Mojawapo ya "matukio" ya kushangaza na isiyoeleweka kabisa ni ubongo wa mwanadamu. Maswali mengi yanazunguka chombo hiki ngumu: kwa nini tunaota, jinsi hisia huathiri kufanya maamuzi, ambayo seli za ujasiri zinawajibika kwa mtazamo wa mwanga na sauti, kwa nini watu wengine wanapenda sprats wakati wengine wanaabudu mizeituni? Maswali haya yote yanahusu ubongo, kwa sababu ni processor kuu ya mwili wa mwanadamu. Kwa miaka mingi, wanasayansi wamelipa kipaumbele maalum kwa akili za watu ambao kwa namna fulani walisimama kutoka kwa umati (kutoka kwa fikra za kujifundisha hadi kuhesabu psychopaths). Lakini kuna jamii ya watu ambao tabia isiyo ya kawaida inahusishwa na umri wao - vijana. Vijana wengi wana hali ya juu zaidi ya kupingana, roho ya adventurism na hamu isiyozuilika ya kutafuta adventure kwa manufaa yao. Wanasayansi kutoka Chuo Kikuu cha Pennsylvania waliamua kuangalia kwa karibu akili za ajabu za vijana na taratibu zinazofanyika ndani yao. Tunajifunza juu ya kile walichoweza kupata kutoka kwa ripoti yao. Nenda.
Msingi wa utafiti
Kifaa chochote katika teknolojia na chombo chochote katika mwili kina usanifu wao wenyewe unaowawezesha kufanya kazi kwa ufanisi. Kamba ya ubongo ya binadamu imepangwa kulingana na uongozi wa kazi, kuanzia unimodal. gamba la hisia* na kumalizia na transmodal gamba la ushirika*.
Kamba ya hisi* ni sehemu ya gamba la ubongo inayohusika na kukusanya na kuchakata taarifa zinazopokelewa kutoka kwa hisi (macho, ulimi, pua, masikio, ngozi na mfumo wa vestibuli).
Cortex ya muungano* ni sehemu ya gamba la parietali la ubongo linalohusika katika utekelezaji wa mienendo iliyopangwa. Tunapokaribia kufanya harakati zozote, ubongo wetu lazima ujue ni wapi mwili na sehemu zake zitakazosonga ziko kwenye sekunde hiyo, na vile vile vitu vya mazingira ya nje ambavyo tunapanga kuingiliana viko. Kwa mfano, unataka kuchukua kikombe, na ubongo wako tayari unajua ambapo mkono na kikombe yenyewe iko.
Hierarkia hii ya kazi imedhamiriwa na anatomy ya njia kitu cheupe*, ambayo huratibu shughuli za neva zilizosawazishwa na utambuzi*.
Nyeupe* - ikiwa suala la kijivu linajumuisha neurons, basi suala nyeupe linajumuisha axoni zilizofunikwa na myelin, ambazo msukumo hupitishwa kutoka kwa mwili wa seli hadi seli nyingine na viungo.
Utambuzi* (utambuzi) - seti ya michakato inayohusishwa na upatikanaji wa ujuzi mpya kuhusu ulimwengu unaotuzunguka.
Mageuzi ya gamba la ubongo katika nyani na maendeleo ya ubongo wa binadamu ni sifa ya upanuzi unaoelekezwa kwa lengo na urekebishaji wa maeneo ya ushirika wa transmodal, ambayo ni msingi wa michakato ya uwakilishi wa hisia za habari na sheria za kufikirika za kufikia malengo.
Mchakato wa ukuaji wa ubongo huchukua muda mwingi, wakati ambao michakato mingi ya kuboresha ubongo kama mfumo hufanyika: myelini*, upogoaji wa sinepsi* nk
Myelini* oligodendrocytes (aina ya seli za msaidizi wa mfumo wa neva) hufunika sehemu moja au nyingine ya axon, kama matokeo ya ambayo oligodendrocyte moja huwasiliana na neurons kadhaa mara moja. Kadiri axon inavyofanya kazi zaidi, ndivyo myelinated inavyozidi, kwani hii huongeza ufanisi wake.
