Një nga "fenomenet" më misterioze dhe të pa kuptuar plotësisht është truri i njeriut. Shumë pyetje rrotullohen rreth këtij organi kompleks: pse ëndërrojmë, si ndikojnë emocionet në vendimmarrje, cilat qeliza nervore janë përgjegjëse për perceptimin e dritës dhe zërit, pse disa njerëz pëlqejnë spratin ndërsa të tjerët adhurojnë ullinjtë? Të gjitha këto pyetje kanë të bëjnë me trurin, sepse ai është procesori qendror i trupit të njeriut. Për vite të tëra, shkencëtarët i kanë kushtuar vëmendje të veçantë trurit të njerëzve që disi dalloheshin nga turma (nga gjenitë autodidakt e deri te psikopatët llogaritës). Por ekziston një kategori njerëzish, sjellja e pazakontë e të cilëve lidhet me moshën e tyre - adoleshentët. Shumë adoleshentë kanë një ndjenjë të shtuar të kontradiktës, një frymë aventurizmi dhe një dëshirë të parezistueshme për të gjetur aventura në avantazhin e tyre. Shkencëtarët nga Universiteti i Pensilvanisë vendosën të shikojnë më nga afër trurin misterioz të adoleshentëve dhe proceset që ndodhin në to. Mësojmë se çfarë kanë arritur të mësojnë nga raporti i tyre. Shkoni.
Baza e studimit
Çdo pajisje në teknologji dhe çdo organ në trup kanë arkitekturën e tyre që i lejon ata të punojnë me efikasitet. Korteksi cerebral i njeriut është i organizuar sipas një hierarkie funksionale, duke filluar nga njëmodale korteksi shqisor* dhe mbaron me transmodal korteksi i asociacionit*.
Korteksi ndijor* është pjesa e korteksit cerebral përgjegjës për mbledhjen dhe përpunimin e informacionit të marrë nga shqisat (sytë, gjuha, hunda, veshët, lëkura dhe sistemi vestibular).
Korteksi i asociacionit* është një pjesë e korteksit parietal të trurit i përfshirë në zbatimin e lëvizjeve të planifikuara. Kur jemi gati të kryejmë ndonjë lëvizje, truri ynë duhet të dijë se ku ndodhen trupi dhe pjesët e tij që do të lëvizin në atë sekondë, si dhe ku ndodhen objektet e mjedisit të jashtëm me të cilët planifikojmë të ndërveprojmë. Për shembull, ju dëshironi të merrni një filxhan dhe truri juaj tashmë e di se ku ndodhet dora dhe vetë filxhani.
Kjo hierarki funksionale përcaktohet nga anatomia e rrugëve lënda e bardhë *, të cilat koordinojnë aktivitetin nervor të sinkronizuar dhe Njohje*.
materia e bardhe* — nëse lënda gri përbëhet nga neurone, atëherë lënda e bardhë përbëhet nga aksone të mbuluara me mielinë, përgjatë të cilave impulset transmetohen nga trupi qelizor në qelizat dhe organet e tjera.
Njohje* (njohja) - një grup procesesh që lidhen me përvetësimin e njohurive të reja për botën përreth nesh.
Evolucioni i korteksit cerebral te primatët dhe zhvillimi i trurit të njeriut karakterizohen nga zgjerimi dhe rimodelimi i synuar i zonave shoqëruese transmodale, të cilat janë baza e proceseve të përfaqësimit ndijor të informacionit dhe rregullave abstrakte për arritjen e qëllimeve.
Procesi i zhvillimit të trurit kërkon shumë kohë, gjatë së cilës ndodhin shumë procese të përmirësimit të trurit si sistem: mielinim*, krasitje sinaptike* etj
mielinimi* - oligodendrocitet (një lloj qelizash ndihmëse të sistemit nervor) mbështjellin një ose një pjesë tjetër të aksonit, si rezultat i të cilit një oligodendrocit komunikon me disa neurone menjëherë. Sa më aktiv të jetë akson, aq më i mielinuar është, pasi kjo rrit efikasitetin e tij.
