Informasi

Apa perbedaan antara daerah otak yang berbeda?

Apa perbedaan antara daerah otak yang berbeda?


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Otak dipisahkan menjadi wilayah yang berbeda, dan wilayah yang berbeda melakukan tugas yang berbeda. Nah, apa perbedaan antara wilayah ini pada tingkat seluler/sistemik. Otak terdiri dari neuron dan sel lain, tetapi mengapa satu bagian digunakan untuk memproses suara dan yang lain digunakan untuk memproses, katakanlah, bau? Apakah mereka menyukai papan sirkuit komputer yang berbeda - menggunakan komponen yang sama tetapi kabelnya berbeda?

Lagi pula, mengapa evolusi tidak menghasilkan otak yang menggunakan seluruh otak untuk memproses sesuatu, bukankah itu lebih efisien?


Kabelnya berbeda seperti yang Anda sebutkan. Namun, mungkin yang paling penting adalah otak tahu dari mana input itu berasal. Otak tahu di mana setiap serat mempersarafi dan dengan demikian dapat menyusun dan menyajikan data ini ke pikiran sadar kita. Kami menunjukkan jika kami merangsang otak secara langsung, daripada kami merasakan sensasi di bagian tubuh yang bertanggung jawab atas bagian otak. Plastisitas berarti otak kita dapat mengubah apa yang masuk ke mana, ini paling sering di mana kita belajar keterampilan motorik. Jika kita bermain piano misalnya bagian korteks yang memberi makan ke area ini meningkat.

Cara lain adalah jenis pemancar dan reseptor kimia. Dopamin terutama digunakan untuk hal-hal yang membuat kita senang misalnya. Namun dopamin dapat mempengaruhi gerakan kita jika disekresikan dari substansia nigra, karena ini masuk ke korteks motorik. Selanjutnya, neurotransmiter dapat menjadi rangsang atau penghambatan dan ini adalah analog daripada sinyal biner. Semua penyesuaian ini, dan posisi di mana mereka menghambat dan lokasi dan umpan balik dari mana mereka memperoleh sinyal, semuanya menunjukkan dari mana otak mendapatkan informasi atau apa yang ditanggapinya.

Singkatnya itu adalah kabel, sinyal dan lokasi. Namun komponennya sangat mirip tetapi bukan perbedaan kecil yang memiliki efek mendalam.


Otak dipisahkan menjadi wilayah yang berbeda, dan wilayah yang berbeda melakukan tugas yang berbeda

Tidak juga. Klaim semacam ini berasal dari penelitian otak awal, di mana setiap area dianggap berspesialisasi dalam satu tugas tertentu. Tentu, beberapa kategorisasi dimungkinkan (misalnya di mana input visual berada kebanyakan diproses). Namun, pertanyaan Anda pada dasarnya adalah argumen yang salah.

Lihat saja misalnya lobus temporal dan bandingkan bagaimana area sulcal dan gyral berbeda sehubungan dengan pemrosesan informasi.


Kami belum tahu secara detail bagaimana area kortikal yang berbeda dihubungkan, jadi sulit untuk mengatakan sejauh mana perbedaan kabelnya. Tetapi struktur keseluruhan dari area kortikal yang berbeda sangat mirip, dalam hal lapisan korteks dan komponen selulernya.

Tentu saja struktur input sangat berbeda antara area kortikal, dan korteks tampaknya sangat berhati-hati selama perkembangan bagaimana input itu terstruktur.

Kami tidak tahu mengapa korteks terbagi seperti itu. Tapi koneksi di dalam area kortikal yang dikhususkan untuk satu "fungsi" jauh lebih umum daripada koneksi di antara daerah kortikal. Ini menunjukkan dua hal: banyak koneksi diperlukan antara neuron yang memproses informasi serupa, yang menyiratkan bahwa neuron-neuron itu harus berdekatan, karena kabel mahal di otak (yaitu membutuhkan sumber daya dan memakan banyak waktu). banyak ruang); sebagai alternatif, mungkin informasi lebih mudah untuk diproses jika disimpan secara fisik terpisah.


Perbedaan otak pada ADHD

Studi pencitraan terbesar tentang ADHD hingga saat ini mengidentifikasi perbedaan di lima wilayah otak, dengan perbedaan terbesar terlihat pada anak-anak daripada orang dewasa.

Attention-deficit hyperactivity disorder (ADHD) dikaitkan dengan keterlambatan perkembangan lima wilayah otak dan harus dianggap sebagai gangguan otak, menurut sebuah penelitian yang diterbitkan di Psikiatri Lancet.

Studi ini adalah yang terbesar untuk melihat volume otak orang dengan ADHD, yang melibatkan lebih dari 3.200 orang. Para penulis mengatakan temuan itu dapat membantu meningkatkan pemahaman tentang gangguan tersebut, dan mungkin penting dalam menantang keyakinan bahwa ADHD adalah label untuk anak-anak yang sulit atau akibat dari pola asuh yang buruk.

Gejala ADHD termasuk kurangnya perhatian dan/atau hiperaktif dan bertindak impulsif. Gangguan ini mempengaruhi lebih dari satu dari 20 (5,3%) anak di bawah 18 tahun, dan dua pertiga dari mereka yang didiagnosis terus mengalami gejala sebagai orang dewasa.

Studi sebelumnya telah mengaitkan perbedaan volume otak dengan gangguan tersebut, tetapi ukuran sampel yang kecil berarti hasil yang tidak meyakinkan. Area yang diduga terlibat dalam ADHD terletak di ganglia basal - bagian otak yang mengontrol emosi, gerakan sukarela, dan kognisi - dan penelitian sebelumnya menemukan bahwa daerah berekor dan putamen di dalam ganglia lebih kecil pada orang dengan ADHD. .