Kupogoa kwa Synaptic* - kupunguza idadi ya sinepsi/nyuroni ili kuongeza ufanisi wa mfumo wa neva, i.e. kuondokana na miunganisho isiyo ya lazima. Kwa maneno mengine, huu ni utekelezaji wa kanuni "sio kwa wingi, bali kwa ubora."
Wakati wa ukuaji wa ubongo, vipimo vya utendaji huundwa katika gamba la ushirika la transmodal, ambalo huathiri moja kwa moja maendeleo ya kazi za mtendaji wa hali ya juu, kama vile. kumbukumbu ya kufanya kazi*, uwezo wa kiakili* и udhibiti wa kizuizi*.
Kumbukumbu ya kufanya kazi* - mfumo wa utambuzi kwa uhifadhi wa muda wa habari. Kumbukumbu ya aina hii huwashwa wakati wa michakato ya mawazo inayoendelea na inahusika katika kufanya maamuzi na uundaji wa majibu ya tabia.
Unyumbufu wa utambuzi* - uwezo wa kubadili kutoka mawazo moja hadi nyingine na/au kufikiri kuhusu mambo kadhaa kwa wakati mmoja.
Udhibiti wa kizuizi* (kuzuia mwitikio) ni kazi ya utendaji inayosimamia uwezo wa mtu wa kukandamiza athari zake za tabia za msukumo (asili, mazoea au kutawala) kwa vichocheo ili kutekeleza jibu linalofaa zaidi kwa hali maalum (kichocheo cha nje).
Utafiti wa miunganisho ya miundo-kazi ya ubongo ulianza muda mrefu uliopita. Pamoja na ujio wa nadharia ya mtandao, iliwezekana kuibua miunganisho ya kimuundo-kitendaji katika mifumo ya neurobiolojia na kuigawanya katika kategoria. Katika msingi wake, muunganisho wa kazi ya muundo ni kiwango ambacho usambazaji wa miunganisho ya anatomia ndani ya eneo la ubongo inasaidia shughuli za neural zilizosawazishwa.
Uhusiano mkubwa ulipatikana kati ya hatua za muunganisho wa kimuundo na kazi katika mizani tofauti ya anga. Kwa maneno mengine, mbinu za kisasa zaidi za utafiti zimefanya iwezekanavyo kuainisha maeneo fulani ya ubongo kulingana na sifa zao za kazi zinazohusiana na umri wa eneo hilo na ukubwa wake.
Walakini, wanasayansi wanasema kwa sasa kuna ushahidi mdogo wa jinsi mabadiliko katika usanifu wa vitu vyeupe wakati wa ukuzaji wa ubongo wa mwanadamu inasaidia mabadiliko ya uratibu katika shughuli za neva.
Muunganisho wa kiutendaji-kimuundo ndio msingi wa mawasiliano ya kiutendaji na hutokea wakati wasifu wa muunganisho wa jambo jeupe baina ya kanda ya gamba unatabiri nguvu ya muunganisho wa utendakazi baina ya kanda. Hiyo ni, shughuli ya suala nyeupe itaonyeshwa katika uanzishaji wa kazi za utendaji za ubongo, kwa hivyo itawezekana kutathmini kiwango cha nguvu ya unganisho la muundo-kazi.
Ili kuelezea uhusiano wa kimuundo na kiutendaji, wanasayansi waliweka dhana tatu ambazo zilijaribiwa wakati wa utafiti.
Dhana ya kwanza inasema kwamba muunganisho wa muundo-kazi utaonyesha utaalamu wa kazi wa eneo la cortical. Hiyo ni, uunganisho wa muundo-kazi utakuwa na nguvu katika cortex ya somatosensory, kutokana na taratibu zinazoamua maendeleo ya mapema ya hierarchies maalum za hisia. Kinyume chake, muunganisho wa utendakazi wa muundo utakuwa mdogo katika gamba la ushirika la transmodal, ambapo mawasiliano ya kiutendaji yanaweza kudhoofishwa na vikwazo vya kijeni na kiatomi kutokana na upanuzi wa haraka wa mageuzi.