Krasitja sinaptike* — zvogëlimi i numrit të sinapseve/neuroneve për të rritur efikasitetin e neuro-sistemit, d.m.th. duke hequr qafe lidhjet e panevojshme. Me fjalë të tjera, ky është zbatimi i parimit "jo nga sasia, por nga cilësia".
Gjatë zhvillimit të trurit, në korteksin e asociacionit transmodal formohet specifikimi funksional, i cili ndikon drejtpërdrejt në zhvillimin e funksioneve ekzekutive të rendit më të lartë, si p.sh. memorie pune*, fleksibilitet kognitiv* и kontroll frenues*.
memorie pune* - një sistem njohës për ruajtjen e përkohshme të informacionit. Ky lloj memorie aktivizohet gjatë proceseve të vazhdueshme të mendimit dhe është i përfshirë në vendimmarrje dhe formimin e përgjigjeve të sjelljes.
Fleksibilitet kognitiv* - aftësia për të kaluar nga një mendim në tjetrin dhe/ose për të menduar për disa gjëra në të njëjtën kohë.
Kontrolli frenues* (përgjigja e frenimit) është një funksion ekzekutiv që mbikëqyr aftësinë e një personi për të shtypur reagimet e tij impulsive (natyrore, të zakonshme ose mbizotëruese) të sjelljes ndaj stimujve në mënyrë që të zbatojë një përgjigje më të përshtatshme ndaj një situate specifike (stimul i jashtëm).
Studimi i lidhjeve strukturore-funksionale të trurit filloi shumë kohë më parë. Me ardhjen e teorisë së rrjetit, u bë i mundur vizualizimi i lidhjeve strukturore-funksionale në sistemet neurobiologjike dhe ndarja e tyre në kategori. Në thelbin e saj, lidhja strukturë-funksion është shkalla në të cilën shpërndarja e lidhjeve anatomike brenda një rajoni të trurit mbështet aktivitetin e sinkronizuar nervor.
U gjet një lidhje e fortë midis masave të lidhjes strukturore dhe funksionale në shkallë të ndryshme hapësinore-kohore. Me fjalë të tjera, metodat më moderne të kërkimit kanë bërë të mundur kategorizimin e zonave të caktuara të trurit sipas karakteristikave të tyre funksionale që lidhen me moshën e zonës dhe madhësinë e saj.
Megjithatë, shkencëtarët thonë se aktualisht ka pak prova se si ndryshimet në arkitekturën e lëndës së bardhë gjatë zhvillimit të trurit të njeriut mbështesin luhatjet e koordinuara në aktivitetin nervor.
Lidhja strukturore-funksionale është baza për komunikimin funksional dhe ndodh kur profili ndërrajonal i lidhjes së lëndës së bardhë të një rajoni kortikal parashikon fuqinë e lidhjes funksionale ndërrajonale. Kjo do të thotë, aktiviteti i lëndës së bardhë do të reflektohet në aktivizimin e funksioneve ekzekutive të trurit, në këtë mënyrë do të jetë e mundur të vlerësohet shkalla e forcës së lidhjes strukturore-funksionale.
Për të përshkruar marrëdhënien strukturore-funksionale, shkencëtarët parashtruan tre hipoteza që u testuan gjatë studimit.
Hipoteza e parë thotë se lidhja strukturë-funksion do të pasqyrojë specializimin funksional të rajonit kortikal. Kjo do të thotë, lidhja strukturë-funksion do të jetë e fortë në korteksin somatosensor, për shkak të proceseve që përcaktojnë zhvillimin e hershëm të hierarkive të specializuara shqisore. Në të kundërt, lidhja strukturë-funksion do të jetë e ulët në korteksin e asociacionit transmodal, ku komunikimi funksional mund të dobësohet nga kufizimet gjenetike dhe anatomike për shkak të zgjerimit të shpejtë evolucionar.
