Hans Neleman/Pierre/Getty Images Quand vous comparez les détectives du cerveau, neuroscientifiques, à d'autres détectives, les neuroscientifiques semblent ne pas réussir à résoudre les mystères. Après tout, Hercule Poirot et Miss Marple d'Agatha Christie n'avaient besoin que d'environ 250 pages chacune pour aller au fond de leurs affaires. Idem pour Nancy Drew. À la télévision, Jessica Fletcher et Kojak ont tous pu trouver leurs réponses en une heure ou moins, tandis que Veronica Mars n'avait besoin que de la durée d'une saison télévisée. Même la fierté du sud de la Floride, Encyclopédie Brown, a pu résoudre ses cas avec un peu plus qu'un recueil de cas, ses fidèles baskets et une grande variété de faits divers. Si Encyclopedia Brown n'avait besoin que de 25 cents par jour (plus les dépenses) pour résoudre ses cas, alors pourquoi les neuroscientifiques mettent-ils si longtemps à percer les mystères du cerveau ?
D'ACCORD, donc le cerveau est un peu plus complexe que l'ennemi juré de l'Encyclopédie Brown, Bugs méchants. Mais avec le cerveau ne pesant que 3 livres (1,4 kg), vous pourriez être pardonné de vous demander si les neuroscientifiques ne sont que de grands fainéants. Tel quel, les mystères abondent dans ces 3 livres, et jusqu'à tout récemment, les scientifiques manquaient d'équipement pour étudier avec précision le cerveau. Avec l'avènement de la technologie d'imagerie cérébrale, il est possible qu'ils continuent à en apprendre davantage.
Le fonctionnement du cerveau, cependant, déterminer des questions tellement fondamentales sur la personnalité que nous ne saurons peut-être jamais tout de ce qui se passe. Cela ne veut pas dire que nous ne pouvons pas spéculer, bien que. Bien que nous ne soyons peut-être pas en mesure de résoudre ces câpres avec des indices qui pointent vers le colonel Mustard dans la bibliothèque avec un revolver, nous pouvons plonger dans la réflexion actuelle sur certains des célèbres mystères non résolus du cerveau. Préparez votre livre de cas et passez à la page suivante pour notre premier casse-tête.
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Ces garçons détectives essaient de déterminer l'impact que leurs parents auront sur eux. Source de l'image/Getty Images Des jumeaux -- quand Brad Pitt et Angelina Jolie en ont, c'est fascinant. Lorsqu'ils apparaissent à Jack Nicholson dans les couloirs de l'hôtel Overlook dans le film "The Shining, " c'est flippant. Quand Arnold Schwarzenegger et Danny DeVito prétendent être eux, c'est l'or de la comédie. Et tandis que les naissances multiples représentent l'une des grandes merveilles de la vie à part entière, ils fournissent des indices importants dans le cas mystérieux de nature contre culture .
Ce cas concerne la part de notre personnalité due à ce avec quoi nous sommes venus au monde - nos gènes. Nos gènes déterminent-ils à quel point nous serons intelligents ? Qui aimerons-nous ? Qu'est-ce que nous préférerons manger pour le dîner? Ou est-ce que ce qui se passe une fois que vous êtes dans le monde fait une plus grande différence ? Les parents, les pairs ou les pop stars finiront-ils par façonner la personne que vous deviendrez ? Une façon pour les chercheurs de déterminer où se terminent les gènes et où commence l'environnement consiste à étudier des jumeaux identiques, qui partagent les mêmes gènes. Les scientifiques ont étudié les jumeaux pour comprendre l'impact des gènes sur tout, des capacités mathématiques à la prédisposition au cancer du sein. Les jumeaux représentent un champ de mines de recherche si riche pour les neuroscientifiques qu'un festival annuel à Twinsburg, L'Ohio sert en quelque sorte de groupe de recrutement [source :Revill, Asthana].