Dhana ya pili inategemea myelination ya muda mrefu inayotegemea shughuli wakati wa maendeleo na inasema kwamba maendeleo ya viunganisho vya muundo-kazi yatazingatiwa katika cortex ya chama cha transmodal.
Dhana ya tatu: muunganisho wa kimuundo-kazi huonyesha utaalamu wa utendaji wa eneo la gamba. Kwa hiyo, inaweza kuzingatiwa kuwa uunganisho wenye nguvu zaidi wa kimuundo-kazi katika cortex ya ushirika wa frontoparietal utahusishwa katika mahesabu maalum muhimu kwa utekelezaji wa kazi za utendaji.
Matokeo ya utafiti
Ili kubainisha ukuzaji wa muunganisho wa muundo-kazi kwa vijana, wanasayansi walikadiria kiwango ambacho miunganisho ya miundo katika maeneo mbalimbali ya ubongo inasaidia mabadiliko yaliyoratibiwa katika shughuli za neva.
Kwa kutumia data ya upigaji picha wa nyuro aina nyingi kutoka kwa washiriki 727 wenye umri wa miaka 8 hadi 23, njia ya uenezi ya uwezekano ilifanywa na kutathminiwa muunganisho wa kiutendaji kati ya kila jozi ya maeneo ya gamba wakati wa utendakazi. kazi za nyuma *kuhusishwa na shughuli za kumbukumbu.
Tatizo n-back* - mbinu ya kuchochea shughuli za maeneo fulani ya ubongo na kupima kumbukumbu ya kazi. Somo limetolewa na idadi ya vichocheo (vielelezo, sauti, nk). Lazima aamue na aonyeshe ikiwa kichocheo hiki au kile kilikuwepo n nafasi zilizopita. Kwa mfano: TLHCHSCCQLCKLHCQTRHKC HR (tatizo la nyuma-3, ambapo barua fulani ilionekana katika nafasi ya 3 mapema).
Muunganisho wa utendaji wa hali ya mapumziko huonyesha mabadiliko ya moja kwa moja katika shughuli za neva. Lakini wakati wa kazi ya kumbukumbu ya kufanya kazi, muunganisho wa utendaji unaweza kuimarisha miunganisho maalum ya neural au idadi ya watu wanaohusika katika kazi za utendaji.
Picha #1: Kupima muunganisho wa kimuundo-kitendaji wa ubongo wa mwanadamu.
Nodes katika mitandao ya ubongo ya kimuundo na kazi zilitambuliwa kwa kutumia sehemu ya 400 ya cortical kulingana na homogeneity ya kazi katika data ya MRI ya washiriki wa utafiti. Kwa kila mshiriki wa utafiti, wasifu wa muunganisho wa kieneo ulitolewa kutoka kwa kila safu mlalo ya matriki ya muundo au utendaji wa muunganisho na kuwakilishwa kama vekta za nguvu za muunganisho kutoka nodi moja ya mtandao wa neural hadi nodi nyingine zote.
Kuanza, wanasayansi walikagua ikiwa usambazaji wa anga wa miunganisho ya kiutendaji inalingana na sifa za kimsingi za shirika la gamba.
Picha #2
Inafaa kumbuka kuwa uhusiano kati ya wasifu wa muundo wa kikanda na wa kiutendaji ulitofautiana sana kwenye gamba (2A) Miunganisho yenye nguvu zaidi ilizingatiwa katika sehemu za msingi za hisi na za kati. Lakini katika kanda za kando, za muda na za mbele muunganisho ulikuwa dhaifu sana.