Studi internasional baru mengukur perbedaan dalam struktur otak 1.713 orang dengan diagnosis ADHD dan 1.529 orang tanpa, semuanya berusia antara empat dan 63 tahun.

Semua 3.242 orang menjalani pemindaian MRI untuk mengukur volume otak mereka secara keseluruhan, dan ukuran tujuh wilayah otak yang dianggap terkait dengan ADHD - pallidum, thalamus, caudate nucleus, putamen, nucleus accumbens, amigdala, dan hippocampus . Para peneliti juga mencatat apakah mereka dengan ADHD pernah minum obat psikostimulan, misalnya Ritalin.

Studi ini menemukan bahwa volume otak secara keseluruhan dan lima volume regional lebih kecil pada orang dengan ADHD - nukleus berekor, putamen, nukleus accumbens, amigdala dan hippocampus.

"Perbedaan ini sangat kecil - dalam kisaran beberapa persen - jadi ukuran penelitian kami yang belum pernah terjadi sebelumnya sangat penting untuk membantu mengidentifikasi ini. Perbedaan serupa dalam volume otak juga terlihat pada gangguan kejiwaan lainnya, terutama gangguan depresi berat." kata penulis utama Dr Martine Hoogman, Radboud University Medical Center, Nijmegen, Belanda.

Perbedaan yang diamati paling menonjol pada otak anak-anak dengan ADHD, tetapi kurang jelas pada orang dewasa dengan gangguan tersebut. Berdasarkan hal ini, para peneliti mengusulkan bahwa ADHD adalah gangguan otak, dan menyarankan bahwa keterlambatan perkembangan beberapa daerah otak adalah karakteristik dari ADHD.

Selain nukleus berekor dan putamen, yang penelitian sebelumnya telah menunjukkan hubungan dengan ADHD, para peneliti dapat secara meyakinkan menghubungkan amigdala, nukleus accumbens, dan hippocampus dengan ADHD.

Para peneliti berhipotesis bahwa amigdala dikaitkan dengan ADHD melalui perannya dalam mengatur emosi, dan nukleus accumbens dapat dikaitkan dengan motivasi dan masalah emosional pada ADHD melalui perannya dalam pemrosesan hadiah. Peran hippocampus dalam gangguan mungkin bertindak melalui keterlibatannya dalam motivasi dan emosi.

Pada saat pemindaian MRI mereka, 455 orang dengan ADHD menerima obat psikostimulan, dan melihat ke belakang lebih jauh, 637 telah menjalani pengobatan dalam hidup mereka. Volume yang berbeda dari lima wilayah otak yang terlibat dalam ADHD hadir apakah orang telah minum obat atau tidak, menunjukkan perbedaan volume otak bukan akibat dari psikostimulan.

"Hasil dari penelitian kami mengkonfirmasi bahwa orang dengan ADHD memiliki perbedaan dalam struktur otak mereka dan karena itu menunjukkan bahwa ADHD adalah gangguan otak," tambah Dr Hoogman. “Kami berharap ini akan membantu mengurangi stigma bahwa ADHD adalah 'hanya label' untuk anak-anak yang sulit atau disebabkan oleh pola asuh yang buruk. Ini jelas bukan masalahnya, dan kami berharap pekerjaan ini akan berkontribusi pada pemahaman yang lebih baik tentang gangguan tersebut. "

Sementara penelitian ini melibatkan sejumlah besar orang dari segala usia, desainnya berarti tidak dapat menentukan bagaimana ADHD berkembang sepanjang hidup. Oleh karena itu, studi longitudinal yang melacak orang dengan ADHD dari masa kanak-kanak hingga dewasa untuk melihat bagaimana perbedaan otak berubah dari waktu ke waktu akan menjadi langkah penting berikutnya dalam penelitian.

Menulis di Komentar terkait Dr Jonathan Posner, Universitas Columbia, AS, mengatakan: "Ini adalah studi terbesar dari jenisnya dan didukung dengan baik untuk mendeteksi ukuran efek kecil. Ukuran sampel besar sangat penting dalam studi ADHD karena heterogenitas gangguan baik dalam etiologi dan manifestasi klinis.Penelitian ini merupakan kontribusi penting dengan memberikan bukti kuat untuk mendukung gagasan ADHD sebagai gangguan otak dengan efek substansial pada volume inti subkortikal.Meta- dan mega-analisis di masa depan akan diperlukan untuk selidiki efek pengobatan serta perjalanan perkembangan perbedaan volumetrik pada ADHD."


Pembelajaran Dini Aktif Membentuk Struktur Otak Orang Dewasa, Penelitian Baru Menunjukkan

Dalam penelitian baru yang diterbitkan di Jurnal Ilmu Saraf Kognitif, bayi dengan status sosial ekonomi rendah diacak untuk menjalani perawatan berbasis pusat stimulasi kognitif dan bahasa selama lima tahun atau kondisi perbandingan intervensi menghasilkan perubahan besar dan signifikan secara statistik dalam struktur otak yang diukur pada usia paruh baya, terutama untuk individu laki-laki.

Seorang guru membimbing seorang siswa melalui tugas dalam foto bersejarah Proyek Abecedaria ini. Kredit gambar: Virginia Tech.

Bagaimana pengalaman kehidupan awal membentuk otak manusia? Pertanyaan ini secara mengejutkan sulit untuk dijawab, karena menyangkut penyebab, bukan hanya korelasi, perbedaan individu dalam perkembangan manusia.

Studi tentang perbedaan seperti itu biasanya bersifat observasional dan dengan demikian tidak membahas masalah kausalitas.

Penelitian pada hewan, sebaliknya, telah menunjukkan pengaruh kausal dari stimulasi lingkungan pada struktur otak menggunakan penugasan acak ke lingkungan fisik dengan kompleksitas rendah atau tinggi.

Namun, mereka tidak dapat memberi tahu kita tentang ciri-ciri lingkungan yang paling penting bagi perkembangan manusia: stimulasi linguistik dan kognitif.

