معلومة

ما مدى عزل مناطق الدماغ المختلفة؟

ما مدى عزل مناطق الدماغ المختلفة؟


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

أنا مهتم بفهم كيفية عزل أجزاء مختلفة من الدماغ عن بعضها البعض. أحاول فهم الطريقة التي تعمل بها أقسام مختلفة من الدماغ معًا.

وبشكل أكثر تحديدًا ، أنا مهتم بما إذا كانت الأقسام المختلفة كلها متشابكة معًا في كتلة برية أم لا ، أو تعمل بطريقة أكثر انعزالًا:

هل هناك مناطق متخصصة مختلفة من الدماغ لها مناطق اتصال محددة وموحدة حيث يتبادلون المعلومات (نوعًا ما يشبهون قيامهم بعملهم ونقل المعلومات الضرورية إلى الوحدات الأخرى)?

أم أنها بدلاً من ذلك تتشابك بشكل كامل للغاية ، وتتصل بحرية بأجزاء أخرى من الدماغ نوعًا ما مثل الأوتار المتشابكة ، مع عدم وجود نقاط واضحة للتفاعل الموحد؟


حسنًا ، للإجابة على سؤالك ، كلا الفرضيتين صحيحان على الأقل جزئيا حقيقية.

يمتلك الدماغ العديد من الوصلات المتخصصة المعروفة تسمى المسارات العصبية التي تربط مناطق معينة من الدماغ وتكون مسؤولة عن وظائف محددة.

على سبيل المثال ، عندما تحرك ساقك ، يبدأ التحفيز من القشرة الحركية وينتقل عبر المسلك الهرمي إلى ساقك ثم يعود.

ومع ذلك ، يمكن للمرء أن يجادل بأن الحافز لم يبدأ في القشرة الحركية. لماذا ا؟ فكرت في التحرك ، ثم اتخذت القرار وبعد ذلك فقط نفذ الإجراء الحقيقي لتحريك ساقك.

وإليك مثال أكثر تعقيدًا (وربما روح الدعابة):

  • ترى كلبًا يركض عليك بشراسة.
  • ينتقل الحافز عبر المسار البصري إلى القشرة البصرية.
  • تتشكل صورة الكلب في دماغك.
  • ثم ينتقل إلى الحُصين.
  • أنت تدرك أن هذا كلب وتتذكر أيضًا تجربة طفولة مؤلمة مع كلب.
  • الحافز ينتقل إلى أميجدالا الخاص بك.
  • تشعر بالخوف
  • المنبه ينشط الجهاز السمبثاوي.
  • أنت الآن جاهز للقتال أو الهروب
  • يتم تنشيط الفص الجبهي
  • قررت ركل الكلب
  • ينتقل التحفيز من القشرة الحركية إلى المخيخ
  • "يتذكر" مخيخك دروس الكاراتيه التي حصلت عليها عندما كنت طفلاً
  • يذهب التحفيز إلى ساقك
  • أنت ترفس الكلب المسكين. هو يركض.
  • يتم تنشيط Nucleus accumbens
  • تشعر بالرضا مع نفسك

إذن ، باختصار ، يمتلك الدماغ مسارات تصل مناطق معينة من الدماغ ولكن ، بمعنى ما ، جميع أجزاء الدماغ متصلة إما بشكل مباشر أو غير مباشر. مثل مقولة "كل الطرق تؤدي إلى روما!"


إخلاء المسؤولية: أنا لا أؤيد القسوة على الحيوانات.


علم نفس الدماغ والسلوك

هوما شيخ ، طبيب أعصاب حاصل على شهادة البورد ، متخصص في الصداع النصفي والسكتة الدماغية ، وينتمي إلى ماونت سيناي في نيويورك.

لقد استكشفت أساسيات ماهية علم النفس وكيف يبحث علماء النفس في العقل والسلوك البشري. يركز هذا الدرس على العمليات البيولوجية التي تلعب دورًا في طريقة تفكيرنا وشعورنا ورد فعلنا وتصرفنا.

يتأثر ملايين الأشخاص كل عام باضطرابات في الدماغ والجهاز العصبي بما في ذلك مرض الزهايمر ومرض باركنسون والسكتة الدماغية وإصابات الدماغ الرضحية. تسلط هذه الأمراض والإصابات الضوء على أهمية الأسس البيولوجية لسلوكنا. في درس هذا الأسبوع ، سوف نستكشف بعض أساسيات علم النفس البيولوجي.


سجل لنطاقالرسائل الإخبارية

التوحد هو حالة نمو عصبي. على الرغم من أنه يتم تشخيصه بناءً على وجود اثنين من السلوكيات الأساسية - الاهتمامات المقيدة والسلوكيات المتكررة ، فضلاً عن الصعوبات في التفاعلات الاجتماعية والتواصل - يُعتقد أن هذه السمات تنشأ بسبب التغييرات في كيفية تكوين أجزاء مختلفة من الدماغ والاتصال بها. اخر.

لم يكشف أي بحث عن بنية دماغية "مميزة" للتوحد ، مما يعني أنه لا يوجد نمط واحد من التغييرات يظهر في كل شخص مصاب بالتوحد. غالبًا ما تؤدي دراسات بنية الدماغ إلى نتائج متباينة - فهناك تنوع كبير بين الأفراد بشكل عام. لكن بدأت بعض الاتجاهات في الظهور لمجموعات فرعية من المصابين بالتوحد. قد توفر هذه الاختلافات يومًا ما بعض الأفكار حول كيفية عمل أدمغة بعض المصابين بالتوحد. قد يشيرون أيضًا إلى علاجات مخصصة لأنواع فرعية معينة من التوحد.

إليك ما نعرفه عن كيفية اختلاف بنية الدماغ بين الأشخاص المصابين بالتوحد وغير المصابين.

ما هي مناطق الدماغ المعروفة هيكليا مختلف ما بين الأشخاص المتوحدون وغير المصابين بالتوحد؟
إن الدراسات التي تستخدم تقنية مسح الدماغ تسمى التصوير بالرنين المغناطيسي (MRI) قد سلطت الضوء على عدد قليل من مناطق الدماغ المتميزة بنيوياً في الأشخاص المصابين بالتوحد.