Kwa tathmini inayoeleweka zaidi ya uhusiano kati ya muunganisho wa muundo-kazi na utaalamu wa kazi, mgawo wa "ushiriki" ulihesabiwa, ambao ni uwakilishi wa picha wa uamuzi wa kiasi cha muunganisho kati ya maeneo maalum ya utendaji ya ubongo. Kila moja ya maeneo ya ubongo ilipewa mitandao saba ya utendaji kazi wa kawaida. Node za Neuronal za ubongo zilizo na mgawo wa juu wa ushiriki zinaonyesha uhusiano tofauti wa kati (miunganisho kati ya maeneo ya ubongo) na, kwa hiyo, inaweza kuathiri michakato ya uhamisho wa habari kati ya mikoa, pamoja na mienendo yao. Lakini nodi zilizo na viwango vya chini vya ushiriki zinaonyesha miunganisho ya ndani zaidi ndani ya eneo la ubongo yenyewe, badala ya kati ya maeneo kadhaa. Kwa ufupi, ikiwa mgawo ni wa juu, maeneo tofauti ya ubongo yanaingiliana kikamilifu; ikiwa ni ya chini, shughuli hufanyika ndani ya eneo bila kuunganishwa na jirani.2C).
Kisha, uhusiano kati ya utofauti wa muunganisho wa kimuundo-kazi na uongozi wa utendaji wa kiwango kikubwa ulitathminiwa. Muunganisho wa kiutendaji wa kimuundo kwa kiasi kikubwa sanjari na kipenyo cha msingi cha muunganisho wa kiutendaji: maeneo ya hisi ya unimodal yanaonyesha muunganisho wenye nguvu wa kimuundo na kiutendaji, huku maeneo ya transmodal yaliyo juu ya daraja ya utendaji yanaonyesha muunganisho hafifu (2D).
Ilibainika pia kuwa kuna uhusiano mkubwa kati ya uhusiano wa kimuundo na kazi na upanuzi wa mageuzi ya eneo la uso wa cortex (2E) Maeneo ya hisia yaliyohifadhiwa sana yalikuwa na muunganisho thabiti wa muundo-kazi, ambapo maeneo ya transmodal yaliyopanuliwa yalikuwa na muunganisho dhaifu. Uchunguzi kama huo unaunga mkono kikamilifu dhana kwamba muunganisho wa muundo-kazi ni onyesho la safu ya gamba la utaalam wa utendaji na upanuzi wa mageuzi.
Picha #3
Wanasayansi kwa mara nyingine tena wanakumbusha kwamba utafiti uliopita ulilenga zaidi kusoma muunganisho wa kiutendaji katika ubongo wa watu wazima. Katika kazi hiyo hiyo, msisitizo uliwekwa kwenye utafiti wa ubongo, ambao bado uko katika mchakato wa maendeleo, i.e. juu ya kusoma ubongo wa kijana.
Ilibainika kuwa katika ubongo wa kijana, tofauti zinazohusiana na umri katika miunganisho ya kimuundo-kazi zilisambazwa sana katika sehemu za pembeni za muda, parietali duni, na gamba la mbele.3A) Maboresho ya muunganisho yalisambazwa kwa njia isiyo sawa katika maeneo ya gamba, k.m. zilikuwepo katika sehemu ndogo ya kipekee ya maeneo ya gamba yaliyotenganishwa kiutendaji (3V), ambayo haikuzingatiwa katika ubongo wa watu wazima.
Ukubwa wa tofauti za umri katika muunganisho wa kiutendaji-kimuundo ulihusiana sana na kiwango cha ushiriki wa kiutendaji (3C) na gradient ya utendaji (3D).
Usambazaji wa anga wa tofauti zinazohusiana na umri katika miunganisho ya kimuundo-kazi pia ililingana na upanuzi wa mageuzi wa gamba. Ongezeko linalohusiana na umri katika muunganisho lilizingatiwa katika gamba la ushirika lililopanuliwa, wakati upungufu unaohusiana na umri wa muunganisho ulizingatiwa katika gamba la sensorimotor lililohifadhiwa sana.3E).
Katika awamu iliyofuata ya utafiti, washiriki 294 walifanyiwa uchunguzi wa pili wa ubongo miaka 1.7 baada ya uchunguzi wa kwanza. Kwa njia hii, iliwezekana kuamua uhusiano kati ya mabadiliko yanayohusiana na umri katika uunganisho wa muundo-kazi na mabadiliko ya maendeleo ya ndani ya mtu binafsi. Kwa kusudi hili, mabadiliko ya longitudinal katika uunganisho wa muundo-kazi yalipimwa.