La séparation des jumeaux est le moment où les scientifiques peuvent vraiment examiner la nature par rapport à l'éducation. Jusque là, cependant, une seule étude a jamais examiné des jumeaux séparés de la petite enfance à l'âge adulte, et nous ne connaîtrons les résultats de cette étude qu'en 2066. Dans les années 1960, années 1970 et 1980, Le pédopsychiatre Peter Neubauer et la pédopsychiatre Viola Bernard ont mené une étude dans laquelle des jumeaux et des triplés qui ont été donnés à l'adoption dans une certaine agence d'adoption de New York ont été séparés et étudiés tout au long de leur vie [source :Wright].
Lorsque les frères et sœurs ont été placés dans leurs familles respectives, les parents ont été informés que l'enfant faisait partie d'une étude de recherche en cours qui nécessiterait des entretiens et des évaluations réguliers. Personne, cependant, on lui a dit que l'enfant était un jumeau ou un triplet, ou que l'étude portait sur l'influence de la nature par rapport à l'éducation. En 1981, l'État de New York a commencé à exiger que les frères et sœurs restent ensemble dans le processus d'adoption, et Neubauer s'est rendu compte que le public pourrait ne pas être réceptif à une étude utilisant cette méthode de séparation [source :Richman]. Les résultats ont été scellés et placés à l'Université de Yale jusqu'en 2066.
Le mémoire "Identical Strangers" est l'histoire de Paula Bernstein et Elyse Schein, qui faisaient partie de l'étude. Les sœurs ont été réunies à l'âge de 35 ans toutes les deux; tous les sujets de l'étude sur 13 enfants, sauf quatre, ont retrouvé leur frère ou sœur disparu [source :Richman]. Dans la promotion du livre, Bernstein et Schein peuvent donner un aperçu des résultats de Neubauer et Bernard. Bernstein et Schein disent qu'il est indéniable que la génétique joue un rôle majeur; Bernstein évalue le nombre à plus de 50 % [source :Sunday Herald Sun]. Les femmes ont découvert qu'elles avaient des choses en commun qui incluaient une habitude de sucer les mêmes doigts et la même majeure à l'université [source :Sunday Herald Sun]. Quant aux autres affaires, les femmes déclarent qu'elles le sont, comme Bernstein l'a dit dans une interview à la National Public Radio, « des personnes différentes avec des histoires de vie différentes » [source :Richman].
Pour l'instant, il semble que nous soyons dans une impasse, alors passez à la page suivante pour voir si nous pouvons résoudre « Le casse-tête des raisons pour lesquelles le cerveau cesse de fonctionner ».
Le cerveau désordonné ne raconte pas d'histoires. Daniel Day/Pierre+/Getty Images Quand un tueur est en liberté dans les romans ou sur le grand écran, il y a une urgence particulière pour le détective sur l'affaire. C'est une course contre la montre pour capturer le coupable avant qu'il ne frappe à nouveau. Le mystère de la façon dont les cellules cérébrales sont détruites par les maladies neurologiques dégénératives n'est pas différent. Comme des millions de personnes et leurs familles peuvent en témoigner, un trouble ou une blessure au cerveau peut être effrayant, frustrant et finalement fatal.
Une chose qui rend ces troubles particulièrement redoutables est à quel point on sait peu de choses sur les raisons de leur apparition ou sur ce que vous pouvez faire à leur sujet. Prendre, par exemple, le cas d'Alzheimer. Ce trouble laisse derrière lui deux indices très importants :les plaques amyloïdes et les enchevêtrements neurofibrillaires. Mais que signifient ces indices ? Leur présence déclenche-t-elle le processus d'Alzheimer, ou se développent-ils en conséquence? Et si ces deux caractéristiques sont les coupables, que peut-on faire pour les garder hors de la scène du cerveau ? Pour l'instant, il n'y a pas de solution miracle qui puisse restaurer la fonction cérébrale ou faire repousser les cellules cérébrales après leur perte.