Peran lingkungan dalam membentuk perkembangan otak merupakan isu sentral untuk ilmu saraf, dan pertanyaan terbuka yang signifikan menyangkut dampak fitur unik manusia dari lingkungan, yaitu stimulasi linguistik dan kognitif.

Sedangkan literatur hewan besar menunjukkan bahwa lingkungan kandang yang lebih kompleks menyebabkan perubahan otak mikroskopis dan makroskopik, termasuk korteks yang lebih besar, manipulasi semacam itu memberikan model yang tidak lengkap untuk perbedaan lingkungan yang mungkin paling penting dalam perkembangan manusia.

Ini termasuk perbedaan dalam bentuk kompleks pengalaman kognitif dan linguistik.

"Penelitian kami menunjukkan hubungan antara struktur otak dan pengalaman sosial, pendidikan dan sosial berkualitas tinggi selama lima tahun," kata Profesor Craig Ramey, seorang peneliti di Institut Penelitian Biomedis Fralin di Institut Politeknik Virginia dan Universitas Negeri.

“Kami telah menunjukkan bahwa pada anak-anak rentan yang menerima pengalaman belajar yang merangsang dan mendukung secara emosional, perubahan signifikan secara statistik dalam struktur otak muncul di usia paruh baya.”

“Hasilnya mendukung gagasan bahwa lingkungan awal memengaruhi struktur otak individu yang tumbuh dengan tantangan sosial ekonomi multi-risiko,” tambah Dr. Martha Farah, direktur Pusat Ilmu Saraf dan Masyarakat di University of Pennsylvania.

"Ini memiliki implikasi yang menarik untuk ilmu dasar perkembangan otak, serta teori stratifikasi sosial dan kebijakan sosial."

Studi ini melibatkan peserta Proyek Abecedaria, yang didirikan di North Carolina pada awal 1970-an.

Proyek ini awalnya mendaftarkan 112 bayi yang didominasi Afrika Amerika dari rumah dengan SES yang sangat rendah (pendapatan rendah dan pendidikan ibu) dengan beberapa faktor risiko terkait seperti ketidakhadiran ayah, penerimaan kesejahteraan, dan IQ orang tua yang rendah, tetapi bebas dari gangguan perkembangan saraf.

Satu dari 112 bayi kemudian menerima diagnosis kondisi bawaan yang didiskualifikasi berdasarkan kriteria eksklusi, sehingga 111 bayi berpartisipasi dalam penelitian.

Baik kelompok pembanding maupun perlakuan menerima perawatan kesehatan ekstra, nutrisi, dan layanan dukungan keluarga.

Namun, mulai usia enam minggu, kelompok perlakuan juga menerima lima tahun dukungan pendidikan berkualitas tinggi, lima hari seminggu, 50 minggu setahun.

Selama pemeriksaan tindak lanjut, pemindaian MRI struktural diperoleh dari 47 sampel Abecedarian, 29 dari kelompok intervensi awal dan 18 dari kelompok pembanding.

Saat dipindai, para peserta berusia akhir 30-an hingga awal 40-an, menawarkan para peneliti pandangan unik tentang bagaimana faktor masa kanak-kanak memengaruhi otak orang dewasa.

Menganalisis pemindaian, penulis melihat ukuran otak secara keseluruhan, termasuk korteks, lapisan terluar otak, serta lima wilayah yang dipilih untuk koneksi yang diharapkan dengan stimulasi intervensi bahasa anak-anak dan perkembangan kognitif.

Itu termasuk gyrus frontal inferior kiri dan gyrus temporal superior kiri, yang mungkin relevan dengan bahasa, dan gyrus frontal inferior kanan dan korteks cingulate anterior bilateral, relevan dengan kontrol kognitif.

Seperlima, hippocampus bilateral, ditambahkan karena volumenya sering dikaitkan dengan kesulitan hidup awal dan status sosial ekonomi.

Para ilmuwan menentukan bahwa mereka yang berada dalam kelompok perlakuan pendidikan awal mengalami peningkatan ukuran seluruh otak, termasuk korteks. Beberapa daerah kortikal tertentu juga tampak lebih besar.

Mereka juga mencatat hasil pengobatan intervensi kelompok untuk otak secara substansial lebih besar untuk laki-laki daripada perempuan.

Alasan untuk ini tidak diketahui, dan mengejutkan, karena baik anak laki-laki maupun perempuan secara umum menunjukkan efek perilaku dan pendidikan positif yang sebanding dari pendidikan awal mereka yang diperkaya.

“Ketika kami meluncurkan proyek ini pada 1970-an, bidang ini tahu lebih banyak tentang cara menilai perilaku daripada cara menilai struktur otak,” kata Profesor Ramey.

“Karena kemajuan dalam teknologi neuroimaging dan melalui kolaborasi interdisipliner yang kuat, kami dapat mengukur fitur struktural otak.”

"Korteks prefrontal dan area yang terkait dengan bahasa pasti terpengaruh dan sepengetahuan kami, ini adalah bukti eksperimental pertama tentang hubungan antara pengalaman pendidikan awal yang diketahui dan perubahan jangka panjang pada manusia."

“Kami percaya bahwa temuan ini memerlukan pertimbangan yang cermat dan memberikan dukungan lebih lanjut untuk nilai memastikan pembelajaran positif dan dukungan sosial-emosional untuk semua anak — terutama untuk meningkatkan hasil bagi anak-anak yang rentan terhadap stimulasi dan perawatan yang tidak memadai di tahun-tahun awal kehidupan. kehidupan."

