Viața secretă a creierului

Creierul nostru funcționează cu abur chiar și atunci când suntem odihniți. Zonele creierului care devin active în acest moment sunt în mare parte asociate cu visarea cu ochii înapoi, mulți spun că este doar vârful aisbergului.

În 1953, un fizician pe nume Louis Sokoloff a așezat un tânăr de 20 de ani pe o targă, i-a pus electrozi pe scalp și i-a introdus o seringă în artera carotidă. Subiectul a rămas acolo timp de 60 de minute rezolvând sarcini aritmetice în timp ce Sokoloff și-a monitorizat undele cerebrale și i-a măsurat nivelul de oxigen și dioxid de carbon din sânge. Un cercetător de la Universitatea Pennsylvania din Philadelphia a încercat să afle câtă energie consumă creierul atunci când îl forțăm să se gândească bine. Ca majoritatea, se aștepta ca creierele noastre să digere mult mai mult oxigen pentru a rezolva problemele de matematică decât atunci când cineva se relaxează. Rezultatul m-a șocat. Creierul subiectului ei nu a consumat nimic mai mult oxigen la rezolvarea problemelor aritmetice decât atunci când s-a odihnit pe pat cu ochii închiși.

Multă vreme, oamenii au privit creierul ca pe un computer care se odihnea în modul de așteptare, latent până când i s-a dat o sarcină, fie că rezolva o ecuație, citește un ziar sau caută o față în mulțime. Experimentul lui Sokoloff a fost primul care a oferit o perspectivă asupra realității că creierul nostru trăiește o intimitate foarte plină de viață. Acest organ uimitor, care reprezintă doar 2 la sută din greutatea corporală, consumând în același timp 20 la sută din caloriile pe care le consumăm, ne irosește mare parte din energie pe nimicul cel mare - cel puțin pentru o lungă perioadă de timp, nu au putut spune cu adevărat deoarece creierul își petrece timpul liber.

„Există o activitate extraordinară în creierul în repaus, a cărui natură este în mare parte neclară”, confirmă liniile de mai sus, Marcus Raichle, neurolog la Universitatea Washington din St. Louis. "Creierul este un organ foarte scump, dar nimeni nu a analizat cu adevărat profund ceea ce dedică resurselor".

zone creierului

Cu toate acestea, situația se schimbă încet. Raichle și câțiva alți cercetători au început în cele din urmă să abordeze problema fundamentală a ceea ce face creierul atunci când rămâne inactiv din partea noastră. Munca lor a condus la un sistem mare în creier, un fel de descoperire de la un organ la altul care a putut să rămână ascuns timp de decenii, chiar dacă nu trebuia nici măcar să arate prea mult. Unii îl numesc dinamul neuronal al visării cu ochii în afară, alții îl înzestrează cu roluri mult mai misterioase. Orice ai face, se încălzește întotdeauna când ne lăsăm creierul în pace și ne vedem la lucru, consumând mai mult oxigen decât inima care ne bate.

„Acesta este un lucru extrem de important”, subliniază Giulio Tononi, neurolog în cadrul Universității din Wisconsin-Madison. "Nu este foarte obișnuit să identificăm un nou sistem cu funcționalitate în creier, nu-mi amintesc cu adevărat câți ani în urmă s-a întâmplat ceva similar. Este ca și cum ați descoperi un nou continent astăzi".

Cu toate acestea, descoperirea sa născut destul de încet. Experimentul lui Sokoloff acum 56 de ani a atras deja interesul câtorva. A trebuit să așteptăm până în anii ’80 înainte ca cercetătorii să-și dea seama că creierul ar putea lucra la lucruri importante în timp ce se află într-o stare aparent neutră. În acest moment a început să se răspândească o nouă tehnică de scanare a creierului, tomografia cu emisie de pozitroni sau PET pe scurt. Pentru metodă, un trasor radioactiv, în mare parte molecule de glucoză, a fost injectat în zona care urmează să fie examinată, iar măsurătorile materialului acumulat au oferit profesioniștilor o perspectivă asupra funcției interne a creierului. Una dintre cele mai simple încercări a fost scanarea creierelor gânditoare și odihnitoare și apoi compararea imaginilor obținute pentru a încerca să găsim diferitele zone ale creierului care au devenit active.

Raichle a făcut, de asemenea, o scanare PET pentru a cerceta zone ale creierului legate de cuvinte atunci când a devenit conștient de ceva special. Unele zone ale creierului păreau să funcționeze la intensitate maximă în timp ce subiectul se odihnea, dar când individului i s-a dat sarcina cuvintelor, zonele s-au calmat. Descoperirea nu a fost cu adevărat recentă, dar majoritatea cercetătorilor au considerat-o ca fiind zgomot aleatoriu și au considerat că problema este soluționată. Cu toate acestea, Raichle și unul dintre colegii săi, Gordon Shulman, au gândit altfel. În acea perioadă, deja scrieam 1997.

Shulman a analizat datele de scanare a creierului de la 134 de persoane, din care a constatat că, indiferent de sarcină - indiferent dacă citește sau se uită la un ecran - aceeași „constelație” a zonelor creierului se estompează întotdeauna pe măsură ce subiectul începe să se concentreze. „Am fost surprins de consistență”, a spus Shulman. Imaginea care se desfășura părea din ce în ce mai puțin zgomotoasă. „A apărut o rețea neuronală care nu a fost menționată până acum”.


Raichle și Shulman au publicat un studiu în 2001 care a atras atenția asupra unui „mod implicit” nerecunoscut anterior - un fel de solitaire interior pe care creierul îl distrează atunci când nu este exploatat și îl lasă deoparte când face ceva de la proprietarul său. Această activitate cerebrală are loc în principal într-un set de zone care se extind longitudinal de la linia centrală a creierului, pe care cei doi cercetători au numit-o rețea în mod implicit, DMN pe scurt.

Zonele cerebrale incluse în rețea nu erau necunoscute științei, cercetătorii le studiaseră anterior, dar nu ca un întreg. De aceea nu au recunoscut că zonele conversau între ele fără a se opri, dar când ceva axat pe atenție a ajuns să se calmeze, predând terenul, sau mai bine zis resursele, către alte zone ale creierului.

Pe lângă toate acestea, am reușit să facem o descoperire și mai șocantă. Măsurătorile activității metabolice în zone ale creierului au arătat că anumite zone ale rețelei consumă cu 30% mai multe calorii decât orice altă zonă a creierului. Acest lucru a ridicat deja întrebarea cu seriozitate - ce naiba face creierul nostru atunci când nu avem de-a face cu nimic în lume acum?