами, которые представляют собой крошечных роботов, созданных из клеток эмбрионов лягушек. В отличие от ксеноботов, антроботам не требуются пинцеты или скальпели для придания им формы. Их также можно создавать из клеток взрослых, даже из клеток пожилых пациентов. Кроме того, антроботы могут производиться в виде роев, что является хорошим началом для разработки терапевтического инструмента.

Как работают антроботы

Исследователи до сих пор не уверены, как антроботам удается заживлять раны. Тем не менее, они считают, что антроботы могут выделять вещества, способствующие заживлению. Другие вещества, такие как крахмал и кремний, не дали такого же результата в других экспериментах.

Дальнейшие исследования

Исследователи продолжают изучать антроботов, чтобы узнать больше об их потенциальных областях применения. Они также работают над разработкой способов управления движением и функциями антроботов.

Заключение

Антроботы – это многообещающая новая технология, которая может произвести революцию в области регенеративной медицины. Необходимы дальнейшие исследования, чтобы узнать больше об их потенциальных областях применения и разработать способы управления их движением и функциями.