Martha J. Farah dkk. 2021. Manipulasi Acak Pengalaman Kognitif Dini Berdampak pada Struktur Otak Orang Dewasa. Jurnal Ilmu Saraf Kognitif 33 (6): 1197-1209 doi: 10.1162/jocn_a_01709


Perbedaan Otak Manusia dan Neanderthal Menjelaskan Keistimewaan Manusia

Ketika saya masih kecil, ibu saya mengalami Agatha Christie fase. Dia adalah penggemar berat penulis misteri pembunuhan dan dia membaca semua buku Christie.

Agatha Christie terjebak dalam misteri kehidupan nyatanya sendiri ketika dia menghilang selama 10 hari pada bulan Desember 1926 dalam keadaan yang sangat mencurigakan. Mobilnya ditemukan di dekat rumahnya, dekat dengan tepi tebing. Tapi, dia tidak bisa ditemukan. Sepertinya dia menghilang tanpa jejak, tanpa penjelasan apapun. Sebelas hari setelah dia menghilang, dia muncul di kamar hotel yang terdaftar dengan nama samaran.

Christie tidak pernah memberikan penjelasan atas kepergiannya. Sampai hari ini, itu tetap menjadi misteri abadi. Beberapa orang berpikir itu adalah aksi publisitas yang tidak berperasaan. Ada yang bilang dia mengalami gangguan saraf. Yang lain mengira dia menderita amnesia. Beberapa orang menyarankan alasan yang lebih jahat. Mungkin, dia ingin bunuh diri. Atau mungkin dia mencoba menjebak suaminya dan kekasihnya atas pembunuhannya.

Mungkin kita tidak akan pernah tahu.

Seperti detektif fiksi Christie, Hercule Poirot dan Miss Marple, ahli paleoantropologi sangat ingin memecahkan misteri hilangnya mereka sendiri. Mereka ingin tahu mengapa Neanderthal menghilang dari muka bumi. Dan apa peran manusia (Homo sapiens) bermain dalam hilangnya Neanderthal, jika ada? Apakah kita membunuh makhluk-makhluk ini? Apakah kita mengalahkan mereka atau apakah Neanderthal mati dengan sendirinya?

Antropolog telah mengusulkan berbagai skenario untuk menjelaskan hilangnya Neanderthal. Beberapa ahli paleoantropologi berpikir bahwa perbedaan kemampuan kognitif manusia modern dan Neanderthal membantu menjelaskan kepunahan makhluk tersebut. Menurut model ini, kemampuan penalaran yang superior memungkinkan manusia untuk berkembang sementara Neanderthal menghadapi kepunahan yang tak terhindarkan. Akibatnya, kami menggantikan Neanderthal di Timur Tengah, Eropa, dan Asia ketika kami pertama kali bermigrasi ke bagian dunia ini.

Neuroanatomi Komputasi

Karya inovatif para peneliti dari Jepang menawarkan dukungan untuk skenario ini. 1 Menggunakan teknik yang disebut neuroanatomi komputasional, para peneliti merekonstruksi bentuk otak Neanderthal dan manusia modern dari catatan fosil. Dalam studi mereka, para peneliti menggunakan empat spesimen Neanderthal:

  • Amud 1 (usia 50.000 sampai 70.000 tahun)
  • La Chapelle-aux Saints 1 (berusia 47.000 hingga 56.000 tahun)
  • La Ferrassie 1 (berusia 43.000 hingga 45.000 tahun)
  • Forbes' Quarry 1 (tidak ada tanggal usia)

Mereka juga bekerja dengan empat Homo sapiens spesimen:

  • Qafzeh 9 (berusia 90.000 hingga 120.000 tahun)
  • Skhül 5 (100.000 hingga 135.000 tahun)
  • Mladeč 1 (berusia 35.000 tahun)
  • Cro-Magnon 1 (berusia 32.000 tahun)

Para peneliti menggunakan pemindaian tomografi terkomputasi untuk membuat endocast virtual (cetakan rongga tengkorak) dari otak fosil. Setelah menghasilkan endocast, tim menentukan struktur otak 3D dari spesimen fosil dengan mengubah struktur 3D rata-rata otak manusia sehingga sesuai dengan tengkorak fosil dan sesuai dengan endocast.

Teknik ini tampaknya valid, berdasarkan studi kontrol yang dilakukan pada otak simpanse dan bonobo. Dengan menggunakan neuroanatomi komputasional, para peneliti dapat mengubah bentuk otak simpanse untuk menghasilkan otak bonobo secara akurat, dan sebaliknya.

Perbedaan Otak, Perbedaan Kognitif

Tim Jepang mengetahui bahwa perbedaan utama antara otak manusia dan Neanderthal adalah ukuran dan bentuk otak kecil. Hemisfer serebelar diproyeksikan lebih ke arah interior di otak manusia daripada di otak Neanderthal dan volume otak kecil manusia lebih besar. Para peneliti juga memperhatikan bahwa sisi kanan otak kecil Neanderthal secara signifikan lebih kecil daripada sisi kiri — sebuah fenomena yang disebut lateralitas volumetrik. Perbedaan ini tidak ada di otak manusia. Akhirnya, para peneliti Jepang mengamati bahwa daerah parietal di otak manusia lebih besar daripada daerah di otak Neanderthal.

Karena perbedaan otak ini, para peneliti berpendapat bahwa manusia secara sosial dan kognitif lebih canggih daripada Neanderthal. Ahli saraf telah menemukan bahwa otak kecil membantu fungsi motorik dan kognisi yang lebih tinggi dengan berkontribusi pada fungsi bahasa, memori kerja, pemikiran, dan kemampuan sosial. Oleh karena itu, para peneliti berpendapat bahwa pengurangan ukuran belahan otak kanan pada Neanderthal membatasi koneksi ke daerah prefrontal — koneksi yang penting untuk pemrosesan bahasa. Ahli saraf juga telah menemukan bahwa lobus parietal berperan dalam citra visuo-spasial, memori episodik, representasi mental yang berhubungan dengan diri sendiri, koordinasi antara diri dan ruang eksternal, dan rasa agensi.

