infa.lt

Smegenų kūdikystė: kaip išsiskleidžia naujo proto gėlelė

Smegenų kūdikystė: kaip išsiskleidžia naujo proto gėlelė

27 sausio
01:01 2016

smegenysDavid Robson

Žmogaus smegenys pradeda mokytis, tyrinėti jas supantį pasaulį ir prisitaikyti prie jo jau motinos gimdoje. Daugelį dalykų apie šį procesą mes galime sužinoti naujo tyrimo, vykdomo Londone, dėka. BBC Future korespondentas pabuvojo eksperimento šventovėje.

Kambarys, kuriame esu truputį primena kosminio laivo kabiną.

Prie keleto monitorių grupė mokslininkų susikaupę derina įrangą. Niekas nesako nė žodžio, tik galingi varikliai ūžia aplink mus.

Mes esame Šv. Tomo ligoninės neonatologijos skyriuje Londone, nors mūsų misija ne mažiau įspūdinga, nei kosminė: mes stebime žmogaus proto atsiradimą.

Ką tik gimusio kūdikio, skleidžiančio panašius į miaukimą garsus, talentus sunku įvertinti. Kaip pagalba kūdikiui, paliekančiam jaukias motinos įsčias, suteikiamas nuostabus organas – smegenys, leidžiančios jam jausti, tyrinėti ir mokytis.

Smegenys toliau auga, priklausomai nuo to, kaip mes vystome gyvenime mums būtinus įgūdžius – nuo sugebėjimo šypsotis mylimam žmogui ir girdimų žodžių kalboje iššifravimo, iki savo valios ir tapatybės formavimo.

Kaip mes keliaujame šioje nuostabioje kelionėje? Dar neseniai neurobiologai žinojo visai mažai apie smegenų kūdikystę.

Tačiau, projekto „Žmogaus konektomo vystymasis“ dėka, mokslininkai gauna informaciją apie svarbiausius žmogaus gyvenimo periodus.

Šiuolaikinių technologijų dėka jie atseka smegenų kūdikystės vystymąsi – nuo paskutinių mėnesių motinos įsčiose iki gimimo, o taip pat keletą sekančių savaičių.

Aš, gavęs vieno iš pagrindinių vykdančių projektą mokslininko David Edwards leidimą, atėjau į laboratoriją, kad susidaryčiau savo požiūrį apie jų darbą.

Šis projektas startavo 2013 metais, dalyvaujant trims stambiausioms Britanijos mokslinių tyrimų mokymo įstaigoms – Londono Karališkajam koledžui, Londono Imperatoriškajam koledžui ir Oksfordo universitetui.

„Konektomo“ pavadinimas susijęs su sudėtingais neuronų tinklais, kurie galimai atsakingi už į smegenis patenkančios informacijos apdorojimą.

Dar vienas perspektyvus projektas, šį kartą JAV, skirtas suaugusių smegenų konektomo kartografavimui – tuo metu, kai Edwards’o laboratorija tiria smegenų vystymąsi pirmaisiais mėnesiais ir metais, kad suprastų, kaip auga naujagimio neuronų tinklai.

Sutikdami mane ligoninės patalpose, mokslininkai pasakoja, jog prieš vieną dieną projekte nutiko svarbus įvykis – kūdikių, kurie praėjo tyrimui būtiną magnetinio-rezonanso tomografijos procedūrą, skaičius perkopė šimtą.

Vis tik būtina ištirti apie tūkstantį vaikų. Kai kuriuos tomogramos buvo padarytos dar iki šių kūdikių gimimo, kol vaisius buvo motinos įsčiose.

Tai nelengvas darbas: sugauti vaisių visiškoje ramybės būsenoje pavyksta retai, o judėjimas sukelia neaiškius tomografo signalus, taip, kad mokslininkams teko sugalvoti painią matematinę formulę, kad kompensuoti fizinį aktyvumą įsčiose.

Šiandien mokslininkai dirba su kūdikiu, gimusiu mažiau nei prieš parą. Jį ką tik pamaitino ir triukšmas patalpoje jam visiškai netrukdo.

„Jis užmigo pats ir yra viskuo patenkintas“, – man sako klinikinio tyrimo vadovė Michelle Sleeth.

Prieš patalpinant kūdikį į tomografą, laborantai įsuko jį į jaukų kokoną ir aplink jo galvą uždėjo pripučiamą pagalvę, kad susilpnintų aparato ūžimą.

Ūžimas lydi galingų magnetų darbą, leidžiančių tomografui aptikti pastoviai viena su kita susiduriančių vandens molekulių smegenyse judėjimą.