تشير العديد من الدراسات إلى أن الأطفال والمراهقين المصابين بالتوحد غالبًا ما يكون لديهم قرن آمون متضخم ، وهي منطقة في الدماغ مسؤولة عن تكوين الذكريات وتخزينها ، ولكن من غير الواضح ما إذا كان هذا الاختلاف مستمرًا في فترة المراهقة والبلوغ 1،2.

يبدو أن حجم اللوزة يختلف أيضًا بين الأشخاص المصابين بالتوحد وغير المصابين بالتوحد ، على الرغم من أن الباحثين من مختبرات مختلفة قد توصلوا إلى نتائج متضاربة. يجد البعض أن الأشخاص المصابين بالتوحد لديهم لوزة صغيرة أصغر من الأشخاص غير المصابين بالتوحد ، أو أن اللوزة الدماغية لديهم تكون أصغر فقط إذا كان لديهم قلق أيضًا 3. وجد آخرون أن الأطفال المصابين بالتوحد قد قاموا بتضخيم اللوزة الدماغية في وقت مبكر من النمو وأن مستويات الاختلاف تتضاءل بمرور الوقت 2،4.

أظهر المصابون بالتوحد كميات من أنسجة المخ في أجزاء من المخيخ ، وهي بنية الدماغ في قاعدة الجمجمة ، وفقًا لتحليل تلوي لـ 17 دراسة تصويرية 5. لطالما اعتقد العلماء أن المخيخ ينسق الحركات في الغالب ، لكنهم يفهمون الآن أنه يلعب دورًا في الإدراك والتفاعل الاجتماعي أيضًا.

على مستوى عالمي أكثر ، يبدو أن القشرة - الطبقة الخارجية للدماغ - لها نمط مختلف من السماكة لدى الأشخاص المصابين بالتوحد وغير المصابين. تشير دراسة أجريت عام 2020 إلى أن هذا الاختلاف يتتبع التغييرات في نوع واحد من الخلايا العصبية أثناء التطور.

كيف هل تتغير هذه الاختلافات الهيكلية أثناء التطوير؟
بعض الأطفال الذين تم تشخيصهم لاحقًا بالتوحد لديهم نمو سريع بشكل غير عادي في مناطق معينة من الدماغ ، وفقًا لدراسات متعددة 6،7،8. بالمقارنة مع أقرانهم غير المصابين بالتوحد ، فإن الأطفال المصابين بالتوحد لديهم توسع أسرع بشكل ملحوظ في مساحة سطح قشرتهم من 6 إلى 12 شهرًا من العمر. في السنة الثانية من العمر ، يزداد حجم الدماغ بشكل أسرع عند الأطفال المصابين بالتوحد مقارنة بأقرانهم غير المصابين بالتوحد.

تدعم النتائج الأبحاث السابقة التي شهدت تضخمًا في الرؤوس والأدمغة في جزء صغير من المصابين بالتوحد: يبدو أن قشرتهم تتوسع بسرعة كبيرة في مرحلة الرضاعة والطفولة المبكرة ، حتى قبل اكتشاف سمات التوحد من الناحية السلوكية. خلال مرحلة الطفولة المتأخرة ، تستمر أدمغة النمط العصبي في النمو من حيث الحجم في مرحلة البلوغ ، وتبدأ في الانكماش. على النقيض من ذلك ، تبدأ أدمغة بعض المصابين بالتوحد في الانكماش قبل الأوان ، قبل منتصف العشرينات من العمر.

يعاني بعض الأطفال الذين تم تشخيصهم لاحقًا بالتوحد أيضًا من زيادة السائل النخاعي - السائل الذي يحيط بالدماغ - مقارنة بأقرانهم غير المصابين بالتوحد ، مما قد يساهم في تضخم الرأس. يميل أولئك الذين لديهم أكثر السوائل إلى امتلاك أبرز سمات التوحد في وقت لاحق من حياتهم 7. يظهر السائل الزائد في وقت مبكر من عمر 6 أشهر ويستمر حتى سن 3 9 سنوات.

ماذا عن بنية الروابط بين مناطق الدماغ?
تشير مجموعة صلبة من الأدلة إلى أن المادة البيضاء ، وهي حزم من الألياف العصبية الطويلة التي تربط مناطق الدماغ ، قد تغيرت أيضًا في الأشخاص المصابين بالتوحد. يستنتج الباحثون عادةً بنية المادة البيضاء باستخدام تقنية تسمى الانتشار بالرنين المغناطيسي ، والتي تقيس تدفق الماء في جميع أنحاء الدماغ.

الأشخاص الذين يفتقرون إلى مجرى المادة البيضاء بأكمله أو جزء منه يسمى الجسم الثفني ، والذي يربط نصفي الكرة المخية ، لديهم احتمالية متزايدة للإصابة بالتوحد أو وجود سمات الحالة 10. يحتوي الجسم الثفني على العديد من الوصلات طويلة المدى التي تمتد في جميع أنحاء الدماغ ، وحقيقة أن تعطيل هذه الروابط قد يؤدي إلى سمات التوحد التي تدعم نظرية الاتصال للتوحد.

أظهر الأطفال المصابون بالتوحد في مرحلة ما قبل المدرسة اختلافات كبيرة في بنية مسارات المادة البيضاء المتعددة ، وفقًا لدراسة أجريت عام 2020. الأطفال الصغار والمراهقون المصابون بالتوحد ، أيضًا ، يظهرون تغيرات في المادة البيضاء في جميع أنحاء الدماغ 11،12.

هل توجد فروق بين الجنسين في ال بنية الدماغ من الأشخاص المصابون بالتوحد؟
إنه غير واضح. لا يزال تحديد الفروق بين الجنسين في التوحد أمرًا صعبًا لأن عدد الفتيات اللاتي يتم تشخيصهن بالتوحد أقل من الفتيان ، كما يقول مارك شين ، الأستاذ المساعد في الطب النفسي بجامعة نورث كارولينا في تشابل هيل.

ومع ذلك ، فقد كشفت بعض الدراسات الحديثة عن إشارات إلى وجود اختلافات بين الجنسين في الدماغ عند الإصابة بالتوحد. أظهرت دراسة أجريت عام 2020 أن اللوزة الدماغية أكثر تأثراً في الفتيات المصابات بالتوحد مقارنة بالأولاد المصابين بالتوحد 13. وفقًا لعمل آخر ، يرتبط تضخم اللوزة الدماغية بمشاكل عاطفية أكثر حدة خاصة لدى الفتيات المصابات بالتوحد.