Berdasarkan penelitian ini, tampaknya manusia mengungguli Neanderthal dalam hal sumber daya yang terbatas—mendorong mereka menuju kepunahan—atau hanya lebih cocok untuk bertahan hidup daripada Neanderthal karena kemampuan mental yang superior. Atau mungkin kematian mereka terjadi karena alasan yang lebih jahat. Mungkin kita menggunakan kemampuan penalaran kita yang canggih untuk membunuh makhluk-makhluk ini.

Apakah Neanderthal Membuat Seni, Musik, Perhiasan, dll.?

Baru-baru ini, banyak laporan telah muncul dalam literatur ilmiah yang mengklaim bahwa Neanderthal memiliki kapasitas bahasa dan kemampuan untuk membuat seni, musik, dan perhiasan. Studi lain mengklaim bahwa Neanderthal secara ritual mengubur mayat mereka, menguasai api, dan menggunakan tanaman sebagai obat. Semua klaim ini bertumpu pada interpretasi yang sangat spekulatif dari catatan arkeologi. Faktanya, penelitian lain menyajikan bukti yang menyangkal setiap klaim ini (lihat Sumberdaya).

Perbandingan morfologi dan ukuran otak manusia dan Neanderthal menjadi semakin penting di tengah kontroversi ini. Studi terbaru ini—bersama dengan pekerjaan sebelumnya (go di sini dan di sini)—menunjukkan bahwa Neanderthal tidak memiliki arsitektur otak dan, karenanya, kapasitas kognitif untuk berkomunikasi secara simbolis melalui bahasa, seni, musik, dan ornamen tubuh. Mereka juga tidak memiliki kapasitas otak untuk terlibat dalam interaksi sosial yang kompleks. Singkatnya, anatomi otak Neanderthal tidak mendukung interpretasi catatan arkeologi apa pun yang mengaitkan kemampuan kognitif tingkat lanjut dengan makhluk ini.

Sementara penelitian ini memberikan petunjuk penting tentang hilangnya Neanderthal, kita masih tidak tahu mengapa mereka punah. Kami juga tidak tahu detail misterius seputar kematian mereka sebagai spesies.

Mungkin kita tidak akan pernah tahu.

Tapi kita melakukan ketahuilah bahwa dalam hal kapasitas kognitif dan sosial kita, manusia berbeda dari Neanderthal dan semua makhluk lainnya. Biologi dan perilaku otak manusia membuat kita luar biasa, satu-satunya, dengan cara yang konsisten dengan citra Tuhan.


Pemindaian otak menunjukkan pola khas pada orang dengan gangguan kecemasan umum dalam studi Stanford

Gambar ini menunjukkan, dalam warna merah, daerah otak dengan koneksi yang lebih kuat ke amigdala pada pasien dengan GAD, sedangkan daerah biru menunjukkan konektivitas yang lebih lemah. Warna merah sesuai dengan area yang penting untuk perhatian dan mungkin mencerminkan penggunaan strategi kognitif seperti kekhawatiran dan gangguan pada pasien kecemasan. Untuk versi resolusi tinggi, klik di sini.

Hubungan acak antara bagian otak yang memproses rasa takut dan emosi dan daerah otak lainnya bisa menjadi ciri dari gangguan kecemasan umum, menurut sebuah studi baru dari Stanford University School of Medicine. Temuan ini dapat membantu peneliti mengidentifikasi perbedaan biologis antara jenis gangguan kecemasan serta gangguan seperti depresi.

Studi yang diterbitkan 7 Desember di Arsip Psikiatri Umum, memeriksa otak orang-orang dengan gangguan kecemasan umum, atau GAD, suatu kondisi kejiwaan di mana pasien menghabiskan hari-hari mereka dalam kabut kekhawatiran atas masalah sehari-hari. Para peneliti telah mengetahui bahwa amigdala, sepasang bundel serat saraf seukuran almond di tengah otak yang membantu proses emosi, memori dan ketakutan, terlibat dalam gangguan kecemasan seperti GAD. Tetapi studi Stanford adalah yang pertama mengintip cukup dekat untuk mendeteksi jalur saraf yang menuju dan dari subbagian wilayah otak kecil ini.

Pengamatan skala kecil seperti itu penting untuk memahami otak orang dengan gangguan kejiwaan, kata ahli saraf Universitas Duke Kevin LaBar, PhD, yang tidak terlibat dalam penelitian. “Jika kita ingin membedakan GAD dari gangguan kecemasan lainnya, kita mungkin harus melihat subregional ini daripada sinyal umum dari area ini,” katanya. “Secara metodologis sangat mengesankan.”

Untuk mendapatkan cukup dekat untuk membedakan satu wilayah amigdala dari yang lain, psikiater Stanford Amit Etkin, MD, PhD, dan rekan-rekannya berfokus pada "wilayah minat" yang ditentukan oleh studi anatomi rinci otak manusia. Mereka merekrut 16 orang dengan GAD dan 17 peserta yang sehat secara psikologis dan memindai otak mereka menggunakan pencitraan resonansi magnetik fungsional, yang mengukur fluktuasi aliran darah yang disebabkan oleh perubahan aktivitas di berbagai wilayah otak. Setiap orang menghabiskan delapan menit di pemindai fMRI, membiarkan pikiran mereka mengembara.

Para peneliti menganalisis data yang dihasilkan untuk menentukan area mana yang terhubung — yaitu, wilayah mana yang kemungkinan akan aktif secara bersamaan. Mereka pertama kali melihat satu subregion, amigdala basolateral, yang berada di dasar amigdala. Pada peserta yang sehat, mereka menemukan bahwa subregion terkait dengan lobus oksipital di bagian belakang otak, lobus temporal di bawah telinga dan korteks prefrontal tepat di belakang dahi. Daerah ini terkait dengan pemrosesan visual dan pendengaran, serta dengan memori dan fungsi emosional dan kognitif tingkat tinggi.

