Lidský mozek platí za výkonnost náchylností k poruchám

  • Neurony lidského mozku se liší od zvířecích tím, že jejich „software“ dovoluje zpracování větších objemů dat
  • Výkonu je podřízen nervový „software“ především v mozkové kůře přední části mozku
  • „Software“ lidských neuronů je proto náchylný k chybám
Foto: <a href="https://www.flickr.com/photos/142299342@N06/32794072773">affen ajlfe</a>, <a href="https://creativecommons.org/publicdomain/mark/1.0/deed.cs">CC HTTPS://CREATIVECOMMONS.ORG/PUBLICDOMAIN/MARK/1.0/ https://creativecommons.org/publicdomain/mark/1.0/</a>
Lidský mozek platí za výkonnost náchylností k poruchám  | Foto: affen ajlfe, CC HTTPS://CREATIVECOMMONS.ORG/PUBLICDOMAIN/MARK/1.0/ https://creativecommons.org/publicdomain/mark/1.0/

Za všechno se platí. Podle nejnovějších výzkumů týmu vedeného neurobiologem Ronym Pazem z Weizmannova ústavu v izraelském Rechovotu platí lidé za výkonnost svého mozku náchylností k závažným poruchám, jako jsou deprese, autismus nebo chorobně úzkostné stavy.

Anatomické rozdíly v mozcích lidí, lidoopů a opic jsou jasně patrné. Máme mnohem větší tzv. prefrontální kortex a samozřejmě i větší počet neuronů. Stejně tak je do očí bijící propastný rozdíl ve výkonnosti mozků lidí a jejich nejbližších zvířecích příbuzných.

Evoluční mechanismy, jakými si člověk zajistil svůj vysoký intelekt, jsou ale poznány jen velmi nedokonale. S trochou nadsázky se říká, že evoluční biologie nemá problém objasnit evoluci člověka jen „od krku dolů“.

Rony Paz a jeho spolupracovníci se pokusili odhalit rozdíly ve funkcích jednotlivých neuronů v mozku makaka a člověka. Sledovali něco, co lze označit jako „nervový kód“. Pokud bychom měli použít analogie s informačními technologiemi, tak při studiu anatomie mozku se zabýváme „hardwarem“. Při výzkumu nervového kódu si bereme na paškál „software“ mozku.

Pohled do emocí a racionality

Vědci sledovali neurony dvou oblastí mozku – amygdaly a cingulárního kortexu. Zjednodušeně se dá říci, že v amygdale sídlí reakce rozhodující o přežití a emoce. To platí jak pro lidi, tak i pro zvířata. Vyšší nervová činnost, racionální uvažování a rozhodování „bydlí“ v prefrontálním kortexu, jehož součástí je i cingulární kortex.

Ke sledování nervového kódu je zapotřebí snímat vzruchy jednotlivých neuronů jemnými elektrodami zavedenými přímo do mozku. Vědci využili dobrovolníky z řad pacientů trpících těžkou epilepsií. Těm se při hledání ohniska epilepsie zavádějí do mozku elektrody a sledují se naměřené vzruchy malých skupin neuronů.

Změřit spolehlivě aktivitu jediného neuronu je po technické stránce velmi náročné a potřebným vybavením nedisponuje na světě mnoho týmů. Tým Ronyho Paze využil toho, že potřebnou aparaturu má k dispozici tým vedený Itzhakem Friedem v Tel Avivu.

Výsledky publikované ve špičkovém vědeckém časopise Cell, potvrzují „pračkovou teorii“. Ta přirovnává lidský mozek k nejmodernější automatické pračce, která sice umí spoustu nejrůznějších věcí, ale zároveň je podstatně poruchovější, než jednoduchá pračka bez jakékoli elektroniky.

Amygdala řeší relativně jednoduché situace. Její nervový kód je „robustní“. Tento „software“ nezpracovává nijak omračující množství dat, ale je vysoce odolný k chybám. Naopak, cingulární kortex má nervový kód uzpůsoben přenosu velkého množství dat a to za cenu nižší spolehlivosti.