Hipoteza e dytë bazohet në mielinimin afatgjatë të varur nga aktiviteti gjatë zhvillimit dhe thotë se zhvillimi i lidhjeve strukturë-funksion do të përqendrohet në korteksin e asociimit transmodal.
Hipoteza e tretë: lidhja strukturore-funksionale pasqyron specializimin funksional të rajonit kortikal. Prandaj, mund të supozohet se një lidhje më e fortë strukturore-funksionale në korteksin e shoqatës frontoparietale do të përfshihet në llogaritjet e specializuara të nevojshme për zbatimin e funksioneve ekzekutive.
Rezultatet e studimit
Për të karakterizuar zhvillimin e lidhjes strukturë-funksion tek adoleshentët, shkencëtarët përcaktuan masën në të cilën lidhjet strukturore në rajone të ndryshme të trurit mbështesin luhatjet e koordinuara në aktivitetin nervor.
Duke përdorur të dhënat e neuroimazhimit multimodal nga 727 pjesëmarrës të moshës 8 deri në 23 vjeç, u krye traktografia probabilistike e difuzionit dhe vlerësoi lidhjen funksionale midis çdo çifti rajonesh kortikale gjatë performancës. detyra n-back*të lidhura me aktivitetin e kujtesës së punës.
problem n-mbrapa* - një teknikë për stimulimin e aktivitetit të zonave të caktuara të trurit dhe testimin e kujtesës së punës. Subjekti pajiset me një sërë stimujsh (vizualë, audio, etj.). Ai duhet të përcaktojë dhe të tregojë nëse ky apo ai stimul ka qenë i pranishëm n pozicione më parë. Për shembull: TLHCHSCCQLCKLHCQTRHKC HR (problem me 3 mbrapa, ku një shkronjë e caktuar u shfaq në pozicionin e 3-të më herët).
Lidhja funksionale në gjendje pushimi pasqyron luhatjet spontane në aktivitetin nervor. Por gjatë një detyre të memories së punës, lidhja funksionale mund të përmirësojë lidhjet specifike nervore ose popullatat e përfshira në funksionet ekzekutive.
Imazhi #1: Matja e lidhjes strukturore-funksionale të trurit të njeriut.
Nyjet në rrjetet strukturore dhe funksionale të trurit u identifikuan duke përdorur një parcelacion kortikal prej 400 zonash bazuar në homogjenitetin funksional në të dhënat MRI të pjesëmarrësve në studim. Për secilin pjesëmarrës në studim, profilet rajonale të lidhjes u nxorën nga çdo rresht i matricës së lidhjes strukturore ose funksionale dhe u paraqitën si vektorë të fuqisë së lidhjes nga një nyje e rrjetit nervor në të gjitha nyjet e tjera.
Si fillim, shkencëtarët kontrolluan nëse shpërndarja hapësinore e lidhjeve strukturore-funksionale përkon me vetitë themelore të organizimit kortikal.
Imazhi numër 2
Vlen të përmendet se marrëdhënia midis profileve rajonale të lidhjes strukturore dhe funksionale ndryshonte shumë në të gjithë korteksin (2A). Lidhje më të forta u vunë re në kortekset primare ndijore dhe mediale paraballore. Por në rajonet anësore, kohore dhe frontoparietale lidhja ishte mjaft e dobët.