En 1990, Le président George H.W. Bush a déclaré que la dernière décennie du 20e siècle serait connue sous le nom de « Décennie du cerveau ». La proclamation de Bush concernant la décennie intelligente a reconnu les progrès qui avaient été réalisés dans la compréhension du fonctionnement du cerveau tout en soulignant à quel point il fallait en apprendre davantage sur ce qui se passe là-haut [source :Bush]. Le président a cité un certain nombre de troubles neurologiques qu'il espérait mieux comprendre, dont la maladie d'Alzheimer, accident vasculaire cérébral, schizophrénie, autisme, La maladie de Parkinson, Maladie de Huntington et dystrophie musculaire.
Comme vous pouvez le deviner, une seule décennie de cerveau n'a pas suffi à résoudre tous les problèmes qui affligent la masse au sommet de notre moelle épinière. Pour comprendre comment le cerveau cesse de fonctionner, les chercheurs doivent faire plus de travail sur la façon dont le cerveau fonctionne réellement. Alors que les scientifiques connaissent la fonction générale de diverses parties du cerveau, il n'y a qu'un sens très basique de la façon dont les systèmes du cerveau fonctionnent ensemble, surtout avec toutes les fonctions qu'une personne exige d'elle en une seule journée. Comment ça marche si vite ? Quels autres systèmes du corps utilise-t-il ou sur lesquels il s'appuie ?
Toutes ces questions peuvent vous fatiguer, et vous êtes plus que bienvenu pour faire une sieste, mais réglez un réveil pour ne pas dormir pendant le prochain mystère de notre liste.
Pourquoi les bébés ont-ils besoin de tant de sommeil ? Encore un mystère ! Ben Bloom/Pierre/Getty Images "Doux rêves sont faits de cette, " a chanté Annie Lennox lors de son passage dans les Eurythmics dans les années 1980. Mais vous remarquerez peut-être que Lennox est suffisamment vague sur ce qu'est exactement "cela". Et vraiment, personne ne sait de quoi sont faits les beaux rêves, pourquoi nous les avons ou même ce que nous faisons dormir notre vie de toute façon.
Peux tu croire ça? Chaque nuit on se taille quelques heures de sommeil, et les scientifiques ne savent même pas pourquoi ! Ils savent que c'est extrêmement dommageable si une personne ne dort pas assez, et il est possible que le sommeil ait jadis servi une sorte d'avantage évolutif. Le sommeil serait une distraction extrêmement bénéfique si les premiers hommes avaient voulu faire une promenade nocturne à l'époque où rôdaient les tigres à dents de sabre [source :BBC]. D'autre part, ce n'est pas un trait particulièrement avantageux à poursuivre en cette ère de l'électricité car le processus prend beaucoup de temps (environ un tiers de notre vie) et rend le rêveur sans défense contre les prédateurs [source :Eagleman].
Il existe plusieurs théories expliquant pourquoi nous avons besoin de tant de sommeil. Une idée est que le sommeil est réparateur pour le corps, lui donnant l'occasion de se reposer. Mais si le repos est le but, pourquoi notre cerveau reste-t-il au travail ? Il est possible que pendant que nous dormons, le cerveau s'entraîne et exécute des exercices de résolution de problèmes avant d'accomplir des actions dans le monde réel. Il existe plusieurs études qui montrent que l'apprentissage ne peut se faire sans sommeil pour renforcer les connaissances [source :Schaffer].
Certaines de ces études peuvent avoir des implications réelles pour les étudiants. Un chercheur affirme qu'il vaudrait mieux que les étudiants examinent les informations jusqu'à ce qu'ils soient fatigués, puis dormi, par opposition à tirer une nuit blanche [source :BBC]. Certaines écoles ont changé l'heure de cette première cloche afin que les collégiens et les lycéens puissent avoir un peu plus de temps de sieste [source :Boyce, Bord].