Kadangi vanduo geriau juda išilgai neuronų jungčių, pasekoje smulkiai atvaizduojami aksonai – ilgos nervų ląstelių ataugos, kuriomis keliauja impulsai.

Pasak David’o Edwards’o, tai savotiškas „smegenų metro žemėlapis“ – joje pavaizduoti pagrindiniai vedantys keliai, perduodantys elektrinius impulsus nuo vieno smegenų skyriaus į kitą.

Nukreipdami informacijos srautą, jie sukuria pagrindus mūsų kognityviniams gebėjimams.

Tyrimai ne visada vyksta pagal planą. Kaip taisyklė, vienas iš dešimties kūdikių atsibunda po dviejų-trijų valandų, tiek laiko trunka procedūra, ir vėl negali užmigti – o tai reiškia, jog laikas buvo sugaištas veltui.

„Mums reikalingi labai kantrūs ir ramūs radiologai“, – sako Edwards’as. Tačiau sėkmės atveju gauta informacija tampa svarbiu augančios duomenų masės apie gimstantį protą, papildymu.

„Mes labai dėkingi už kiekvieną tomogramą – jos visos labai svarbios“, – sako Sleeth.

Šio straipsnio anglų kalba originale Jūs rasite autorinį Dafnis Batalle iš Londono Karališkojo koledžo vaizdo įrašą, leidžianti pažvelgti į naujagimio smegenis trimatėje projekcijoje – tiek iš išorės, tiek iš vidaus.

Jei susimąstytume apie tai, jog daugelis jungčių labai smulkaus diametro ir jų tokio dydžio neįmanoma pamatyti, norom nenorim suprantame, kodėl smegenys kartais vadinamos „pačiu sudėtingiausiu objektu Žemėje“.

Nors „Žmogaus konektomo vystymosi“ projektas unikalus savo taikymo sritimis ir tikslais, yra ir kiti projektai, kurių tikslas – daugiau sužinoti apie smegenų vystymąsi pirmaisiais mėnesiais.

Visų pirma, mes dabar žinome, jog kūdikiai pradeda studijuoti ir tyrinėti pasaulį dar ilgokai iki gimimo.

Naudodami skirtingas technologijas išmatuojant vaisiaus neuronų aktyvumą realiu laiku, mokslininkai nustatė, jog dar negimusio kūdikio smegenys, visiškai tikėtina, reaguoja į ryškią šviesą ir stiprius garsus.

Be to, trečiąjį nėštumo trimestrą jos, panašu, mokosi atpažinti raminančius motinos balso garsus ir jos mylimo TV serialo muzikinę įžangą.

Tikėtina, jog jie netgi gali paragauti jos neseniai suvalgytą patiekalą: česnako skonis greičiausiai prasiskverbia į vaisaus vandenis.

To pasekoje, kūdikius, pradedamus maitinti suaugusiųjų maistu, dažniausia traukia patiekalų, kuriuos mama valgė nėštumo metu, kvapas.

Mūsų gebėjimas mokytis padidėja po to, kai mes paliekame motinos įsčias.

Pirmosiomis savo gyvenimo dienomis kūdikis jau įsiklauso į kalbos garsus ir pradeda atskirti žaismingą savo tėvų burkavimo su juo struktūrą, kurdamas savo kalbos gramatikos supratimo pamatus.

Maždaug tuo pat metu smegenys iš visų jėgų reguliuoja tuos naujų neuronų jungčių kiekius, tuo pat metu ataugindamos ir trumpindamos aksonus, pagal tai kaip formuojasi nauji įgūdžiai ir protinis vystymasis; Jų užduotis – sukurti maksimaliai efektyvų neuronų tinklą. smegenų vaikyste

Šiuo metu mokslininkams, dirbantiems vadovaujant David’ui Edwards’ui, tenka koreguoti savo metodiką tyrimo proceso metu, nors mokslininkai tikisi, jog ateityje atsiras galimybė palyginti smegenų tomogramas su vaikų kognityvinių sugebėjimų testų rezultatais. smegenų vystymasis

Pavyzdžiui, paprastų vaizdo žaidimų dėka, galima įvertinti tokias savybes, kaip dėmesingumas, reakcijos greitumas judant ir mokymosi greitis, ir šių duomenų pagrindu sukurti bendrą pristatymą apie kognityvinius vaiko gebėjimus.

Pažiūrėjus į šio vaiko konektumą bus galima daryti išvadą apie tai, ar jo gebėjimai atspindi turimus skirtumus neuronų jungtyse.