Për një vlerësim më të kuptueshëm të marrëdhënies midis lidhjes strukturore-funksionale dhe specializimit funksional, është llogaritur koeficienti i "pjesëmarrjes", i cili është një paraqitje grafike e përcaktimit sasior të lidhjes midis zonave të specializuara funksionalisht të trurit. Secila prej rajoneve të trurit iu caktua shtatë rrjeteve nervore funksionale klasike. Nyjet neuronale të trurit me një koeficient të lartë pjesëmarrjeje demonstrojnë lidhje të ndryshme ndërmodulare (lidhje midis rajoneve të trurit) dhe, për rrjedhojë, mund të ndikojnë në proceset e transferimit të informacionit midis rajoneve, si dhe në dinamikën e tyre. Por nyjet me shkallë të ulët pjesëmarrjeje tregojnë më shumë lidhje lokale brenda vetë rajonit të trurit, sesa midis disa rajoneve. E thënë thjesht, nëse koeficienti është i lartë, zona të ndryshme të trurit ndërveprojnë në mënyrë aktive me njëra-tjetrën; nëse është i ulët, aktiviteti ndodh brenda zonës pa lidhje me ato fqinje (2C).
Më pas, u vlerësua lidhja midis ndryshueshmërisë së lidhjes strukturore-funksionale dhe hierarkisë funksionale në shkallë makro. Lidhja strukturore-funksionale përkon kryesisht me gradientin themelor të lidhjes funksionale: zonat ndijore unimodale tregojnë lidhje relativisht të fortë strukturore-funksionale, ndërsa zonat transmodale në krye të hierarkisë funksionale tregojnë lidhje më të dobët (2D).
Gjithashtu u zbulua se ekziston një lidhje e fortë midis marrëdhënies strukturore-funksionale dhe zgjerimit evolucionar të sipërfaqes së korteksit (2E). Zonat ndijore shumë të konservuara kishin lidhje relativisht të fortë strukturë-funksioni, ndërsa zonat transmodale shumë të zgjeruara kishin lidhje më të dobët. Vëzhgime të tilla mbështesin plotësisht hipotezën se lidhja strukturë-funksion është një reflektim i hierarkisë kortikale të specializimit funksional dhe zgjerimit evolucionar.
Imazhi numër 3
Shkencëtarët kujtojnë edhe një herë se kërkimet e mëparshme ishin fokusuar kryesisht në studimin e lidhjes strukturore-funksionale në trurin e të rriturve. Në të njëjtën vepër, theksi u vu në studimin e trurit, i cili është ende në proces zhvillimi, d.m.th. në studimin e trurit të adoleshentëve.
U zbulua se në trurin e adoleshentëve, ndryshimet e lidhura me moshën në lidhjet strukturore-funksionale ishin të shpërndara gjerësisht në korteksin lateral të përkohshëm, parietal inferior dhe prefrontal.3A). Përmirësimet e lidhjes u shpërndanë në mënyrë disproporcionale nëpër rajonet kortikale, p.sh. ishin të pranishëm në një nëngrup unik të zonave kortikale të ndara funksionalisht (3V), e cila nuk është vërejtur në trurin e të rriturve.
Madhësia e diferencave të moshës në lidhjen strukturore-funksionale ishte shumë e lidhur me shkallën e pjesëmarrjes funksionale (3S) dhe gradienti funksional (3D).
Shpërndarja hapësinore e dallimeve të lidhura me moshën në lidhjet strukturore-funksionale ishte gjithashtu në përputhje me zgjerimin evolucionar të korteksit. Një rritje e lidhur me moshën në lidhjen u vu re në korteksin e zgjeruar të lidhjes, ndërsa një rënie e lidhur me moshën në lidhjen u vu re në korteksin sensoromotor shumë të konservuar (3E).
Në fazën tjetër të studimit, 294 pjesëmarrës iu nënshtruan një ekzaminimi të dytë të trurit 1.7 vjet pas të parit. Në këtë mënyrë, u bë e mundur të përcaktohej lidhja midis ndryshimeve të lidhura me moshën në lidhjen strukturore-funksionale dhe ndryshimeve zhvillimore brenda-individuale. Për këtë qëllim janë vlerësuar ndryshimet gjatësore në lidhjen strukturore-funksionale.