تختلف تغيرات المادة البيضاء في الأطفال الذين يعانون من التوحد في مرحلة ما قبل المدرسة أيضًا حسب الجنس: تتمتع الفتيات المصابات بالتوحد بمقياس متزايد للسلامة الهيكلية في الجسم الثفني مقارنة بالفتيات غير المصابات بالتوحد ، في حين أن هذا المقياس أقل في الأولاد المصابين بالتوحد منه في الأولاد غير المصابين بالتوحد 14.

تظهر الاختلافات الهيكلية الأخرى ، مثل معدل نمو الدماغ وكمية السائل النخاعي ، متشابهة بين الجنسين 6،9.

لماذا بنية الدماغ في التوحد مهم للدراسة؟
نظرًا لأن التوحد حالة غير متجانسة ، "عندما نتحدث عن التوحد ، فإننا نتحدث على الأرجح عن أنواع فرعية بيولوجية مختلفة" ، كما يقول شين.

على الرغم من أنه لن يكون لدى كل طفل تم تشخيصه لاحقًا بالتوحد سوائل دماغية زائدة في عمر 6 أشهر ، وليس كل بالغ مصاب بالتوحد لديه جسم ثفني غير مكتمل النمو ، فإن معرفة المزيد عن هذه الأنواع الفرعية يمكن أن يساعد الباحثين على تطوير علاجات بيولوجية للأفراد المصابين بالتوحد.

بالإضافة إلى ذلك ، فإن العثور على المؤشرات الحيوية الهيكلية التي يمكنها تحديد الأنواع الفرعية من التوحد بطريقة غير باضعة ، حتى قبل اكتشاف سلوكيات التوحد ، سيساعد في "تحريك الإبرة مبكرًا" لتشخيص التوحد ، كما يقول شين.


الخيال - كيف وأين يحدث في الدماغ؟

هل تساءلت من أين يأتي الخيال ، وما الذي يجعلنا مبدعين ، ولماذا نفكر علميًا أو نبتكر الفن ، ونبتكر الأدوات؟ جادل الفلاسفة منذ آلاف السنين حول جوهر الخيال. يعتقد العلماء في كلية دارتموث أن دراستهم تقربنا من الإجابة.

وفقًا للباحث الرئيسي أليكس شليغل ، وهو طالب دراسات عليا في قسم العلوم النفسية والدماغية ، فإن الإجابة تكمن في عقل الإنسان "مساحة عمل ذهنية"، وهي شبكة عصبية واسعة النطاق تنسق النشاط عبر عدة مناطق في الدماغ وتتلاعب بوعي بالرموز والصور والأفكار والنظريات.

الدراسة التي نشرت في وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم، يوضح كيف أن البشر قادرون على التركيز بشكل مكثف وسريع من أجل حل المشكلات المعقدة والتفكير في أفكار جديدة.

"تقربنا النتائج التي توصلنا إليها من فهم كيف يميزنا تنظيم أدمغتنا عن الأنواع الأخرى ويوفر لنا ملعبًا داخليًا غنيًا لنفكر بحرية وإبداع.

سيعطينا فهم هذه الاختلافات نظرة ثاقبة من أين يأتي الإبداع البشري وربما يسمح لنا بإعادة إنشاء نفس العمليات الإبداعية في الآلات. "

لطالما اقترح الباحثون أن الخيال البشري موجود بفضل شبكة عصبية واسعة الانتشار في الدماغ.

ومع ذلك ، فإن إثبات وجود مثل هذه "مساحة العمل الذهنية" كان صعبًا للغاية مع التقنيات المتاحة التي تمكنت فقط من فحص نشاط الدماغ بمعزل عن غيرها.

تناول علماء دارتموث هذه المسألة من خلال طرح السؤال "كيف يسمح لنا الدماغ بالتلاعب بالصور العقلية؟"

أعطى المؤلفون مثالًا على البشر الذين طُلب منهم تخيل نحلة برأس ثور. سيجد معظمنا المهمة سهلة. ومع ذلك ، من أجل جعل الصورة تظهر في عين أذهاننا ، يجب على العقل البشري أن يبني صورة جديدة تمامًا ، على ما يبدو من العدم.

طُلب من خمسة عشر متطوعًا أن يستحضروا في أذهانهم أشكالًا بصرية محددة ، ثم دمجها عقليًا في أشكال أكثر تعقيدًا. كان على الآخرين إنشاء صور معقدة في أذهانهم ، ثم تفكيكها عقليًا إلى أجزاء منفصلة.

باستخدام التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي (fMRI) ، تمكن الفريق من قياس نشاط دماغ المتطوعين. ما هو الفرق بين التصوير بالرنين المغناطيسي والتصوير بالرنين المغناطيسي؟ - ببساطة ، ينظر التصوير بالرنين المغناطيسي إلى التركيب التشريحي ، بينما يعرض التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي وظيفة التمثيل الغذائي. بمعنى آخر ، ينظر التصوير بالرنين المغناطيسي إلى ما هو موجود ، بينما يخبرك التصوير بالرنين المغناطيسي بما يحدث هناك.

توقع شليجال وزملاؤه أن تشارك القشرة البصرية - جزء الدماغ الذي يعالج الصور - بنشاط في قيادة التلاعب العقلي. أكدت دراستهم ذلك ، لكنهم اكتشفوا ذلك أيضًا يبدو أن العديد من المناطق الأخرى متورطة في التلاعب بالأشكال الخيالية.

أكدت الدراسة ما افترضه معظم العلماء - وهو أن "مساحة العمل العقلية" هي المسؤولة عن معظم الخبرات البشرية الواعية والقدرات المعرفية المرنة التي طورناها نحن (البشر).

وأضاف الفريق أن هناك حاجة إلى مزيد من الدراسات لفهم كيفية عمل هذه الشبكات العصبية بشكل أفضل.

تُظهر هذه الدراسة أنه عندما يتعلق الأمر بالسلوكيات الإدراكية البشرية المعقدة ، نحتاج إلى النظر في كيفية عمل الدماغ ككل ، بدلاً من أجزائه المنعزلة.