Picha #4
Kulikuwa na mawasiliano muhimu kati ya mabadiliko yanayohusiana na umri wa sehemu zote na za longitudinal katika muunganisho wa kiutendaji wa muundo (4A).
Kujaribu uhusiano kati ya mabadiliko ya longitudinal katika muunganisho wa kimuundo na kazi (4B) na mabadiliko ya longitudinal katika kiwango cha ushiriki wa kazi (4C) rejeshi la mstari lilitumika. Mabadiliko ya muda mrefu katika muunganisho yalipatikana yanahusiana na mabadiliko ya longitudinal katika uwiano wa ushiriki wa kazi katika maeneo ya ushirika ya utaratibu wa juu, ikiwa ni pamoja na cortex ya dorsal na medial prefrontal, cortex ya chini ya parietali, na cortex ya baadaye ya muda (4D).
Picha #5
Wanasayansi basi walitaka kuelewa matokeo ya tofauti za kibinafsi katika muunganisho wa kiutendaji wa tabia. Hasa, ikiwa muunganisho wa muundo-kitendaji wakati wa kazi ya kumbukumbu ya kufanya kazi unaweza kuelezea utendakazi mkuu. Maboresho katika utendakazi mtendaji yaligunduliwa kuhusishwa na muunganisho thabiti wa kiutendaji wa kimuundo katika gamba la mbele la rostrolateral, gamba la nyuma la singulate, na gamba la katikati la oksipitali (5A).
Jumla ya uchunguzi ulioelezwa hapo juu husababisha hitimisho kuu kadhaa. Kwanza, mabadiliko ya kikanda katika muunganisho wa kimuundo-kitendaji yanawiana kinyume na utata wa kazi ambayo eneo fulani la ubongo linawajibika. Muunganisho wenye nguvu zaidi wa utendakazi wa muundo ulipatikana katika sehemu za ubongo ambazo zina utaalam katika kuchakata taarifa rahisi za hisi (kama vile ishara za kuona). Na maeneo ya ubongo yaliyohusika katika michakato ngumu zaidi (kazi ya utendaji na udhibiti wa kizuizi) yalikuwa na muunganisho wa chini wa muundo-kazi.
Muunganisho wa kiutendaji-kimuundo pia ulipatikana kuwa sawa na upanuzi wa mageuzi wa ubongo unaozingatiwa katika nyani. Uchunguzi wa awali wa kulinganisha wa ubongo wa binadamu, nyani, na tumbili umeonyesha kuwa maeneo ya hisia (kama vile mfumo wa kuona) yamehifadhiwa sana kati ya spishi za nyani na hayajapanuka sana wakati wa mageuzi ya hivi majuzi. Lakini maeneo ya ushirika ya ubongo (kwa mfano, gamba la mbele) yamepata upanuzi mkubwa. Labda upanuzi huu uliathiri moja kwa moja kuibuka kwa uwezo tata wa utambuzi kwa wanadamu. Ilibainika kuwa maeneo ya ubongo ambayo yaliongezeka haraka wakati wa mageuzi yalikuwa na muunganisho dhaifu wa kimuundo na utendaji, wakati maeneo rahisi ya hisia yalikuwa na muunganisho wa nguvu.
Kwa watoto na vijana, uhusiano wa kimuundo-kazi huongezeka kikamilifu katika maeneo ya mbele ya ubongo, ambayo yanawajibika kwa kazi ya kuzuia (yaani, kujidhibiti). Kwa hivyo, maendeleo ya muda mrefu ya muunganisho wa kimuundo-kazi katika maeneo haya yanaweza kuboresha utendaji wa utendaji na kujidhibiti, mchakato unaoendelea hadi utu uzima.
Kwa maelezo zaidi kuhusu nuances ya utafiti, napendekeza kuangalia и kwake.