Imazhi numër 4
Kishte një korrespodencë të konsiderueshme midis ndryshimeve të ndërlidhura dhe gjatësore të lidhura me moshën në lidhjen strukturore-funksionale (4A).
Për të testuar lidhjen midis ndryshimeve gjatësore në lidhjen strukturore dhe funksionale (4B) dhe ndryshimet gjatësore në shkallën e pjesëmarrjes funksionale (4S) është përdorur regresioni linear. Ndryshimet gjatësore në lidhje u zbuluan se korrespondojnë me ndryshimet gjatësore në raportin e pjesëmarrjes funksionale në zonat e shpërndara të rendit të lartë, duke përfshirë korteksin parafrontal dorsal dhe medial, korteksin parietal inferior dhe korteksin lateral të përkohshëm.4D).
Imazhi numër 5
Shkencëtarët më pas u përpoqën të kuptonin pasojat e dallimeve individuale në lidhjen strukturore-funksionale për sjelljen. Në mënyrë të veçantë, nëse lidhja strukturore-funksionale gjatë një detyre të memories së punës mund të shpjegojë performancën ekzekutive. Përmirësimet në funksionimin ekzekutiv u zbuluan të shoqërohen me një lidhje më të fortë strukturore-funksionale në korteksin paraballor rostrolateral, korteksin cingulate posterior dhe korteksin zverkual medial.5A).
Tërësia e vëzhgimeve të përshkruara më sipër çon në disa përfundime kryesore. Së pari, ndryshimet rajonale në lidhjen strukturore-funksionale janë në përpjesëtim të kundërt me kompleksitetin e funksionit për të cilin është përgjegjës një rajon i caktuar i trurit. Lidhje më e fortë strukturë-funksion u gjet në pjesë të trurit që specializohen në përpunimin e informacionit të thjeshtë shqisor (si sinjalet vizuale). Dhe rajonet e trurit të përfshira në procese më komplekse (funksioni ekzekutiv dhe kontrolli frenues) kishin lidhje më të ulët strukturore-funksionale.
Lidhja strukturore-funksionale u zbulua gjithashtu të jetë në përputhje me zgjerimin evolucionar të trurit të vëzhguar te primatët. Studimet e mëparshme krahasuese të trurit të njeriut, primatit dhe majmunit kanë treguar se zonat shqisore (si sistemi vizual) janë shumë të ruajtura në mesin e specieve të primatëve dhe nuk janë zgjeruar shumë gjatë evolucionit të fundit. Por zonat e asociimit të trurit (për shembull, korteksi paraballor) kanë pësuar një zgjerim të konsiderueshëm. Ndoshta ky zgjerim ndikoi drejtpërdrejt në shfaqjen e aftësive komplekse njohëse te njerëzit. U zbulua se zonat e trurit që u zgjeruan me shpejtësi gjatë evolucionit kishin lidhje më të dobët strukturore dhe funksionale, ndërsa zonat e thjeshta ndijore kishin lidhje më të fortë.
Tek fëmijët dhe adoleshentët, lidhja strukturore-funksionale rritet në mënyrë mjaft aktive në zonat ballore të trurit, të cilat janë përgjegjëse për funksionin e frenimit (d.m.th., vetëkontrollit). Kështu, zhvillimi afatgjatë i lidhjes strukturore-funksionale në këto zona mund të përmirësojë funksionin ekzekutiv dhe vetëkontrollin, një proces që vazhdon deri në moshën madhore.
Për një vështrim më të detajuar të nuancave të studimit, ju rekomandoj t'i hidhni një sy и atij
epilog
Truri i njeriut ka qenë gjithmonë dhe do të jetë një nga misteret më të mëdha të njerëzimit. Ky është një mekanizëm tepër kompleks që duhet të kryejë shumë funksione, të kontrollojë shumë procese dhe të ruajë sasi të mëdha informacioni. Për shumë prindër, nuk ka asgjë më misterioze se truri i fëmijëve të tyre adoleshentë. Sjellja e tyre ndonjëherë është e vështirë të quhet logjike ose konstruktive, por kjo shpjegohet me procesin e zhvillimit të tyre biologjik dhe formimit shoqëror.