وظائف اللحاء

عندما قام الفيزيائيان الألمان جوستاف فريتش وإدوارد هيتسيج (1870/2009) بتطبيق تحفيز كهربائي خفيف على أجزاء مختلفة من قشرة الكلب ، اكتشفوا أنه يمكنهم تحريك أجزاء مختلفة من جسم الكلب. علاوة على ذلك ، اكتشفوا مبدأ مهمًا وغير متوقع لنشاط الدماغ. ووجدوا أن تحفيز الجانب الأيمن من الدماغ ينتج عنه حركة في الجانب الأيسر من جسم الكلب ، والعكس صحيح. هذه النتيجة تأتي من مبدأ عام حول كيفية بناء الدماغ ، يسمى التحكم المقابل ، المعنى يتم توصيل الدماغ بطريقة سلكية بحيث يتلقى النصف المخي الأيسر في معظم الحالات الأحاسيس من الجانب الأيمن من الجسم ويتحكم فيه ، والعكس صحيح..

الشكل 4.10 اللحاء الحسي ولحاء المحرك. يتم تحديد جزء القشرة الحسية والحركية المخصص لتلقي الرسائل التي تتحكم في مناطق معينة من الجسم من خلال مقدار الحركة الدقيقة التي تستطيع تلك المنطقة القيام بها. وبالتالي فإن اليد والأصابع لها مساحة في القشرة الدماغية مثلها مثل جذع الجسم بأكمله.

وجد Fritsch و Hitzig أيضًا أن الحركة التي أعقبت تحفيز الدماغ حدثت فقط عندما قاموا بتحفيز منطقة محددة على شكل قوس تمتد عبر الجزء العلوي من الدماغ من الأذن إلى الأذن ، مباشرة في الجزء الأمامي من الفص الجداري (انظر الشكل 4.10 ، & # 8220 اللحاء الحسي والقشرة الحركية & # 8221). اكتشف Fritsch و Hitzig القشرة الحركية, جزء القشرة الذي يتحكم وينفذ حركات الجسم عن طريق إرسال إشارات إلى المخيخ والحبل الشوكي. حددت الأبحاث الحديثة القشرة الحركية بشكل كامل ، من خلال توفير تحفيز إلكتروني خفيف لمناطق مختلفة من القشرة الحركية لدى المرضى الواعين تمامًا أثناء مراقبة استجاباتهم الجسدية (نظرًا لعدم وجود مستقبلات حسية في الدماغ ، لا يشعر هؤلاء المرضى بأي ألم). كما ترى في الشكل 4.10 ، & # 8220 ، اللحاء الحسي والقشرة الحركية ، & # 8221 أظهر هذا البحث أن القشرة الحركية متخصصة في توفير السيطرة على الجسم ، بمعنى أن أجزاء الجسم التي تتطلب المزيد الحركات الدقيقة والدقيقة ، مثل الوجه واليدين ، تُخصص أيضًا أكبر قدر من المساحة القشرية.

مثلما ترسل القشرة الحركية رسائل إلى أجزاء معينة من الجسم ، فإن القشرة الحسية الجسدية, منطقة خلف القشرة الحركية في الجزء الخلفي من الفص الجبهي وبالتوازي معها ، تتلقى معلومات من المستقبلات الحسية للجلد وحركات أجزاء الجسم المختلفة. مرة أخرى ، كلما زادت حساسية منطقة الجسم ، زادت المساحة المخصصة لها في القشرة الحسية. على سبيل المثال ، تشغل شفاهنا الحساسة مساحة كبيرة في القشرة الحسية ، كما تفعل أصابعنا وأعضائنا التناسلية.

تعالج مناطق أخرى من القشرة أنواعًا أخرى من المعلومات الحسية. ال القشرة البصرية يكون المنطقة الواقعة في الفص القذالي (في الجزء الخلفي من الدماغ) التي تعالج المعلومات المرئية. إذا تم تحفيزك في القشرة البصرية ، فسترى ومضات من الضوء أو الألوان ، وربما تتذكر أنك مررت بتجربة "رؤية النجوم" عندما تعرضت للضرب أو السقوط على مؤخرة رأسك. يحتوي الفص الصدغي ، الموجود على الجانب السفلي من كل نصف كرة ، على القشرة السمعية, وهو المسؤول عن السمع واللغة. يعالج الفص الصدغي أيضًا بعض المعلومات المرئية ، مما يوفر لنا القدرة على تسمية الأشياء من حولنا (مارتن ، 2007).

تمثل المناطق الحركية والحسية في القشرة جزءًا صغيرًا نسبيًا من القشرة الكلية. يتكون الجزء المتبقي من القشرة من مناطق الارتباط حيث يتم الجمع بين المعلومات الحسية والحركية وربطها بمعرفتنا المخزنة. مناطق الارتباط هذه هي الأماكن في الدماغ المسؤولة عن معظم الأشياء التي تجعل البشر يبدون بشرًا. تشارك مجالات الارتباط في الوظائف العقلية العليا ، مثل التعلم والتفكير والتخطيط والحكم والتفكير الأخلاقي والاكتشاف والتفكير المكاني.


تغير بنية الدماغ في النرجسية المرضية

يُشار إلى اضطراب بعيد المدى في احترام الذات على أنه اضطراب الشخصية النرجسية. الأشخاص الذين يعانون من النرجسية المرضية من ناحية يعانون من الشعور بالدونية ، بينما من ناحية أخرى يبرزون أنفسهم للعالم على أنهم متعجرفون ، ومقلون من قدر الذات ، ومنغمسون في أنفسهم. أحد السمات الرئيسية لاضطراب الشخصية النرجسية هو الافتقار إلى التعاطف. على الرغم من أن المرضى الذين يعانون من مثل هذا الاضطراب قادرون جيدًا على التعرف على ما يشعر به الآخرون ويفكرون فيه ونيةهم ، إلا أنهم يظهرون القليل من التعاطف.

