Какое может быть тело: Как работает наше тело, и что с ним происходит в процессе старения

Мнение: Нам нужно изменить разговор о домовладении

20 марта 2021 г. 01:00 утра 4 минуты на чтение

Разговор о собственности — это, в конечном счете, разговор о благополучии.

Белый дом обвиняет ветер, «оплошность» в спотыкании Байдена с тройным самолетом

19 марта 2021 г. 23:50 4 минуты на чтение

Неоднократные спотыкания президента вновь вызывают опасения по поводу его здоровья.

В прямом эфире: Боулт берет четыре, как Блэк Кэпс кетл Бангладеш в открытии ODI

19 марта 2021 23:41 4 минуты на чтение

Все действия первого ODI Блэк Кэпс против Бангладеш.

Глупый преступник: мужчина публикует фотографию каннабиса в Facebook, теперь за ним следят полиция

19 марта 2021 г., 23:28 На чтение 2 минуты

Пользователь Facebook продемонстрировал свое горшечное растение.Это не осталось незамеченным.

Парашютист погиб в результате инцидента в аэропорту Тауранги

19 марта 2021 г., 23:21 Краткое прочтение

Человек погиб в результате крушения парашюта в аэропорту Тауранги.

Босс команды Новой Зеландии подтверждает, что защита Кубка острова Уайт «возможна»

19 марта 2021 г., 22:20 3 минуты на чтение

Босс команды Новой Зеландии рассказал о слухах о том, где может быть проведен следующий Кубок АМ. .

Может ли интервью с Меган стоить Чарльзу престола?

19 мар, 2021 22:13 8 минут на чтение

мнение: Давление на Чарльза, поскольку его следующий шаг может определить будущее королевской семьи.

Business Insider: Может ли это быть следующим мэром Окленда?

19 марта 2021 г. 22:00 5 минут на чтение

Плюс, хорошие новости Air NZ потерялись на ветру.

Как коронавирус влияет на человеческий организм, система за системой

Когда коронавирус впервые поразил Соединенные Штаты в начале этого года, представители общественного здравоохранения настаивали на том, что грипп представляет большую опасность, убивая не менее 12000 американцев в год.

Но новый вирус быстро показал себя намного хуже.

COVID-19, заболевание, вызываемое коронавирусом, намного сложнее и смертоноснее сезонного гриппа. Всего за семь месяцев более 170 000 американцев умерли от новой инфекции.

Первоначально эксперты думали, что COVID-19 — это в первую очередь респираторное заболевание, заражающее нос, горло и легкие, как вирусы гриппа.

Теперь ясно, что этот новый микроб может нанести вред мозгу, сердцу, системе кровообращения, печени, поджелудочной железе и почкам, а также легким.

Вот подробный обзор того, что коронавирус может сделать с человеческим телом.

Дыхательная система

Коронавирус сначала проникает в верхние дыхательные пути — нос, рот, горло — и может вызывать те же симптомы, что и при других респираторных инфекциях, особенно жар и кашель.

Но вирус также может проникать глубоко в крошечные воздушные мешочки легких. Эти воздушные мешочки загружены ACE2, белком, который коронавирус использует в качестве шлюза в клетки, где он реплицируется и появляется, чтобы инфицировать соседние клетки.

Тяжелая инфекция может привести к пневмонии, поскольку легочная ткань наполняется жидкостью и гноем, что снижает способность воздушных мешков переносить кислород в кровь. Это может прогрессировать до острого респираторного расстройства, требующего лечения с помощью искусственной вентиляции легких.

Пневмония COVID-19 отличается от других вирусных пневмоний. Одно исследование показало, что пациенты с COVID-19 имеют характерные непрозрачные пятна «матового стекла» на компьютерной томографии грудной клетки и с большей вероятностью имеют пневмонию в обоих легких, а не в одном.Часто их лабораторные тесты указывают на аномалии в других органах, особенно в печени.

Легкие также могут быть повреждены двумя другими уникально ужасными особенностями COVID-19: чрезмерной реакцией иммунной системы или цитокиновым штормом. И чрезмерная свертываемость крови.

Система кровообращения

Клетки, выстилающие кровеносные сосуды по всему телу, помогают регулировать кровяное давление, воспаление и свертывание крови. Эти «эндотелиальные» клетки также производят ACE2, поверхностный белок, который коронавирус использует для проникновения.