Subregion lain, yang dikenal sebagai amigdala sentromedial dan ditemukan di bagian atas amigdala, dikaitkan dengan area subkortikal, atau lebih dalam, otak. Koneksi ini termasuk thalamus, yang mengontrol aliran informasi ke seluruh otak dan membantu mengatur kewaspadaan dari tempat bertenggernya di otak tengah, batang otak, yang mengatur detak jantung, pernapasan, dan pelepasan neurotransmitter seperti serotonin dan dopamin, serta serebelum yang berkerut padat, yang terletak di belakang. batang otak dan mengontrol koordinasi motorik. Asosiasi tersebut menguatkan apa yang telah ditemukan oleh studi anatomi pada hewan, kata Etkin, penulis utama studi tersebut. Tim juga menganalisis data fMRI istirahat dari 31 orang sehat lainnya dan menemukan hasil yang serupa.

Tetapi pada orang dengan GAD, pemindaian mengungkapkan pola lain. Kedua wilayah masih mengirim utusan ke target masing-masing, tetapi jalur komunikasi kacau.

“Amigdala basolateral kurang terhubung dengan semua targetnya dan lebih terhubung dengan target sentromedial,” kata Etkin. “Dan sentromedial kurang terhubung dengan target normalnya dan lebih terhubung dengan target basolateral.”

Para peneliti juga menemukan bahwa kedua wilayah amigdala memiliki konektivitas yang lebih sedikit ke wilayah otak yang bertanggung jawab untuk menentukan pentingnya rangsangan. Ini bisa berarti bahwa orang dengan gangguan tersebut lebih sulit membedakan situasi yang benar-benar mengkhawatirkan dari gangguan ringan. Pada saat yang sama, amigdala lebih terhubung ke jaringan kontrol eksekutif kortikal yang sebelumnya ditemukan menggunakan kontrol kognitif atas emosi.

Koneksi kontrol kognitif mungkin menjelaskan mengapa GAD ditandai dengan kekhawatiran obsesif, kata Etkin. Orang dengan gangguan ini merasa kewalahan oleh emosi dan tidak percaya bahwa mereka dapat merasa sedih atau kesal tanpa benar-benar hilang. Jadi, dalam upaya untuk menghindari menghadapi perasaan tidak menyenangkan mereka, mereka mengalihkan perhatian mereka dengan resah. Overthinking semacam itu mungkin berhasil dalam jangka pendek tetapi menjadi bermasalah seiring waktu.

Para peneliti tidak dapat mengatakan dengan pasti apakah kelainan konektivitas muncul lebih dulu atau apakah kekhawatiran berlebihan membentuk otak dengan memperkuat jalur saraf tertentu. Namun, pola yang ditemukan oleh pemindaian neurologis suatu hari nanti dapat membantu psikiater mendiagnosis dan mengobati penyakit tersebut.

“Ini adalah contoh bagus dari penggabungan kekuatan neurologi dan psikiatri,” kata Michael Greicius, MD, asisten profesor neurologi dan ilmu saraf di Stanford dan penulis senior makalah ini.

Langkah selanjutnya, kata Etkin, adalah mempelajari pasien dengan gangguan kecemasan lain dan depresi. Itu akan memungkinkan peneliti untuk melihat apakah pola konektivitas amigdala berbeda antara gangguan. Jika ya, pemindaian otak suatu hari nanti bisa menjadi alat diagnostik tambahan untuk gangguan dengan gejala yang sering tumpang tindih.

Penelitian ini didanai oleh National Institutes of Health dan program penelitian residensi dari Sistem Perawatan Kesehatan Palo Alto Urusan Veteran. Rekan penulis makalah ini adalah asisten peneliti Katherine Keller Prater Alan Schatzberg, MD, Profesor Kenneth T. Norris, Jr. dan ketua psikiatri dan ilmu perilaku dan Vinod Menon, PhD, profesor psikiatri dan ilmu perilaku.


Apa itu Cerebrum?

Cerebrum mengacu pada bagian paling menonjol dan paling anterior dari otak vertebrata, yang terdiri dari dua belahan. Kedua hemisfer dipisahkan oleh fisura. Corpus callosum adalah berkas neuron besar yang menghubungkan kedua hemisfer. Dua jenis jaringan saraf di otak besar adalah materi abu-abu dan materi putih. Materi abu-abu terjadi di bagian luar otak besar dan disebut korteks serebral. Ini berisi badan sel dan dendrit neuron di otak besar. Materi putih ditemukan di bawah materi abu-abu dan mengandung serabut saraf. Cerebrum menyumbang 4/5 dari total berat otak. Kedua belahan otak besar ditunjukkan pada gambar gambar 1.

Gambar 1: Belahan Serebrum (merah)

Setiap belahan lebih lanjut dibagi menjadi empat lobus: lobus frontal, lobus parietal, lobus temporal, dan lobus oksipital. Tiga celah yang memisahkan keempat lobus satu sama lain adalah fisura sentral, fisura Sylvian, dan fisura Sylvian parieto-oksipital. Fungsi utama dari otak besar adalah untuk mengontrol gerakan sukarela tubuh secara kooperatif dengan otak kecil. Empat lobus belahan otak ditunjukkan pada: Gambar 2.

Gambar 2: Lobus Belahan Otak

Lobus depan bertanggung jawab untuk perencanaan, kesadaran, organisasi, ucapan, dan ekspresi emosional selain gerakan sukarela. Lobus temporal berisi korteks pendengaran. Lobus parietal mengandung korteks motorik, yang terlibat dalam persepsi somatosensori. Dalam persepsi somatosensori, tubuh merespon indera yang diperoleh dari fungsi visual, akustik, dan memori. Lobus oksipital berisi korteks visual. Secara umum, otak kanan mengendalikan tubuh bagian kiri, sedangkan otak kiri mengendalikan tubuh bagian kanan. Belahan otak kiri bertanggung jawab untuk menulis, bahasa, ucapan, dan pemrosesan sekuensial linier. Namun, belahan otak kanan bertanggung jawab untuk musik, menggambar, emosi, aktivitas visual-spasial, dan pemrosesan paralel.