في هذه الدراسة ، أظهر فريق العلماء بقيادة Privatdozent Dr. Stefan R & oumlpke من قسم الطب النفسي Charit & eacute ومدير مجموعة عمل اضطرابات الشخصية ، لأول مرة العلاقة الهيكلية لهذا العجز. قاموا بتحليل ما مجموعه 34 شخصًا تم اختبارهم ، من بينهم 17 عانى من اضطراب الشخصية النرجسية. من خلال الاختبارات المختلفة ، كشف الباحثون بالفعل في دراسة أولية أن هؤلاء المرضى يظهرون بالفعل نقصًا في القدرة على التعاطف. باستخدام طرق التصوير بالرنين المغناطيسي (MRI) ، قاس العلماء سمك القشرة الدماغية للمرضى. تشكل القشرة الدماغية طبقة الخلايا العصبية الخارجية للدماغ. كشفت النتائج أن هؤلاء الأشخاص الذين يعانون من اضطراب الشخصية النرجسية أظهروا تشوهات هيكلية في تلك المنطقة بالضبط من الدماغ ، والتي تشارك في معالجة وتوليد التعاطف. بالنسبة للمرضى الذين يعانون من النرجسية ، تم تقليل سمك هذه المنطقة من القشرة الدماغية بشكل ملحوظ مقارنة بالمجموعة الضابطة.

"تُظهر بياناتنا أن مقدار التعاطف يرتبط ارتباطًا مباشرًا بحجم مادة الدماغ الرمادية للتمثيل القشري المقابل في المنطقة الجزرية ، وأن المرضى الذين يعانون من النرجسية يظهرون عجزًا هيكليًا في هذه المنطقة بالضبط" ، كما يقول الدكتور R & oumlpke ، التعليق على النتائج. "بناءً على هذه البيانات الهيكلية الأولية ، نحاول حاليًا استخدام التصوير الوظيفي (fMRI) لفهم كيفية عمل أدمغة المرضى الذين يعانون من اضطراب الشخصية النرجسية بشكل أفضل."


الارتباطات العصبية لتخزين الذاكرة

على الرغم من أن الموقع المادي للذاكرة لا يزال غير معروف نسبيًا ، يُعتقد أنه يتوزع في الشبكات العصبية في جميع أنحاء الدماغ.

أهداف التعلم

ناقش الخصائص الفيزيائية لتخزين الذاكرة

الماخذ الرئيسية

النقاط الرئيسية

  • من المفترض أن يتم تخزين الذكريات في شبكات عصبية في أجزاء مختلفة من الدماغ مرتبطة بأنواع مختلفة من الذاكرة ، بما في ذلك الذاكرة قصيرة المدى والذاكرة الحسية والذاكرة طويلة المدى.
  • آثار الذاكرة ، أو engrams ، هي تغييرات عصبية جسدية مرتبطة بالذكريات. اكتسب العلماء المعرفة حول هذه الرموز العصبية من دراسات حول المرونة العصبية.
  • يتضمن ترميز الذاكرة العرضية تغييرات دائمة في الهياكل الجزيئية ، والتي تغير الاتصال بين الخلايا العصبية. كشفت دراسات التصوير الوظيفي الحديثة عن إشارات الذاكرة العاملة في الفص الصدغي الإنسي وقشرة الفص الجبهي.
  • يرتبط كل من الفص الجبهي وقشرة الفص الجبهي بذاكرة طويلة وقصيرة المدى ، مما يشير إلى وجود صلة قوية بين هذين النوعين من الذاكرة.
  • يعتبر الحُصين جزءًا لا يتجزأ من دمج الذكريات ولكن لا يبدو أنه يخزن الذكريات نفسها.

الشروط الاساسية

  • انجرام: تغيير فيزيائي أو كيميائي حيوي مفترض في الأنسجة العصبية يمثل ذاكرة أثر للذاكرة.
  • المرونة العصبية: حالة أو جودة الدماغ التي تسمح له بالتكيف مع التجربة من خلال التغيرات الجسدية في الاتصالات.

ارتبطت العديد من مناطق الدماغ بعمليات تخزين الذاكرة. سمحت دراسات الآفات ودراسات الحالة للأفراد المصابين بإصابات في الدماغ للعلماء بتحديد مناطق الدماغ الأكثر ارتباطًا بأنواع الذاكرة. ومع ذلك ، لا يزال الموقع الفعلي الفعلي للذكريات غير معروف نسبيًا. من المفترض أن يتم تخزين الذكريات في شبكات عصبية في أجزاء مختلفة من الدماغ مرتبطة بأنواع مختلفة من الذاكرة ، بما في ذلك الذاكرة قصيرة المدى والذاكرة الحسية والذاكرة طويلة المدى. ومع ذلك ، ضع في اعتبارك أنه لا يكفي وصف الذاكرة بأنها تعتمد فقط على مناطق معينة من الدماغ ، على الرغم من وجود مناطق ومسارات ثبت أنها مرتبطة بوظائف معينة.

آثار الذاكرة

آثار الذاكرة ، أو انغرامز، هي التغيرات العصبية الجسدية المرتبطة بتخزين الذاكرة. يبقى السؤال الكبير حول كيفية ترميز المعلومات والخبرات العقلية وتمثيلها في الدماغ دون إجابة. ومع ذلك ، فقد اكتسب العلماء الكثير من المعرفة حول الرموز العصبية من الدراسات التي أجريت على المرونة العصبية ، وقدرة الدماغ على تغيير اتصالاته العصبية. ركز معظم هذا البحث على التعلم البسيط ولا يصف بوضوح التغييرات التي تنطوي عليها أمثلة الذاكرة الأكثر تعقيدًا.

يتضمن ترميز الذاكرة العاملة تنشيط الخلايا العصبية الفردية الناتجة عن المدخلات الحسية. تستمر هذه التموجات الكهربائية حتى بعد توقف الإحساس. يتضمن ترميز الذاكرة العرضية (أي ذكريات التجارب) تغييرات دائمة في الهياكل الجزيئية التي تغير التواصل بين الخلايا العصبية. كشفت دراسات التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي (fMRI) الحديثة عن إشارات ذاكرة عاملة في الفص الصدغي الإنسي وقشرة الفص الجبهي. ترتبط هذه المناطق أيضًا بالذاكرة طويلة المدى ، مما يشير إلى وجود علاقة قوية بين الذاكرة العاملة والذاكرة طويلة المدى.