Это вирусное вторжение запускает каскад разрушений, как объяснили исследователи в мае в журнале Nature Reviews Immunology. Сосуды становятся протекающими, легкие наполняются жидкостью, а кровь сгущается и сгущается. Все это усугубляется воспалением — обычно это исцеляющая реакция иммунной системы на травму.

Некоторые ученые теперь рассматривают COVID-19 как прежде всего сосудистое заболевание, а не респираторное заболевание. Это могло бы объяснить некоторые из странных осложнений, в частности, образование тромбов, вызвавших сердечные приступы, инсульты и гибель тканей конечностей, которые привели к ампутации, даже у ранее здоровых молодых людей.Проблемы с кровообращением также могут помочь объяснить, почему ранее существовавшая гипертония, диабет и сердечные заболевания повышают риск тяжелой формы COVID-19. Это может даже объяснить красновато-пурпурную сыпь на пальцах ног, получившую название «пальцы ног от COVID».

Сердце

Сгустки крови, образованные коронавирусом, могут блокировать сердечный сосуд, вызывая сердечный приступ.

Но появляется все больше доказательств того, что COVID-19 может повредить сердце, иногда со смертельным исходом, совершенно другим образом: вызывая воспаление сердечной мышцы или миокарда.

Состояние, называемое миокардитом, является признанным осложнением некоторых других вирусных инфекций и обычно проходит в покое. Но это также может вызвать временные или постоянные проблемы с сердцем, включая нарушения ритма, прогрессирующую сердечную недостаточность и даже внезапную сердечную смерть.

У госпитализированных пациентов с COVID-19 миокардит является относительно распространенным явлением — от 7% до 23% пациентов интенсивной терапии, как показывают исследования, — и резко увеличивает риск смерти.

Но в редких, непредсказуемых случаях миокардит развивается у высококлассных спортсменов, даже если они, похоже, вылечились от коронавирусной инфекции.Это одна из причин, по которой спортивные лиги на всех уровнях спорят о целесообразности приостановки соревнований во время пандемии. Недавний предостерегающий случай произошел с 27-летним Майклом Охо, бывшим баскетболистом из Университета штата Флорида, который потерял сознание и умер во время тренировки в Сербии. Сообщается, что у него был положительный результат на COVID-19, и он выздоровел.

Мозг и центральная нервная система

Когда сгусток крови, связанный с коронавирусом, блокирует или разрывает сосуд в головном мозге, прекращение кровоснабжения — более известное как инсульт — начинает убивать клетки мозга за считанные минуты.Это может ухудшить речь, движение и мышление, в зависимости от места и тяжести инсульта.

Но вирус также может мешать передаче сигналов в мозгу, но пока еще не изученным образом. Первый ключ к разгадке этого коварного эффекта: COVID-19 часто вызывает временную потерю запаха и вкуса, обычно без заложенности носа.

Недавние исследования и опросы связали более серьезные, длительные психиатрические и неврологические осложнения с COVID-19, включая психоз, посттравматическое стрессовое расстройство, депрессию, головокружение, повреждение нервов и синдром, похожий на слабоумие.

Однако связь нечеткая; многие из этих осложнений также являются последствиями использования устройств интенсивной терапии и жизнеобеспечения.

Почечная система

Первоначальные отчеты из Китая, где впервые появился коронавирус, предполагают, что повреждение почек встречается редко и обнаруживается в основном у людей с основными проблемами почек из-за диабета или других хронических заболеваний.

Но исследователи, изучив более свежие данные из Нью-Йорка, обнаружили, что более чем у трети пациентов, госпитализированных в больницу, развилось острое повреждение почек.Среди тех, кто нуждался в интенсивной терапии, 78% имели повреждение почек, а 35% нуждались в диализе.

Почему эти жизненно важные органы, фильтрующие кровь, настолько уязвимы? Нефролог из Университета Джона Хопкинса К. Джон Сперати объясняет, что исследование указывает на четыре возможности: Вирус может напрямую проникать в клетки почек. Низкий уровень кислорода в крови, неизбежный при тяжелой форме COVID-19, может повредить почки. Сгустки, образованные вирусом, могут закупоривать почки. А последствия чрезмерной реакции иммунной системы (цитокиновый шторм) могут вызвать почечную недостаточность.

Печень

Что коронавирус делает с этим органом — особая загадка. У некоторых госпитализированных пациентов с COVID-19 наблюдается аномально высокий уровень ферментов печени, что указывает, по крайней мере, на временное повреждение.

Однако, по данным Центров США по контролю и профилактике заболеваний, неясно, связано ли это напрямую с инфекцией или с другими факторами.