Perbedaan bawaan antara otak pria dan wanita dapat menjelaskan mengapa pria 'lebih baik dalam membaca peta'

Sebuah studi perintis telah menunjukkan untuk pertama kalinya bahwa otak pria dan wanita terhubung secara berbeda yang dapat menjelaskan beberapa perbedaan stereotip dalam perilaku pria dan wanita, kata para ilmuwan.

Para peneliti menemukan bahwa banyak koneksi di otak pria yang khas berjalan antara bagian depan dan belakang dari sisi otak yang sama, sedangkan pada wanita koneksi lebih cenderung berjalan dari sisi ke sisi antara belahan otak kiri dan kanan. .

Perbedaan dalam cara koneksi saraf di otak "terprogram" terjadi selama masa remaja ketika banyak karakteristik seksual sekunder seperti rambut wajah pada pria dan payudara pada wanita berkembang di bawah pengaruh hormon seks, studi tersebut menemukan.

Para peneliti percaya bahwa perbedaan fisik antara kedua jenis kelamin dalam cara otak tertanam dapat memainkan peran penting dalam memahami mengapa pria secara umum lebih baik dalam tugas spasial yang melibatkan kontrol otot sementara wanita lebih baik dalam tugas verbal yang melibatkan memori dan intuisi.

Psychological testing has consistently indicated a significant difference between the sexes in the ability to perform various mental tasks, with men outperforming women in some tests and women outperforming men in others. Now there seems to be a physical explanation, scientists said.

“These maps show us a stark difference - and complementarity - in the architecture of the human brain that helps to provide a potential neural basis as to why men excel at certain tasks, and women at others,” said Ragini Verma, professor of radiology at the University of Pennsylvania in Philadelphia.

“What we've identified is that, when looked at in groups, there are connections in the brain that are hardwired differently in men and women. Functional tests have already shown than when they carry out certain tasks, men and women engage different parts of the brain,” Professor Verma said.

The research was carried out on 949 individuals - 521 females and 428 males - aged between 8 and 22. The brain differences between the sexes only became apparent after adolescence, the study found.

A special brain-scanning technique called diffusion tensor imaging, which can measure the flow of water along a nerve pathway, established the level of connectivity between nearly 100 regions of the brain, creating a neural map of the brain called the “connectome”, Professor Verma said.

“It tells you whether one region of the brain is physically connected to another part of the brain and you can get significant differences between two populations,” Professor Verma said.

“In women most of the connections go between left and right across the two hemispheres while in men most of the connections go between the front and the back of the brain,” she said.

Because the female connections link the left hemisphere, which is associated with logical thinking, with the right, which is linked with intuition, this could help to explain why women tend to do better than men at intuitive tasks, she added.

“Intuition is thinking without thinking. It's what people call gut feelings. Women tend to be better than men at these kinds of skill which are linked with being good mothers,” Professor Verma said.

Many previous psychological studies have revealed significant differences between the sexes in the ability to perform various cognitive tests.

Men tend to outperform women involving spatial tasks and motor skills - such as map reading - while women tend to better in memory tests, such as remembering words and faces, and social cognition tests, which try to measure empathy and “emotional intelligence”.

A separate study published last month found that the genes expressed in the human brain did so differently in men and women. Post-mortem tests on the brain and spinal cord of 100 individuals showed significant genetic differences between the sexes, which could account for the observed gender differences in neurological disorders, such as autism, according to scientists from University College London.

For instance, one theory of autism, which is affects about five times as many boys as girls, is that it is a manifestation of the “extreme male brain”, which is denoted by a failure to be able to show empathy towards others.

The latest study, published in the Proceedings of the National Academy of Sciences, showed that the differences in the male and female “connectomes” develop during at the same age of onset of the gender differences seen in psychological tests.

The only part of the brain where right-left connectivity was greater in men than in women was in the cerebellum, an evolutionary ancient part of the brain that is linked with motor control.

“It's quite striking how complementary the brains of women and men really are,” said Rubin Gur of Pennsylvania University, a co-author of the study.

“Detailed connectome maps of the brain will not only help us better understand the differences between how men and women think, but it will also give us more insight into the roots of neurological disorders, which are often sex related,” Dr Gur said.


Brain Differences Between Genders

It’s no secret that boys and girls are different—sangat berbeda. The differences between genders, however, extend beyond what the eye can see. Research reveals major distinguishers between male and female brains.

Scientists generally study four primary areas of difference in male and female brains: processing, chemistry, structure, and activity. The differences between male and female brains in these areas show up all over the world, but scientists also have discovered exceptions to every so-called gender rule. You may know some boys who are very sensitive, immensely talkative about feelings, and just generally don’t seem to fit the “boy” way of doing things. As with all gender differences, no one way of doing things is better or worse. The differences listed below are simply generalized differences in typical brain functioning, and it is important to remember that all differences have advantages and disadvantages.

Male brains utilize nearly seven times more materi abu-abu for activity while female brains utilize nearly ten times more white matter. Apa artinya ini?

Gray matter areas of the brain are localized. They are information- and action-processing centers in specific splotches in a specific area of the brain. This can translate to a kind of tunnel vision when they are doing something. Once they are deeply engaged in a task or game, they may not demonstrate much sensitivity to other people or their surroundings.

White matter is the networking grid that connects the brain’s gray matter and other processing centers with one another. This profound brain-processing difference is probably one reason you may have noticed that girls tend to more quickly transition between tasks than boys do. The gray-white matter difference may explain why, in adulthood, females are great multi-taskers, while men excel in highly task-focused projects.