مناطق الدماغ المرتبطة بالذاكرة

أدت أبحاث التصوير ودراسات الآفات العلماء إلى استنتاج أن مناطق معينة من الدماغ قد تكون أكثر تخصصًا في جمع أنواع معينة من الذكريات ومعالجتها وتشفيرها. تم ربط النشاط في فصوص مختلفة من القشرة الدماغية بتكوين الذكريات.

فصوص القشرة الدماغية: أثناء إنشاء الذاكرة وتخزينها في جميع أنحاء الدماغ ، ثبت أن بعض المناطق مرتبطة بأنواع معينة من الذاكرة. يعتبر الفص الصدغي مهمًا للذاكرة الحسية ، بينما يرتبط الفص الأمامي بالذاكرة قصيرة وطويلة المدى.

الذاكرة الحسية

يرتبط الفص الصدغي والقذالي بالإحساس وبالتالي يشاركان في الذاكرة الحسية. الذاكرة الحسية هي أقصر شكل من أشكال الذاكرة ، مع عدم وجود إمكانية للتخزين. بدلاً من ذلك ، إنها خلية احتجاز مؤقتة & # 8220 & # 8221 للمعلومات الحسية ، قادرة على الاحتفاظ بالمعلومات لثوانٍ على الأكثر قبل إما تمريرها إلى الذاكرة قصيرة المدى أو تركها تختفي.

ذاكرة قصيرة المدي

يتم دعم الذاكرة قصيرة المدى من خلال أنماط موجزة من الاتصال العصبي تعتمد على مناطق من قشرة الفص الجبهي والفص الجبهي والفص الجداري. يعد الحُصين ضروريًا لتوحيد المعلومات من الذاكرة قصيرة المدى إلى الذاكرة طويلة المدى ، ومع ذلك ، لا يبدو أنه يخزن المعلومات بنفسه ، مما يضيف لغزًا إلى مسألة مكان تخزين الذكريات. يتلقى الحُصين مدخلات من أجزاء مختلفة من القشرة ويرسل المخرجات إلى مناطق مختلفة من الدماغ. قد يشارك الحُصين في تغيير الوصلات العصبية لمدة ثلاثة أشهر على الأقل بعد معالجة المعلومات في البداية. يُعتقد أن هذه المنطقة مهمة للذاكرة المكانية والتصريحية (أي القائمة على الحقائق) أيضًا.

ذاكرة طويلة المدى

يتم الحفاظ على الذاكرة طويلة المدى من خلال التغييرات المستقرة والدائمة في الوصلات العصبية المنتشرة في جميع أنحاء الدماغ. ارتبطت عمليات دمج وتخزين الذكريات طويلة المدى بشكل خاص بقشرة الفص الجبهي ، والدماغ ، والفص الجبهي ، والفص الصدغي الإنسي. ومع ذلك ، يبدو أن التخزين الدائم للذكريات طويلة المدى بعد الدمج والتشفير يعتمد على الروابط بين الخلايا العصبية ، مع وجود ذكريات تمت معالجتها بعمق ولها روابط أقوى.


يعتبر الدماغ من أكبر وأهم أعضاء جسم الإنسان. يبلغ وزن هذا العضو حوالي ثلاثة أرطال ، وهو مغطى بغشاء واقي من ثلاث طبقات يسمى السحايا. الدماغ لديه مجموعة واسعة من المسؤوليات. من تنسيق حركتنا إلى إدارة عواطفنا ، يقوم هذا العضو بكل شيء. يتكون الدماغ من ثلاثة أقسام رئيسية: مقدمة الدماغ جذع الدماغ، و المؤخرة.

الدماغ الأمامي

الدماغ الأمامي هو أكثر الأجزاء الثلاثة تعقيدًا. يمنحنا القدرة على "الشعور" والتعلم والتذكر. يتكون من جزأين: الدماغ البيني (يحتوي على القشرة الدماغية والجسم الثفني) والدماغ البيني (يحتوي على المهاد والوطاء).

تسمح لنا القشرة الدماغية بفهم أكوام المعلومات التي نتلقاها من كل من حولنا. يتم فصل المناطق اليمنى واليسرى من القشرة الدماغية بواسطة شريط سميك من الأنسجة يسمى الجسم الثفني. يعمل المهاد كخط هاتفي من نوع ما ، مما يسمح للمعلومات بالوصول إلى القشرة الدماغية. وهو أيضًا أحد مكونات الجهاز الحوفي ، الذي يربط مناطق القشرة الدماغية التي تشارك في الإدراك الحسي والحركة بأجزاء أخرى من الدماغ والحبل الشوكي. ما تحت المهاد مهم لتنظيم الهرمونات والجوع والعطش والإثارة.

جذع الدماغ

يتكون جذع الدماغ من الدماغ المتوسط ​​والدماغ المؤخر. تمامًا كما يوحي الاسم ، فإن جذع الدماغ يشبه جذع فرع. الدماغ المتوسط ​​هو الجزء العلوي من الفرع المتصل بالدماغ الأمامي. هذه المنطقة من الدماغ ترسل وتستقبل المعلومات. يتم إرسال البيانات من حواسنا ، مثل العينين والأذنين ، إلى هذه المنطقة ثم يتم توجيهها إلى الدماغ الأمامي.

هندبرين

يشكل الدماغ المؤخر الجزء السفلي من جذع الدماغ ويتكون من ثلاث وحدات. يتحكم النخاع المستطيل في الوظائف اللاإرادية مثل الهضم والتنفس. تساعد الوحدة الثانية من الدماغ المؤخر ، الجسر ، أيضًا في التحكم في هذه الوظائف. الوحدة الثالثة ، المخيخ ، مسؤولة عن تنسيق الحركة. أولئك الذين ينعمون بالتنسيق الرائع بين اليد والعين لديهم مخيخك للشكر.


تختلف العقول الإجرامية عن عقولك ، تكشف عمليات مسح الدماغ

يقدم أحدث بحث في علم الأعصاب أدلة مثيرة للاهتمام على أن أدمغة أنواع معينة من المجرمين تختلف عن أدمغة بقية السكان.

في حين أن هذه النتائج يمكن أن تحسن فهمنا للسلوك الإجرامي ، فإنها تثير أيضًا مآزق أخلاقية حول ما إذا كان يجب على المجتمع استخدام هذه المعرفة لمكافحة الجريمة وكيف.