Alors disons que ces étudiants vont réellement dormir, au lieu de s'engager dans des comportements plus infâmes. Que se passe-t-il alors ? Lorsque l'état de rêve du sommeil paradoxal a été découvert en 1951, il a été décrit comme un « nouveau continent dans le cerveau » [source :Schaffer]. Bien que les scientifiques aient essayé de faire des percées sur ce continent inexploré, des mystères subsistent sur sa topographie. Comme le sommeil, rêver peut représenter une sorte de temps de gym personnel pour le cerveau, avec des rêves permettant à une personne de résoudre des problèmes émotionnels et de solidifier ses pensées et ses souvenirs.
Ou, il est possible que la vie ne soit qu'un rêve, comme la chanson "Row, Ligne, Rame ton bateau" nous a appris. Quand tu dors, vous ressentez une tonne de stimuli visuels que le cerveau traite en quelque sorte. A l'état de veille, il peut y avoir des stimuli supplémentaires pour différents sens, mais le cerveau peut faire la même chose avec eux. Si le cerveau travaille aussi dur en dormant que lorsque nous sommes éveillés, alors peut-être que la vie est un rêve éveillé [source :Eagleman].
Ramenons notre bateau à la page suivante et enquêtons sur le mystérieux cas de la mémoire humaine.
Cette détective note tous ses indices pour ne pas les oublier. Henrik Sorensen/Pierre/Getty Images Dans le film de 2004 "Eternal Sunshine of the Spotless Mind, " les personnages joués par Jim Carrey et Kate Winslet subissent un processus pour effacer de leur esprit tous les souvenirs de leur relation. Le film utilise diverses méthodes pour montrer comment les souvenirs se désintègrent et disparaissent, et cela devient une course contre la montre lorsque le personnage de Carrey décide qu'il ne veut pas terminer le processus. Il essaie de protéger ses souvenirs sur le personnage de Winslet en les cachant dans des souvenirs sans rapport.
Bonne chance, Jim. Même les scientifiques ne savent pas exactement comment se forment les souvenirs, comment nous les récupérons ou comment ils disparaissent. Il existe de nombreux types de mémoire; nous, les humains, sommes des rats de meute qui rangent des informations allant de la façon de faire la tarte préférée de notre grand-mère à la façon de résoudre des équations algébriques. Mais quelles choses le cerveau décide-t-il de sauver ? Où met-il cette information, et pourquoi ne pouvons-nous pas accéder à certaines de ces informations lorsque nous le voulons vraiment ?
Les scientifiques ont pu déterminer où certains types de mémoire sont stockés. Ils ont également découvert comment les neurones se déclenchent et les synapses sont renforcées lors du stockage de ces souvenirs. Mais ils ne savent pas exactement ce qui entre dans ce neurone pour stocker la mémoire, ou comment dissoudre cette connexion synaptique si vous voulez oublier quelque chose. En septembre 2008, de nouveaux indices sur la mémoire ont émergé qui pourraient éventuellement nous aider à résoudre cette affaire froide. Dans une étude, les chercheurs ont découvert que les neurones activés dans le rappel d'un souvenir sont probablement ceux qui se sont déclenchés lorsque l'événement s'est produit à l'origine [source :Carey]. Alors quand tu parles de revivre de vieux souvenirs, tu l'es vraiment, parce que le cerveau fait exactement la même chose qu'il a fait la première fois.
Mais et s'il n'y avait pas eu de première fois ? L'un des problèmes d'aller au fond de la mémoire est qu'elle semble parfois jouer des tours au cerveau. Par exemple, nous créons souvent de faux souvenirs. Le 7 juillet 2005, Londres a connu une série d'attentats à la bombe. Une étude de suivi a révélé que quatre personnes sur dix ont de faux souvenirs de l'événement parce qu'elles ont prétendu avoir vu des séquences télévisées inexistantes [source :Randerson]. Si nous stockons des choses qui ne sont pas fiables, la mémoire sert-elle à quelque chose ? Selon des penseurs aussi anciens qu'Aristote, nous n'avons peut-être besoin que de souvenirs pour prédire et anticiper l'avenir [source :Eagleman].