И хотя разумно предположить, что пациенты с COVID-19, у которых уже есть хронические заболевания печени, такие как цирроз или гепатит B, будут подвержены более высокому риску серьезного повреждения печени, CDC заявляет, что «необходимы дополнительные исследования», чтобы доказать это.

Желудочно-кишечный тракт

Врачи пришли к выводу, что тошнота, рвота и диарея — хотя и не обычные симптомы COVID-19 — могут быть частью болезни. Более того, многочисленные исследования нашли хотя бы косвенные доказательства того, что коронавирус может инфицировать пищеварительную систему, в том числе поджелудочную железу, которая регулирует уровень сахара в крови.

Доказательства включают обнаружение вирусной РНК в кале человека, визуализацию, показывающую аномалии кишечника, корреляцию между пищеварительными симптомами и положительным тестом стула, обзор 52 случаев COVID-19, в которых обнаружено, что 17% имели повреждение поджелудочной железы, и отчет о болезни. женщина с диагнозом панкреатит (внезапное воспаление поджелудочной железы), у которой обнаружился COVID-19.

«Наше понимание клинических проявлений COVID-19 продолжает развиваться, и этот случай показывает, что [коронавирус] может спровоцировать острый панкреатит», — написали авторы под руководством Марка М. Алоизиуса из Медицинской школы Содружества Гейзингер в Скрантоне.

Научное понимание коронавируса развивается с огромной скоростью (это также название инициативы федерального правительства по вакцинам). За последние семь месяцев было опубликовано множество исследований, изменяющих предположения и рекомендации.Теперь мы знаем, что вирус может передаваться инфицированными людьми без каких-либо симптомов. Он может висеть в воздухе, как пыльца, и его можно вдохнуть. Передачу можно уменьшить, надев маски.

И мы знаем, что COVID-19 сильно отличается от гриппа.

Мини-органы показывают, как коронавирус разрушает тело

Органоиды, полученные из протоковых клеток печени человека, инфицированных SARS-CoV-2 (красный) Фото: Бинг Чжао

Исследователи выращивают миниатюрные органы в лаборатории, чтобы изучить, как новый коронавирус разрушает организм.Исследования этих органоидов показывают универсальность вируса в поражении органов, от легких до печени, почек и кишечника. Исследователи также экспериментируют с лекарствами в этих миниатюрных тканях, чтобы увидеть, могут ли такие методы лечения использоваться для лечения людей.

Врачи знают из госпитализированных пациентов и вскрытий, что SARS-CoV-2 может оказывать разрушительное действие на органы. Но неясно, вызваны ли некоторые из этих повреждений напрямую вирусом или вторичными осложнениями инфекции.Несколько групп используют исследования органоидов, чтобы показать, где в организме распространяется вирус, какие клетки он заражает и какой ущерб наносит.

«Прелесть органоидов в том, что они напоминают истинную морфологию тканей», — говорит Томас Эфферт, клеточный биолог из Университета Йоханнеса Гутенберга в Майнце, Германия.

Вирусологи обычно изучают вирусы, используя клеточные линии или клетки животных, культивируемые в чашке ¹ . Но они плохо моделируют инфекцию SARS-CoV-2, потому что не имитируют то, что происходит в организме, говорят исследователи.

Органоиды лучше демонстрируют, что SARS-CoV-2 делает с тканями человека, — говорит Нурия Монтсеррат, биолог по стволовым клеткам из Института биоинженерии Каталонии в Барселоне, Испания. По словам Монтсеррат, их можно вырастить, включив в них несколько типов клеток, и за несколько недель они могут принять форму исходного органа. Кроме того, они дешевле, чем модели на животных, и позволяют избежать тех этических проблем, которые они создают.

Но исследования SARS-CoV-2 в органоидах имеют ограничения, потому что они не отражают перекрестные помехи между органами, которые происходят в организме, а это означает, что результаты все равно необходимо будет подтверждать на животных моделях и в клинических исследованиях, — говорит Барт Хаагманс. вирусолог в Erasmus MC в Роттердаме, Нидерланды.

Вдыхает

Одно из ключевых открытий органоидов — это то, что SARS-CoV-2 делает с клетками дыхательной системы, от верхних дыхательных путей до легких.

Кадзуо Такаяма, биолог стволовых клеток из Университета Киото, Япония, и его коллеги разработали бронхиальные органоиды с четырьмя различными типами клеток, сделанными из замороженных клеток внешнего слоя бронхов или эпителия. Когда его команда заразила органоиды SARS-CoV-2, они обнаружили, что вирус в основном нацелен на стволовые клетки, которые пополняют клетки эпителия, известные как базальные клетки, но не легко проникают в защитные секреторные «клубные клетки» ² .Команда, разместившая свою работу на bioRxiv, теперь планирует изучить, может ли вирус распространяться от базальных клеток к другим клеткам.