Male and female brains process the same neurochemicals but to different degrees and through gender-specific body-brain connections. Some dominant neurochemicals are serotonin, which, among other things, helps us sit still testosteron, our sex and aggression chemical estrogen, a female growth and reproductive chemical and oksitosin, a bonding-relationship chemical.

In part, because of differences in processing these chemicals, males on average tend to be less inclined to sit still for as long as females and tend to be more physically impulsive and aggressive. Additionally, males process less of the bonding chemical oxytocin than females. Overall, a major takeaway of chemistry differences is to realize that our boys at times need different strategies for stress release than our girls.

Structural Differences

A number of structural elements in the human brain differ between males and females. “Structural” refers to actual parts of the brain and the way they are built, including their size and/or mass.

Females often have a larger hippocampus, our human memory center. Females also often have a higher density of neural connections into the hippocampus. As a result, girls and women tend to input or absorb more sensorial and emotive information than males do. By “sensorial” we mean information to and from all five senses. If you note your observations over the next months of boys and girls and women and men, you will find that females tend to sense a lot more of what is going on around them throughout the day, and they retain that sensorial information more than do men.

Additionally, before boys or girls are born, their brains developed with different hemispheric divisions of labor. The right and left hemispheres of the male and female brains are not set up exactly the same way. For instance, females tend to have verbal centers on both sides of the brain, while males tend to have verbal centers on only the left hemisphere. This is a significant difference. Girls tend to use more words when discussing or describing incidence, story, person, object, feeling, or place. Males not only have fewer verbal centers in general but also, often, have less connectivity between their word centers and their memories or feelings. When it comes to discussing feelings and emotions and senses together, girls tend to have an advantage, and they tend to have more interest in talking about these things.

Blood Flow and Brain Activity

While we are on the subject of emotional processing, another difference worth looking closely at is the activity difference between male and female brains. The female brain, in part thanks to far more natural blood flow throughout the brain at any given moment (more white matter processing), and because of a higher degree of blood flow in a concentration part of the brain called the cingulate gyrus, will often ruminate on and revisit emotional memories more than the male brain.

Males, in general, are designed a bit differently. Males tend, after reflecting more briefly on an emotive memory, to analyze it somewhat, then move onto the next task. During this process, they may also choose to change course and do something active and unrelated to feelings rather than analyze their feelings at all. Thus, observers may mistakenly believe that boys avoid feelings in comparison to girls or move to problem-solving too quickly.

These four, natural design differences listed above are just a sample of how males and females think differently. Scientists have discovered approximately 100 gender differences in the brain, and the importance of these differences cannot be overstated. Understanding gender differences from a neurological perspective not only opens the door to greater appreciation of the different genders, it also calls into question how we parent, educate, and support our children from a young age.


Asperger's and Autism: Brain Differences Found

Children with Asperger's syndrome show patterns of brain connectivity distinct from those of children with autism, according to a new study. The findings suggest the two conditions, which are now in one category in the new psychiatry diagnostic manual, may be biologically different.

The researchers used electroencephalography (EEG) recordings to measure the amount of signaling occurring between brain areas in children. They had previously used this measure of brain connectivity to develop a test that could distinguish between children with autism and typically-developing children.

"We looked at a group of 26 children with Asperger's, to see whether measures of brain connectivity would indicate they're part of autism group, or they stood separately," said study researcher Dr. Frank Duffy, a neurologist at Boston's Children Hospital. The study also included more than 400 children with autism, and about 550 typically-developing children, who served as controls.

At first, the test showed that children with Asperger's and those with autism were similar: both showed weaker connections, compared with typically-developing children, in a region of the brain's left hemisphere called the arcuate fasciculus, which is involved in language.

However, when looking at connectivity between other parts of the brain, the researchers saw differences. Connections between several regions in the left hemisphere were stronger in children with Asperger's than in both children with autism and typically-developing children.

The results suggest the conditions are related, but there are physiological differences in brain connectivity that distinguish children with Asperger's from those with autism, according to the study published Wednesday (July 31) in the journal BMC Medicine.

"The findings are exciting, and the methods are sophisticated," said Dr. James McPartland, a professor of child psychiatry at Yale University, who was not involved in the study. Although the study included a reasonable number of children, like any new finding, the research needs to be replicated in future studies, McPartland said.

People with Asperger&rsquos syndrome experience difficulties with social interaction, and can display unusual behaviors, such as repeating the same action or being excessively attached to performing certain routines. These symptoms overlap with those of autism disorder, however, children with Asperger's tend to show language and cognitive development that is closer to that of typically-developing children, compared with children with autism.

Recently, the American Psychiatric Association decided to eliminate Asperger's syndromefrom the newest revision of the Diagnostic and Statistical Manual of Mental Disorders (DSM 5) and instead put it alongside autism under an umbrella term, autism spectrum disorders (ASD).

The APA's decision raised voices of concern from several places. Parents worried that their children with Asperger's might not receive the special training they need, and experts said it was premature to combine the two conditions under one groupwhen it cannot be ruled out that there are biological differences.

"At present, it is hard to know whether [the new findings] reflect a core, intrinsic difference between Asperger's and autism, or whether it is a reflection of developing with different characteristics," McPartland said.

Duffy said the new findings fit with the notion that autism and Asperger's syndrome are similar in some respects for example, both have difficulty getting along with other people.

However, stronger connectivity among the left hemisphere brain areas in children with Asperger's may be what makes people with Asperger's special in terms of their personalities and abilities, Duffy said.

"It's essential to separate these two groups, because they need different education and training and opportunity," he said. Catatan Editor: This story was updated on Monday Aug. 5 to refer to the control children in the study as "typically-developing."


Tonton videonya: Apa Perbedaan Otak Kanan Dan Otak Kiri? (Februari 2023).