Choroby - daň z výkonnosti

Rozdíl v nervovém kódu amygdaly a cingulárního kortexu je jasně patrný jak u makaků, tak i u lidí. „Software“ neuronů v cingulárním kortexu je podstatně víc „našponovaný“. Propast mezi nervovými kódy amygdaly a cingulárního kortexu je ale u člověka neskonale hlubší než u opic.

Náš cingulární kortex má nervový kód „vytuněný“ ke zvládání velkého množství dat, ale vysokého výkonu dosahuje za cenu výrazného oslabení „robustnosti“ nervového kódu. Části mozku předurčené k řešení nejsložitějších úloh jsou sice výkonné, ale zároveň už ze své podstaty vysoce poruchové.

Dokonce i naše amygdala je výkonnější než stejná část mozku makaků a je tedy „poruchovější“. Jsme proto podstatně náchylnější k tomu, abychom si v hlavě špatně přebrali nejrůznější hrozby a emoce. Platíme za to například posttraumatickým stresovým syndromem, chorobnou úzkostí a dalšími duševními problémy. Ještě poruchovější je nás prefrontální kortex a za to platíme onemocněními jako je schizofrenie, autismus a dalšími poruchami.

Pramen: Cell, Titulní foto: affen ajlfe, CC HTTPS://CREATIVECOMMONS.ORG/PUBLICDOMAIN/MARK/1.0/ https://creativecommons.org/publicdomain/mark/1.0/

Diskuze (62) Další článek: Projekt Loon míří do vesmíru. Software Alphabetu bude řídit satelitní internet

Témata článku: Zdraví, Software, Výzkum, Zvířata, Medicína, Mozek, Kód, Lidé, Evoluce, Část mozku, Spolehlivost, Epilepsie, Neurony, Tel Aviv, ScienceDirect, Plát, Lidský mozek, Výkonnost, Robustnost, Náchylnost, Evoluční biolog, Porucha, Makak, Software na Heureka.cz



Týden Živě: Virtuální továrny, města i celé planety a průšvihy mobilního světa

Týden Živě: Virtuální továrny, města i celé planety a průšvihy mobilního světa

** Nvidia uspořádala výroční konferenci GTC ** Zaujal nás virtuální svět Omniverse ** V druhé části se podíváme na bizarní chyby mobilního světa

redakce
Týden ŽivěVideo
Na povrchu Měsíce je tolik kyslíku, že by stačil pro lidstvo na 100 tisíc let

Na povrchu Měsíce je tolik kyslíku, že by stačil pro lidstvo na 100 tisíc let

** Lidstvo se připravuje na kolonizaci Měsíce ** Jednou ze základních surovin, bez nichž se na naší přirozené družici neobejdeme, je nepochybně kyslík ** Kde ho vzít?

Stanislav Mihulka
KolonizaceMěsícO2
Lék proti depresi za stokorunu snižuje riziko těžkého průběhu i úmrtí na onemocnění covid-19

Lék proti depresi za stokorunu snižuje riziko těžkého průběhu i úmrtí na onemocnění covid-19

** Klinická studie zkoumala vliv antidepresiva fluvoxamin na covid-19 ** Počet úmrtí souvisejících s covidem-19 klesl zhruba o 90 % ** Potřeba intenzivní lékařské péče se snížila zhruba o 65 %

Karel Kilián
COVID-19LékyDepreseMedicína
Jeden z nejpodivnějších objektů ve Sluneční soustavě odpálil další explozi

Jeden z nejpodivnějších objektů ve Sluneční soustavě odpálil další explozi

** Kometa 29P/Schwassmann–Wachmann je pozoruhodná tím, že víceméně pravidelně vybuchuje ** A letos se vyloženě předvádí ** V srpnu odpálila pořádnou erupci, v září doslova supererupci a 24. října následovala další velice silná exploze

Stanislav Mihulka
AstronomieKomety
Apple si patentoval šílený iPhone. Je celý ze skla a má vysouvací komponenty

Apple si patentoval šílený iPhone. Je celý ze skla a má vysouvací komponenty

** Apple pustil fantazii na špacír a vymyslel celoskleněný mobil ** Na vizualizacích vypadá zajímavě, v praxi by byl asi hodně nepraktický ** Jde jen o další z konceptů, blízkou výrobu nečekejte

Martin Miksa
PrototypPatentiPhone