La question de ce que nous avons vécu et comment nous l'avons vécu mène à notre prochain mystère cérébral non résolu – la question séculaire de la conscience. En savoir plus sur cette énigme du cerveau à la page suivante.
Le bébé Sherlock Holmes essaie de déterminer s'il a déjà atteint la conscience. Archives Lambert/Hulton/Getty Images Cette section pourrait juste "vous étonner, " pour utiliser une expression courante. Mais avez-vous même un esprit ? Les scientifiques ne savent pas où finit le cerveau et où commence l'esprit. S'agit-il de la même chose ? Qu'en est-il des âmes ? Sont-elles situées dans notre cerveau ? toutes les pensées et sentiments uniques qui font de nous ce que nous sommes ?Tout le monde, des philosophes aux physiciens, a abordé cette question de la conscience et en est ressorti vide.
Pendant longtemps, l'étude de la conscience était considérée comme trop éloignée pour être étudiée. Comment étudiez-vous scientifiquement quelque chose d'aussi subjectif ? Comment ce que ressent une personne peut-il devenir quelque chose qu'une autre personne peut quantifier ? Mais maintenant, dans leur quête incessante pour comprendre tout sur le monde, les scientifiques essaient de comprendre ce qui se passe exactement avec la conscience.
Bien que de profondes questions métaphysiques sur la nature d'une âme, un esprit et un cerveau se demandent si cette question est du domaine des scientifiques, le cerveau est probablement impliqué d'une manière ou d'une autre dans nos pensées conscientes. Grâce à l'imagerie cérébrale, les scientifiques peuvent observer différentes parties du cerveau s'illuminer, et ils savent qu'ils peuvent altérer le cerveau et notre conscience avec des chirurgies ou des produits chimiques [sources :Eagleman, Plus rose]. Mais ce que les scientifiques ne savent pas, c'est à quel stade du processus un neurone en feu devient une pensée consciente. Les choses qui composent la conscience peuvent être dispersées dans tout le cerveau, avec différentes parties crâniennes responsables de différentes parties d'une personne. Mais, comme nous l'avons mentionné, il existe des tonnes d'autres mystères cérébraux sur la façon dont ces parties pourraient fonctionner ensemble.
Les scientifiques tentent également de comprendre la relation entre les expériences conscientes et inconscientes. Il y a certaines choses - comme respirer et maintenir un rythme cardiaque régulier - auxquelles nous n'avons pas à penser. Comment ces actions inconscientes sont-elles câblées différemment des actions conscientes ? Y a-t-il une différence? Nous aimons penser que nous prenons nos propres décisions, mais une étude récente montre que nous ne pouvons même pas le faire. Cette étude a révélé qu'en utilisant des scanners cérébraux, les chercheurs pouvaient prédire comment une personne allait agir sept secondes avant que la personne ne sache qu'une décision avait été prise [source Keim]. Notre conscience n'est peut-être qu'une illusion.
Il est possible que quelque chose comme le libre arbitre puisse entrer dans l'équation au dernier moment possible, outrepasser la décision prise par le cerveau. Les chercheurs de l'étude ont également admis que ce test était le mieux adapté à un simple test de laboratoire qui impliquait d'appuyer sur un bouton, par opposition à une décision plus importante comme prendre un emploi [source :Keim].
Résoudrons-nous un jour ces mystères cérébraux ? Qui sait, notre instrument pour le faire est celui-là même que nous essayons de comprendre. Mais vous pouvez commencer à rechercher des indices négligés en lisant les histoires et les liens sur la page suivante.