Из верхних дыхательных путей вирус может попасть в легкие и вызвать дыхательную недостаточность — серьезное осложнение COVID-19. Используя мини-легкие в чашке, Шуйбинг Чен, биолог стволовых клеток из Weill Cornell Medicine в Нью-Йорке, показал, что некоторые клетки умирают после заражения и что вирус вызывает выработку белков, известных как хемокины и цитокины ³ , который может вызвать массивный иммунный ответ.Многие люди с тяжелой формой COVID-19 испытывают иммунную реакцию, известную как цитокиновый шторм, которая может быть смертельной.

Но Чен, которая также разместила свои результаты на сайте bioRxiv, говорит, почему клетки легких умирают у пациентов, остается загадкой — будь то повреждение, вызванное вирусом, самопроизвольное разрушение или поглощение иммунными клетками. «Мы знаем, что клетки умирают, но не знаем, как», — говорит Чен, чей подход к созданию органоидов отличался от подхода Такаямы. Вместо того, чтобы создавать их из взрослых клеток, она использовала плюрипотентные стволовые клетки, которые могут развиваться в клетки любого типа в организме.Выращенные таким образом органоиды могут включать больше типов клеток, но конечный результат менее зрелый и поэтому может не представлять взрослую ткань, говорит Чен, который сейчас выращивает органоиды легких с иммунными клетками.

Прилив крови

Из легких SARS-CoV-2 может распространяться на другие органы, но исследователи не были уверены, как именно распространяется вирус, пока Монтсеррат и ее коллеги не опубликовали исследование в Cell в мае ⁴ . В экспериментах с органоидами, также сделанными из плюрипотентных стволовых клеток, они показали, что SARS-CoV-2 может инфицировать эндотелий — клетки, выстилающие кровеносные сосуды, — что затем позволяет вирусным частицам просачиваться в кровь и циркулировать по телу.Сообщения о патологии поврежденных кровеносных сосудов у людей с COVID-19 также подтверждают эту гипотезу, говорит Йозеф Пеннингер, генетический инженер из Университета Британской Колумбии в Ванкувере, Канада, и соавтор исследования ⁵ .

Органоиды кишечника человека, инфицированные SARS-CoV-2 (белые). Предоставлено: Joep Beumer / Clevers group / Hubrecht Institute

Исследования органоидов показывают, что, попав в кровь, вирус может напрямую заразить несколько органов, включая почки, говорят Пеннингер и Монтсеррат.Хотя вирус инфицировал органоиды почек, и некоторые клетки погибли, исследователи не уверены, является ли это прямой причиной дисфункции почек, наблюдаемой у некоторых пациентов.

Другое исследование органоидов печени показало, что вирус может инфицировать и убивать клетки, которые способствуют выработке желчи, известные как холангиоциты. Многие исследователи думали, что повреждение печени, наблюдаемое у людей с COVID-19, было вызвано сверхактивным иммунным ответом или побочными эффектами лекарств, говорит Бинг Чжао, клеточный биолог из Университета Фудань в Шанхае, Китай, который опубликовал свои результаты в Protein & Cell. ⁶ .Его работа «предполагает, что вирус может напрямую атаковать ткань печени, что может вызвать повреждение печени», — говорит Чжао.

Вирус также может реплицироваться в клетках, выстилающих тонкий и толстый кишечник, известных как энтероциты, согласно исследованию Science , в котором использовались органоиды кишечника ⁷ .

Несмотря на то, что такие результаты проливают свет, использование органоидов для изучения взаимодействия вируса с хозяином находится в зачаточном состоянии, говорит Хаагманс, который разработал органоиды кишечника. «Пока рано говорить, насколько они актуальны», — говорит он.По словам исследователей, необходимы более сложные органоидные системы, чтобы лучше понять, как вирус взаимодействует с иммунной системой организма и причиняет вред.

«Теперь мы достаточно уверены в том, что вирус, вызывающий COVID-19, может инфицировать ткани вне легких и вносить значительный вклад в развитие болезни», — говорит Пеннингер. Но более серьезные последствия, такие как повреждение почек и сердца, вероятно, связаны с сочетанием вирусной инфекции и чрезмерного иммунного ответа, говорит он.