Epilogue
Ubongo wa mwanadamu umekuwa na utakuwa kwa muda mrefu kuwa moja ya siri kuu za ubinadamu. Huu ni utaratibu mgumu sana ambao lazima ufanye kazi nyingi, udhibiti michakato mingi na uhifadhi idadi kubwa ya habari. Kwa wazazi wengi, hakuna kitu cha kushangaza zaidi kuliko akili za watoto wao wachanga. Tabia zao wakati mwingine ni vigumu kuziita za kimantiki au zenye kujenga, lakini hii inaelezewa na mchakato wa maendeleo yao ya kibiolojia na malezi ya kijamii.
Bila shaka, mabadiliko katika uhusiano wa miundo na kazi ya maeneo fulani ya ubongo na ushawishi wa mabadiliko ya homoni inaweza kuwa uhalali wa kisayansi kwa tabia ya pekee ya vijana, lakini hii haina maana kwamba hawana haja ya kuelekezwa. Mwanadamu kwa asili sio kiumbe cha kijamii. Ikiwa mtu anaepuka watu wengine, kwa hakika si kwa sababu ya mwelekeo wetu wa kibiolojia. Kwa hiyo, ushiriki hai wa wazazi katika maisha ya watoto wao ni kipengele muhimu sana cha ukuaji wao.
Inafaa pia kuelewa kuwa hata katika umri wa miaka mitatu, mtoto tayari ni mtu binafsi na tabia yake mwenyewe, matamanio yake mwenyewe na mtazamo wake wa ulimwengu unaomzunguka. Mzazi haipaswi kuwa asiyeonekana kwa mtoto wake, akimruhusu aende kwa uhuru, lakini haipaswi kugeuka kuwa ukuta wa saruji iliyoimarishwa, kumlinda kutokana na ujuzi wa ulimwengu. Mahali fulani unahitaji kushinikiza, mahali fulani unahitaji kushikilia, mahali fulani unahitaji kutoa uhuru kamili, na mahali fulani, kuonyesha mamlaka ya wazazi, unahitaji kusema "hapana" imara, hata ikiwa mtoto hafurahi na hili.
Kuwa mzazi ni ngumu, kuwa mzazi mzuri ni ngumu zaidi. Lakini kuwa kijana si rahisi sana. Mwili hubadilika nje, ubongo hubadilika, mabadiliko ya mazingira (kulikuwa na shule, na sasa chuo kikuu), rhythm ya maisha inabadilika. Siku hizi, maisha mara nyingi yanafanana na Mfumo 1, ambao hakuna mahali pa polepole. Lakini kasi ya juu inakuja na hatari kubwa, hivyo mpanda farasi asiye na ujuzi anaweza kuumiza. Kazi ya mzazi ni kuwa mkufunzi wa mtoto wake ili kumwachilia kwa utulivu ulimwenguni katika siku zijazo, bila kuogopa maisha yake ya baadaye.
Wazazi wengine wanajiona kuwa nadhifu kuliko wengine, wengine wako tayari kutekeleza ushauri wowote wanaosikia kwenye mtandao au kutoka kwa jirani, na wengine ni "violet" kwa ugumu wote wa uzazi. Watu ni tofauti, lakini kama vile mawasiliano kati ya sehemu zake ni muhimu katika ubongo wa binadamu, mawasiliano kati ya wazazi na watoto wao hucheza mojawapo ya majukumu muhimu zaidi katika elimu.
Asante kwa kutazama, endelea kutaka kujua na uwe na wikendi njema kila mtu! 🙂
Baadhi ya matangazo 🙂
Asante kwa kukaa nasi. Je, unapenda makala zetu? Je, ungependa kuona maudhui ya kuvutia zaidi? Tuunge mkono kwa kuweka agizo au kupendekeza kwa marafiki, , analogi ya kipekee ya seva za kiwango cha kuingia, ambayo ilivumbuliwa na sisi kwa ajili yako: (inapatikana kwa RAID1 na RAID10, hadi cores 24 na hadi 40GB DDR4).
Dell R730xd 2x nafuu katika kituo cha data cha Equinix Tier IV huko Amsterdam? Hapa tu nchini Uholanzi! Dell R420 - 2x E5-2430 2.2Ghz 6C 128GB DDR3 2x960GB SSD 1Gbps 100TB - kutoka $99! Soma kuhusu
Chanzo: mapenzi.com