Sigurisht, ndryshimet në lidhjet strukturore dhe funksionale të zonave të caktuara të trurit dhe ndikimi i ndryshimeve hormonale mund të jenë një justifikim shkencor për sjelljen e veçantë të të rinjve, por kjo nuk do të thotë se ata nuk kanë nevojë të drejtohen. Njeriu nuk është nga natyra një qenie asociale. Nëse dikush shmang njerëzit e tjerë, sigurisht që nuk është për shkak të predispozicionit tonë biologjik. Prandaj, pjesëmarrja aktive e prindërve në jetën e fëmijëve të tyre është një aspekt jashtëzakonisht i rëndësishëm i zhvillimit të tyre.
Vlen gjithashtu të kuptohet se edhe në moshën tre vjeç, një fëmijë është tashmë një individ me karakterin e tij, dëshirat e tij dhe pikëpamjen e tij për botën përreth tij. Një prind nuk duhet të bëhet i padukshëm për fëmijën e tij, duke e lënë të shkojë lirshëm, por ai nuk duhet të kthehet në një mur betoni të armuar, duke e mbrojtur atë nga njohja e botës. Diku duhet të shtyni, diku duhet të përmbaheni, diku duhet t'i jepni liri të plotë, dhe diku, duke treguar autoritetin prindëror, duhet të thoni një "jo" të fortë, edhe nëse fëmija është i pakënaqur me këtë.
Të jesh prind është e vështirë, të jesh prind i mirë është edhe më e vështirë. Por të jesh adoleshent nuk është aq e lehtë. Trupi ndryshon nga jashtë, truri ndryshon, mjedisi ndryshon (ishte shkolla, dhe tani universiteti), ndryshon ritmi i jetës. Në ditët e sotme, jeta shpesh i ngjan Formulës 1, në të cilën nuk ka vend për ngadalësi. Por shpejtësia e lartë vjen me rrezik të madh, kështu që një kalorës i papërvojë mund të lëndohet. Detyra e një prindi është të bëhet trajner për fëmijën e tij në mënyrë që ta lëshojë me qetësi në botë në të ardhmen, pa frikë për të ardhmen e tij.
Disa prindër e konsiderojnë veten më të zgjuar se të tjerët, disa janë të gatshëm të zbatojnë çdo këshillë që dëgjojnë në internet ose nga një fqinj, dhe disa janë thjesht "vjollcë" në të gjitha ndërlikimet e prindërimit. Njerëzit janë të ndryshëm, por ashtu si komunikimi ndërmjet pjesëve të tij është i rëndësishëm në trurin e njeriut, komunikimi midis prindërve dhe fëmijëve të tyre luan një nga rolet më të rëndësishme në edukim.
Faleminderit që lexoni, qëndroni kurioz dhe kaloni një fundjavë të mrekullueshme djema! 🙂
Disa reklama 🙂
Faleminderit që qëndruat me ne. A ju pëlqejnë artikujt tanë? Dëshironi të shihni përmbajtje më interesante? Na mbështesni duke bërë një porosi ose duke rekomanduar miqve, , një analog unik i serverëve të nivelit të hyrjes, i cili u shpik nga ne për ju: (e disponueshme me RAID1 dhe RAID10, deri në 24 bërthama dhe deri në 40 GB DDR4).
Dell R730xd 2 herë më lirë në qendrën e të dhënave Equinix Tier IV në Amsterdam? Vetëm këtu në Holandë! Dell R420 - 2x E5-2430 2.2Ghz 6C 128GB DDR3 2x960GB SSD 1Gbps 100TB - nga 99 dollarë! Lexoni rreth
Burimi: www.habr.com