Стенд для испытания наркотиков

Ученые также изучают, можно ли использовать органоиды для моделирования реакции лекарств в организме.Есть надежда, что органоиды можно будет использовать для тестирования потенциальных методов лечения COVID-19, некоторые из которых уже прошли клинические испытания без обширных испытаний на клеточных и животных моделях.

«Из-за временной чувствительности многие клинические испытания были разработаны на основе предыдущих знаний о других коронавирусах и проводились без тщательной оценки в модельных системах», — говорит Чен. «В результате многие из них потерпели неудачу».

Чен проверил около 1200 лекарств, одобренных Управлением по контролю за продуктами и лекарствами США для лечения других заболеваний, и обнаружил, что иматиниб подавляет SARS-CoV-2 в органоидах легких ³ .С тех пор было начато несколько клинических испытаний препарата для лечения COVID-19 на людях.

Другие группы также тестируют существующие препараты против коронавируса в органоидах, с некоторым успехом ^{2 , 8} . «Мы узнаем только в конце этого процесса, какова прогностическая ценность этих систем для тестирования эффективности лекарств», — говорит Хаагманс. «Это долгий процесс».

Знаете ли вы? Эти 10 частей человеческого тела можно заменить

Медицинская наука и биотехнологии дали второй шанс многим жизням, особенно в виде протезов.Прошли те времена, когда ваша жизнь заканчивалась, если вы теряли одну или две конечности. Итак, чтобы отметить это достижение в области человеческой выносливости и научного метода, мы составили список из десяти частей тела, которые теоретически можно было бы заменить в случае потери.

Мышцы сердца

По данным ВОЗ (Всемирная организация здравоохранения), ежегодно от сердечных заболеваний умирает больше людей, чем от любого другого заболевания. Воздействующие факторы, такие как стресс и нездоровый образ жизни, могут заставить ваше сердце уступить.

Ранее в этом году исследователи из Массачусетской больницы общего профиля внесли значительные улучшения в биотехнологию человеческого сердца.Они состояли из частей донорских сердец, которые были лишены клеток сердечной мышцы и объединены со стволовыми клетками потенциального реципиента.

Исследователи также создали автоматический биореактор, который поддерживает рост сердца в процессе его роста. Пока ученые не создадут первое в мире сердце, реципиентам трансплантата придется стоять в очереди.

Уши

В последнее время можно печатать практически все, что угодно, например, скульптуры, пластиковые детали и другие механизмы.Однако в последнее время мы можем печатать протезы конечностей и ушей — уши со сверхчеловеческим слухом, могу я добавить.

формы были сконструированы с помощью фотограмметрии, чтобы нанести на карту изображения ушей людей. На создание самой формы ушло чуть больше суток, а на то, чтобы ввести живые клетки перед трансплантацией, потребовалось всего несколько минут. Катушечная антенна, нанесенная на ухо, соединяется с «улитковым электродом», который может улавливать частоты за пределами человеческого слухового диапазона.

Кости

В детстве тебе повезло, если ты дожил до двадцати лет, не сломав ни одной кости. По данным Национального центра биотехнологии, после двадцати лет кости заживают намного дольше из-за определенных факторов.

«На момент перелома у ребенка уже идут процессы заживления. У взрослого человека эти факторы необходимо пробудить заново, что приведет к более медленному времени выздоровления у взрослого ».

К счастью, у нас есть средство. «Кость для инъекций», представляющая собой пастообразное вещество, изготовленное из фосфата кальция или сульфата кальция, может заживлять небольшие переломы и восполнять недостающие части кости путем инъекции в пораженный участок.

Поджелудочная железа

Поджелудочная железа — один из важнейших органов нашего тела (помимо сердца и мозга). Он отвечает за регулирование пищеварения и уровня сахара в крови. Система устройства искусственной поджелудочной железы (APDS) имитирует функции поджелудочной железы; он также разделен на два отдельных устройства (система непрерывного контроля уровня глюкозы и / или инфузионный насос инсулина).

Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США предполагает, что «[в] будущем APDS будет не только отслеживать уровни глюкозы в организме, но и автоматически регулировать доставку инсулина для снижения высокого уровня глюкозы в крови (гипергликемии) и минимизации случаев низкий уровень глюкозы в крови (гипогликемия) при незначительном или нулевом участии пациента.”

Конечности

Конечности — это обычно заменяемые части тела. Все мы видели трогательную историю солдата, возвращающегося домой с отсутствующей конечностью, или обычного человека, получившего второй шанс снова пройти через такие технологии, как протезы.