العقل الإجرامي

في إحدى الدراسات الحديثة ، فحص العلماء 21 شخصًا يعانون من اضطراب الشخصية المعادية للمجتمع - وهي حالة تميز العديد من المجرمين المدانين. وفقًا لمايو كلينك ، فإن أولئك الذين يعانون من هذا الاضطراب "لا يهتمون عادة بالصواب والخطأ. وقد ينتهكون القانون وحقوق الآخرين".

أظهرت فحوصات الدماغ للأشخاص المعادين للمجتمع ، مقارنة بمجموعة تحكم من الأفراد دون أي اضطرابات عقلية ، في المتوسط ​​انخفاضًا بنسبة 18 بالمائة في حجم التلفيف الجبهي الأوسط للدماغ ، وانخفاض بنسبة 9 بالمائة في حجم التلفيف الجبهي المداري - قسمان في الفص الجبهي للدماغ.

قارنت دراسة أخرى للدماغ ، نُشرت في سبتمبر 2009 ، أرشيفات الطب النفسي العام ، بين 27 شخصًا مصابًا باضطراب شديد في الشخصية المعادية للمجتمع و [مدش] و 32 شخصًا غير مختل عقليًا. في المرضى النفسيين ، لاحظ الباحثون تشوهات في جزء آخر من الدماغ يسمى اللوزة ، حيث أظهر السيكوباتيين ترققًا في الطبقة الخارجية لتلك المنطقة التي تسمى القشرة ، وفي المتوسط ​​، انخفاض في الحجم بنسبة 18 بالمائة في هذا الجزء من الدماغ. .

قال عضو فريق البحث أدريان رين ، رئيس قسم علم الجريمة بجامعة بنسلفانيا ، في الاجتماع السنوي للجمعية الأمريكية تقدم العلوم في واشنطن العاصمة الشهر الماضي.

بالإضافة إلى الاختلافات الدماغية ، غالبًا ما يظهر الأشخاص الذين يُدانوا بارتكاب جرائم اختلافات سلوكية مقارنة ببقية السكان. تتبعت إحدى الدراسات طويلة المدى التي شارك فيها رين 1795 طفلاً ولدوا في مدينتين تتراوح أعمارهم بين 3 و 23 عامًا. وقامت الدراسة بقياس العديد من جوانب نمو هؤلاء الأفراد وتطورهم ، ووجدت أن 137 أصبحوا مجرمين.

قام أحد الاختبارات على المشاركين في سن الثالثة بقياس استجابتهم للخوف - يسمى تكييف الخوف - من خلال ربط محفز ، مثل النغمة ، بعقوبة مثل الصدمة الكهربائية ، ثم قياس الاستجابات الجسدية اللاإرادية للأشخاص من خلال الجلد عند سماع النغمة .

في هذه الحالة ، وجد الباحثون نقصًا واضحًا في تكييف الخوف لدى الأطفال في سن 3 سنوات والذين أصبحوا فيما بعد مجرمين. تم نشر هذه النتائج في عدد يناير 2010 من المجلة الأمريكية للطب النفسي.

القاعدة العصبية للجريمة

بشكل عام ، ترسم هذه الدراسات وغيرها الكثير صورة عن الاختلافات البيولوجية المهمة بين الأشخاص الذين يرتكبون جرائم خطيرة والأشخاص الذين لا يرتكبونها. في حين أنه ليس كل الأشخاص الذين يعانون من اضطراب الشخصية المعادية للمجتمع و [مدش] أو حتى جميع السيكوباتيين و [مدش] ينتهي بهم الأمر إلى خرق القانون ، وليس كل المجرمين يستوفون معايير هذه الاضطرابات ، هناك علاقة ملحوظة.

قال راين: "هناك أساس علمي للأعصاب يعود جزئياً إلى سبب الجريمة".

ما هو أكثر من ذلك ، كما أظهرت دراسة الأطفال في سن 3 سنوات وأبحاث أخرى ، يمكن قياس العديد من هذه الاختلافات الدماغية في وقت مبكر من الحياة ، قبل وقت طويل من تطور الشخص إلى ميول سيكوباتية فعلية أو ارتكاب جريمة.

تدرس عالمة الجريمة ناتالي فونتين من جامعة إنديانا الميل نحو القسوة وغير العاطفية (CU) لدى الأطفال الذين تتراوح أعمارهم بين 7 و 12 عامًا. لقد ثبت أن الأطفال الذين لديهم هذه الصفات معرضون بشكل أكبر لخطر أن يصبحوا مضطربين نفسيا مثل البالغين.

قال فونتين: "نحن لا نقترح أن بعض الأطفال مختلون عقليًا ، ولكن يمكن استخدام سمات CU لتحديد مجموعة فرعية من الأطفال المعرضين للخطر".

ومع ذلك ، أظهر بحثها أن هذه السمات ليست ثابتة ، ويمكن أن تتغير عند الأطفال أثناء نموهم. لذلك إذا حدد علماء النفس الأطفال الذين يعانون من عوامل الخطر هذه في وقت مبكر ، فقد لا يكون الأوان قد فات.

"We can still help them," Fontaine said. "We can implement intervention to support and help children and their families, and we should."

Neuroscientists' understanding of the plasticity, or flexibility, of the brain called neurogenesis supports the idea that many of these brain differences are not fixed. [10 Things You Didn't Know About the Brain]

"Brain research is showing us that neurogenesis can occur even into adulthood," said psychologist Patricia Brennan of Emory University in Atlanta. "Biology isn&rsquot destiny. There are many, many places you can intervene along that developmental pathway to change what's happening in these children."

Furthermore, criminal behavior is certainly not a fixed behavior.

Psychologist Dustin Pardini of the University of Pittsburgh Medical Center found that about four out of five kids who are delinquents as children do not continue to offend in adulthood.

Pardini has been researching the potential brain differences between people with a past criminal record who have stopped committing crimes, and those who continue criminal behavior. While both groups showed brain differences compared with non-criminals in the study, Pardini and his colleagues uncovered few brain differences between chronic offenders and so-called remitting offenders.

"Both groups showed similar results," Pardini said. "None of these brain regions distinguish chronic and remitting offenders."