Pagal profesiją Edwards’as gydytojas, todėl pagrindinis klausimas jam – tiriamų vaikų, patyrusių tuos ar kitus vystymosi sunkumus, rezultatai.

Pirmiausiai jį domina neišnešioti vaikai. Pasak jo, stebina jų gyvybingumas: anksčiau laiko gimusių kūdikių smegenys dažnai vystosi stebėtinai aktyviai.

„Jie motinos įsčias paliko trimis-keturiais mėnesiais anksčiau, nei turėtų, ištvėrė daugybę sunkumų, todėl tas faktas, kad jų smegenys atrodo normaliai, visiškai neįtikėtinas“, – sako jis. smegenų neuronai

Tačiau, Edwards’as siekia sužinoti, ar egzistuoja daug smulkesni skirtumai neuronų jungtyse, kurie galėtų įtakoti tokių vaikų vystymąsi augant.

Kaip pavyzdį jis nurodo į ypač tankų audinių kuokštą, jungiantį pagrindinę smegenų sritį centre, kurios pavadinimas thalamus ir galvos smegenų žievę – jos klostuotą paviršių.

„Thalamus – tai internetinis smegenų portalas, apdorojantis visą įeinančią ir išeinančią informaciją“, – paaiškina Edwards’as.

Thalamus surenka informaciją iš jutimo organų, kontroliuoja jos perdavimą tarp skirtingų sričių, o taip pat mūsų kūnui perduoda rezultatus, tokiu būdu valdydamas mūsų elgesį.

„Šie ryšiai aktyviai auga tuo periodu, kai vaikas yra intensyvios terapijos skyriuje, todėl medicinos požiūriu atliekami tyrimai su jais turi didelę vertę,“ – teigia jis.

Tikėtina, jog silpniausios šios srities jungtys gali vaikui ateityje tapti potencialių kognityvinių sunkumų indikatoriumi.

David’as Edwards’as taip pat tikisi, jog tyrimai padės nušviesti tokias medicinos problemas, kaip šizofrenija, autizmas ir depresija – neatmestina, kad jas provokuoja nedideli neuronų jungčių pakitimai pacientų smegenyse, normalios konfigūracijos atžvilgiu.

„Kiek mums žinoma, struktūros, susijusios su šiomis būsenomis, susidaro per paskutinius tris nėštumo mėnesius“, – savo Edwards’as.

Tai nukrypimai, kurie kartais pasireiškia tik po kelerių metų ar netgi dešimtmečių po gimimo.

Tačiau, visiškai įmanoma, jog konkrečios šeimos istorijoje jau buvo panašių nukrypimo atvejų. Tada mokslininkai galės užsiimti ieškant nežymių skirtumų, kurie yra potencialūs faktoriai vystantis vaikų psichikos susirgimams.

Žinoma, technologijos nuolatos vystosi ir po 10 metų, pasak Edwards’o, mūsų dabartiniai atradimai gali tapti pasenusiais.

Tačiau, bet kuris kelias reikalauja žemėlapio, ir šios pirmosios tomogramos padės suteikti kryptį naujiems tyrimams.

Mūsų pokalbis baigiasi ir aš girdžiu vaiko verksmą – mažylį ką tik išėmė iš tomografo. Jis atsibudo, jis paliko savo jaukų kokoną ir vėl susidūrė su neįprasta realybe – tačiau tėvai pasiruošę jį nuraminti.

Kai tik duomenys bus apdoroti, vaikas gaus savo tomogramos kopiją – savo gimstančio proto, tik ką patekusio į šį nuostabų naują pasaulį, nuotrauką,

pagal: bbc.com parengė Edita Sabaitė

0 Atsiliepimų

Rašyti Atsiliepimą


Taip pat skaitykite:

Naujienų Prenumerata

-

Gauti naujienlaiškį el-paštu

Įrašykite savo pašto adresą:

Paslauga nuo Google FeedBurner

Reklama

Apklausa

Ar reikia sugrąžinti privalomą kaukių dėvėjimą?


  • Nereikia (64%, 86 balsavo)
  • Reikia parduotuvėse ir transporte (20%, 27 balsavo)
  • Reikia (16%, 21 balsavo)

Viso balsavo: 134
Pradėta - 2020 27 liepos @ 10:56
Pabaiga - 2020 27 rugpjūčio @ 10:56

Leidžiama ... Leidžiama ...
Domenai ir hostingas
Pasidalinkite su savo draugais
Sveiki, verta dėmesio: *Smegenų kūdikystė: kaip išsiskleidžia naujo proto gėlelė* - nuoroda: https://infa.lt/4809/smegenu-kudikyste-kaip-issiskleidzia-naujo-proto-gelele/