Технологический новатор Хью Херр смотрит на природу при создании бионических конечностей. В его творениях используются сложные алгоритмы для моделирования, а затем имитации точных функций каждого мышечного волокна и сухожилия с разной скоростью и напряжением.

Руки

Руки, как и руки и ноги, также можно заменить. Исследователи из Чикагского университета разрабатывают протез, который может отправлять и получать сигналы в мозг через прямой интерфейс. Это позволяет пользователю ощутить осязание.

«Теперь у пораженных пациентов есть возможность восстановить функцию рук; но, согласно NCBI, показания, преимущества и ограничения для трансплантации руки или протезирования должны быть тщательно рассмотрены в зависимости от уровня и степени потери конечности ».

Глаза

Энуклеация — это процесс удаления инфицированного или поврежденного глаза, после чего пациенту надевают глазной протез. Медицинские исследователи из Медицинского колледжа Вейл Корнелл разработали искусственную сетчатку, способную восстанавливать зрение. Впервые это было проверено на мышах и обезьянах, поскольку их сетчатка похожа на сетчатку человека. Исследователи надеются, что эта искусственная сетчатка вернет слепым зрение.

Медицинский колледж коснулся этой современной технологии:

Современные протезы предоставляют слепым пользователям пятна и края света, которые помогают им ориентироваться.Это новое устройство содержит код для восстановления нормального зрения. Код настолько точен, что позволяет различать черты лица и позволяет животным отслеживать движущиеся изображения.

Пальцы

Пальцы являются неотъемлемой частью человеческого взаимодействия и функциональности — я не смог бы печатать это без моих придатков. Их потеря не означала бы конец вашей жизни, но повседневные задачи станут чрезвычайно трудными.

Ни один палец не сравнится с финским программистом Джерри Ялава, который снабдил протез большого пальца флешкой, вставленной в стержень протеза.Это буквально флешка.

Кожа

Кожа — самый большой сенсорный орган на теле, но пересадка кожи также подвержена процедурному риску, как и любая другая операция. Женан Бао, профессор химерической инженерии в Стэнфордском университете, в настоящее время разрабатывает искусственную кожу, которая имитирует функции и ощущение обычной кожи. Бао уже совершила прорыв в своей работе, придав искусственной коже способность чувствовать давление.

Мочевой пузырь

Вы не поверите, но ваш мочевой пузырь тоже заменим.Этот процесс известен как ортотопическая процедура на новом пузыре. Первая в истории успешная процедура была проведена на собаке: в конечном итоге ученые вырастили собственный искусственный мочевой пузырь для трансплантации человеку. Эти искусственные мочевые пузыри обычно выращиваются из поврежденной ткани реципиента.

Врачи также могут удалить ткань из тонкой кишки, чтобы создать новый мочевой пузырь. Этот метод применяется только в том случае, если установлено, что мочевой пузырь слишком поврежден для восстановления.

Возможности и функциональность тела феноменальны и сложны.Продвинуться так далеко в современных технологиях, как сегодня, — это не только великий подвиг, но и позволяет нам жить беспрепятственно и непрерывно. Это дает нам второй шанс на жизнь.

Показанное изображение: Марк Поплтон через Flickr

Есть ли связь между разумом и телом, или наш мозг работает в одиночку?

Идея о том, что наш мозг подобен гигантскому суперкомпьютеру, который управляет и определяет все, что мы делаем, в последние годы приобрела популярность. Также есть идеи, которые недавно считались научной фантастикой, например, загрузка Интернета прямо в наш мозг или создание нового типа человека, обладающего улучшенными когнитивными способностями.

В своей новой книге The Biological Mind Алан Джасанофф, профессор биологической инженерии Массачусетского технологического института, объясняет, почему эта «церебральная мистика» создает ложную дихотомию между мозгом и телом и игнорирует телесные влияния химических веществ на нашу психологию в крови к бактериям в кишечнике.

Выступая из своего офиса в Массачусетском технологическом институте, он объяснил, почему легенда Red Sox Тед Уильямс заморозил свое тело; почему изменения температуры влияют на то, насколько голландская полиция стреляет из своего оружия; и почему идея загрузки Интернета прямо в наш мозг неуместна.

Фотография предоставлена ​​Hachette Book Goup

Пожалуйста, соблюдайте авторские права. Несанкционированное использование запрещено.

Одна из основных концепций вашей книги — это то, что вы называете «церебральной мистикой». Можете ли вы объяснить, что это означает и почему такой взгляд на мозг искажает нашу истинную природу?