Ethical quandaries

Yet even the idea of intervening to help children at risk of becoming criminals is ethically fraught.

"Do we put children in compulsory treatment when we've uncovered the risk factors?" asked Raine. "Well, who decides that? Will the state mandate compulsory residential treatment?"

What if surgical treatment methods are advanced, and there is an option to operate on children or adults with these brain risk factors? Many experts are extremely hesitant to advocate such an invasive and risky brain intervention &mdash especially in children and in individuals who have not yet committed any crime.

Yet psychologists say such solutions are not the only way to intervene.

"You don&rsquot have to do direct brain surgery to change the way the brain functions," Brennan said. "You can do social interventions to change that."

Fontaine's studies, for example, suggest that kids who display callous and unemotional traits don't respond as well to traditional parenting and punishment methods such as time-outs. Instead of punishing bad behavior, programs that emphasize rewarding good behavior with positive reinforcement seem to work better.

Raine and his colleagues are also testing whether children who take supplemental pills of omega-3 fatty acids &mdash also known as fish oil &mdash can show improvement. Because this nutrient is thought to be used in cell growth, neuroscientists suspect it can help brain cells grow larger, increase the size of axons (the part of neurons that conducts electrical impulses), and regulate brain cell function.

"We are brain scanning children before and after treatment with omega-3," Raine said. "We are studying kids to see if it can reduce aggressive behavior and improve impaired brain areas. It's a biological treatment, but it's a relatively benign treatment that most people would accept."

'Slippery slope to Armageddon'

The field of neurocriminology also raises other philosophical quandaries, such as the question of whether revealing the role of brain abnormalities in crime reduces a person's responsibility for his or her own actions.

"Psychopaths know right and wrong cognitively, but don't have a feeling for what's right and wrong," Raine said. "Did they ask to have an amygdala that wasn't as well functioning as other individuals'? Should we be punishing psychopaths as harshly as we do?"

Because the brain of a psychopath is compromised, Raine said, one could argue that they don't have full responsibility for their actions. That &mdash in effect &mdash it's not their fault.

In fact, that reasoning has been argued in a court of law. Raine recounted a case he consulted on, of a man named Herbert Weinstein who had killed his wife. Brain scans subsequently revealed a large cyst in the frontal cortex of Weinstein's brain, showing that his cognitive abilities were significantly compromised.

The scans were used to strike a plea bargain in which Weinstein's sentence was reduced to only 11 years in prison.

"Imaging was used to reduce his culpability, to reduce his responsibility," Raine said. "Yet is that not a slippery slope to Armageddon where there's no responsibility in society?"


Brain and Behavior

Who are you? Who are others?

What makes you you? Why are you the way you are?

Why are others the way that they are?

How are you and others the same? different?

The exhibits and materials collected here are intended to make it possible for you to share some of the kinds of experiences which suggest that indeed the nervous system may be the heart of the matter and to think about the implications and the new questions this raises. Your thoughts are welcome in the on-line forum for the general topic of brain and behavior, as well as in the forums associated with the pages/exhibits linked below.

Directory

Time to Think? The question in a larger context: Does brain = behavior? An interactive exhibit.

Comparative Brain Organization An exhibit exploring the similarities and differences in brains across animals.

Seeing More Than Your Eye Does Does your brain make up stories? A "blindspot" experiment. An interactive exhibit.

Seeing More Than Your Eye Does, continued Map your own blindspot. An interactive exhibit.

Tricks of the Eyes, Wisdom of the Brain Does your brain throw things away? An illustrated exhibit.

Contrast/Color "Illusions" Are visual illusions "tricks"? An interactive exhibit.

Spiral Illusion An interactive exhibit involving perception of color.

Chance in Life and the World An interactive exhibit exploring chance, randomness, and order.

Contrast/Color "Illusions" Are visual illusions "tricks"? An interactive exhibit.

Spiral Illusion An interactive exhibit involving perception of color.

Variability in Brain Function and Behavior An article on the neural uncertainty principle.

Evolution as Reproduction with Variability An interactive exhibit that highlights the role of randomness and variation in driving evolution.

The Three Doors of Serendip: Making Sense of Understanding An interactive exhibit exploring what it means to "understand" and on-line forum.

Simple Networks, Simple Rules: Learning and Creating Categories Can simple things learn? An interactive exhibit and on-line forum.

Pattern Detection and Serendipity Can you find Serendip? An interactive exhibit.

The "Nature" of Desire An illustrated senior thesis.

The Free Will Problem Can you control what you do? An experiment with ambiguous figures.

Variability in Brain Function and Behavior An article on the neural uncertainty principle.

Competition and Cooperation aka Prisoner's Dilemma: Cooperate or compete? An interactive exhibit.

Individuals and Cultures A resource page of materials on Serendip and elsewhere on the web and on-line forum.

The Brain and Social Organization/Culture A resource page of materials on Serendip and elsewhere on the web and on-line forum.

Culture As Disability An essay exploring "disabilities", "abilities", and their relation to culture.

Exploring Mental Health A collection of materials and resources aimed to promote "productive interaction among people from diverse perspectives. and continual exploration of issues relating to mental health and broader issues relating to body/brain/mind/self. " and on-line forum.

Exploring Mental Health: Neurobiology Materials that help to illuminate the relationship between brain and behavior, including internal experiences as well as an on-line forum.

Models of Mental Health: A Critique and Prospectus A discussion of and reflection on the "medical model" of mental health, a broader "biological/neurobiological/cultural" model, and further ways to conceive of better ways to think about mental health, and on-line forum.

Mental Health and the Brain A seminar course and on-line forum discussions exploring implications of past and ongoing research on the brain for thinking about the nature of mental health and about the value of various therapeutic and institutional approaches to mental health problems, Fall 2008.

Making Sense of Depression A collection of materials that can perhaps contribute to new and more useful ways of thinking about depression and on-line forum.

David Hume: A Letter to a Physician Reprint of a letter describing Hume's experience with depression and on-line forum.

Brain, Behavior, and Human Well-Being: Senior Seminar in Neural and Behavioral Sciences A seminar course and on-line public discussions exploring past and present research in the neural and behavioral sciences.

Brain Stories A blog reflecting on news articles and other current publications, and on-line forum.