Эта книга в основном посвящена двум противоположным идеям: биологическому разуму, сосредоточенному на мозгу, в котором влияние остального тела и вне тела формирует то, что мы думаем и делаем, и церебральной мистике, комплексу стереотипов и идеалов. о мозге, которые склонны рассматривать его как изолированную и всемогущую сущность, почти как современную версию души.

Проблема с дуалистическим взглядом на мозг и его отношения с физическим телом и физическим миром заключается в том, что он заставляет нас видеть себя неестественно самодостаточными, как разумом, так и автономными агентами. Другими словами, мы рассматриваем себя как объекты, которые работают с внутри , поэтому мы менее чувствительны к вещам, которые влияют на нас на за пределами . Идея о том, что мозг — это машина, абстрактная сущность, такая как гигантский суперкомпьютер, существует некоторое время, в основном со времен компьютеров.Другие люди использовали квантовую аналогию для мозга. Но представление о мозге как о компьютере является наиболее распространенным в наши дни.

Новое исследование показывает, что наши эмоции, как и наш мозг, играют ключевую роль в том, как мы воспринимаем мир и взаимодействуем с ним. Расскажите об исследовании

Да! Люди в разное время в истории были чувствительны к тому, как тело и мозг координируют эмоции. Несколько лет назад было опубликовано увлекательное исследование, в котором участникам предлагалось нанести на карту собственное тело, где они испытывают ощущения, когда испытывают различные эмоции.Исследователи изучили примерно 15 разнообразных эмоций и нашли разные телесные карты для каждой из этих вещей. Первая группа участников была финской. Чтобы проверить культурные предубеждения, они посмотрели на вторую группу, я думаю, японцев, и нашли аналогичные ответы.

Вероятно, самым известным человеком, отстаивающим точку зрения о том, что эмоции являются ключом к обучению или поведению, является Даниэль Канеман. Его исследования показали, что существует очевидный быстрый, иррациональный способ принятия решений, который важен с точки зрения поведенческой стороны экономики.В нашей области нейробиологии Антонио Дамасио много лет утверждал, что между телом и мозгом существует петля. Это включает в себя телесные сигнатуры, которые привязаны к разным контекстам в нашей среде и направляют нас к различным поведенческим результатам. Это один из способов когнитивного участия тела в наших действиях, в который многие люди не поверили бы, столкнувшись с более мистическими представлениями о мозге как о замкнутой машине.

Новая область нейробиологии, известная как «коннектомика», направлена ​​на создание своего рода объединяющей теории мозга.Объясните, что это означает и что делает

Коннектомика в нашем сообществе означает две разные вещи. То, с чем я лично взаимодействую, больше связано с картированием структур человека, в основном клеток мозга. Проект Human Connectome немного отличается, потому что он смотрит с примерно на три порядка меньшим разрешением на супермагистрали, которые соединяют различные области мозга, и пытается связать их с аспектами активности мозга и генетикой.У обоих этих взглядов есть общее то, что они пытаются описать ключевые аспекты функции мозга с точки зрения его внутренней структуры.

Это замечательная вещь, поскольку эти данные очень важны. Но мистический конец этого исследования заключается в том, что, если бы мы знали, где соединена каждая клетка, то мы могли бы смоделировать работу мозга и, в самой экстремальной форме, смоделировать всю нашу жизнь на компьютере.

Вероятно, нет преподавателей ведущих университетов, которые согласились бы с этой точкой зрения.Но это такая тема, как движение за замораживание мозгов после смерти. Самый известный пример здесь, в Бостоне, — это Тед Уильямс, наш великий бейсболист Red Sox, тело которого заморозили после смерти. Эта идея о том, что вы можете взять замороженную ткань и реконструировать разум и, в некотором смысле, жизнь человека, мотивируется разделенным взглядом на мозг: все важное находится в мозгу.

Мозг 101

Мозг составляет лишь около 2 процентов человеческого тела, но он отвечает за все функции организма.Узнайте о частях человеческого мозга, а также о его уникальных защитных механизмах, таких как гематоэнцефалический барьер.

Фрэнсис Крик , один из исследователей ДНК, однажды сказал: «Вы … не более чем поведение огромного скопления нервных клеток и связанных с ними молекул». Почему вы считаете, что он в корне ошибается?

Ответ зависит от того, что делает вас вами . Есть некоторые аспекты того, что делает вас собой, которые, вероятно, полностью встроены в мозг, например, эпизодические воспоминания о происходящих событиях, которые вы можете представить себе мысленным взором.Но когда вы думаете о том, что делает человека личностью, в этом есть много вещей. Одна из главных вещей — это личность. Как мы ведем себя, когда сталкиваемся с определенными типами проблем; каков наш характер? Эти вещи тесно связаны с эмоциями и возвращают нас к фундаментальной роли тела в эмоциональных реакциях.

Я бы хотел, чтобы у нас был хороший эксперимент по извлечению трупа и доказательству этой точки зрения. Но снять чье-то тело и проверить, как он себя ведет, довольно сложно.Самое близкое, что я описываю в книге, — это пересадка разных частей тела. Очевидно, что трансплантации – влияют на мировоззрение и эмоциональное состояние людей. Возможно, самым популярным и передовым в наши дни является пересадка бактерий, живущих в кишечнике. Исследования как на животных, так и на людях показали, что если вы замените вредные бактерии в кишечнике хорошими бактериями, вы можете значительно изменить настроение и эмоциональные функции.

Книга

Как научный скептик, я не верю, что это возможно, и не имею правдоподобного объяснения этому. Однако ясно, что автор книги Клэр Сильвия пережила колоссальный эмоциональный переворот. Получила ли она воспоминания донора, представляется весьма сомнительным. Но то, что трансплантация вызвала эмоциональный переворот, я не оспариваю. Я цитирую исследование большой популяции реципиентов трансплантата сердца, где около 20 процентов сообщили об изменениях личности.

Если вы посмотрите на других пациентов, перенесших трансплантацию, они также сообщают о значительных изменениях настроения, некоторые из которых объясняются вполне определенными физиологическими причинами. Один из примеров — трансплантация печени. Печень участвует в детоксикации крови, а токсины в крови влияют на мозг. Итак, если вы исправите чью-то неисправную печень, вы также измените его когнитивный ландшафт.

Одна из моих любимых строк в вашей книге: «Люди подобны растениям, цветущим или увядающим с погодой». Есть даже связь между температурой и насилием, не так ли?

Само собой разумеется, что то, что находится вне тела, также влияет на разум.Окружающая среда наводняет мозг примерно 10 мегабайтами информации в секунду. Большая часть этого ввода остается на подсознательном уровне. Один из примеров — температура. Мы можем чувствовать, когда становится слишком жарко, но относительно незначительные перепады температур часто для нас незаметны.

Исследование, проведенное Соломаном Хсиангом из Принстона, показало, как небольшая разница в температуре может существенно повлиять на случаи насилия и агрессии. Несколько исследований, которые он процитировал, касались обучения полиции Нидерландов с применением огнестрельного оружия.Изменение температуры в помещении, в котором они выполняли упражнения, заставляло их более или менее стрелять из ружья.

Значит, в Алабаме должно быть больше насилия, чем в Аляске?

Прав. При прочих равных, ключ к хорошему научному исследованию — это хороший контроль. Но сравнение Алабамы и Аляски может быть неубедительным, поскольку есть много различий. В течение большей части года люди на Аляске, вероятно, видят меньше света, чем, например, люди в Алабаме. А наличие цветов и уровней освещенности в нашей окружающей среде также может иметь существенное влияние как на эмоциональные аспекты личности, так и на когнитивные функции.

Многие из нас знают, что недостаток дневного света может вызвать сезонное аффективное расстройство или САР. Менее знакомо влияние цветов. Даже крошечные цветовые обозначения в вашем окружении могут повлиять на ваше поведение. Было обнаружено, например, что цвета сине-зелено-желтого типа имеют тенденцию быть особенно возбуждающими. Красный, судя по его репутации, склонен к агрессии и избеганию. В одном исследовании исследователи поместили маленькие красные или синие реплики в верхнюю часть ложного экзамена и обнаружили, что люди, у которых были красные реплики на экзамене, показали худшие результаты.

Новое движение, известное как трансгуманизм

Трансгуманизм с его фокусом на мозг — это создание людей, которые каким-то образом выходят за рамки нормального. Интернет разума — это идея прямого подключения разумов к Интернету через имплантаты мозга без необходимости говорить или печатать на клавиатуре, а также раздражать вещи, на которые мы тратим так много времени.Это не так уж много, я считаю, что это темный и опасный поступок. Лично мне это не нравится. Но я думаю, что очарование такого футуристического направления, продвигаемого такими людьми, как Илон Маск, в некоторой степени подпитывается этой церебральной мистикой: идеей о том, что для того, чтобы быть футуристическим в отношении разума, мы должны коснуться мозга.