How spontaneous brain activity keeps you alive - Nathan S. Jacobs

תרגום: Ido Dekkers עריכה: Boaz Hovav

You probably don't need to be told how important your brain is.

כנראה לא צריך לספר לכם כמה המוח שלכם חשוב.

After all, every single thing you experience,

אחרי הכל, כל דבר שאתם חווים,

your thoughts and your actions,

המחשבות שלכם והפעולות שלכם,

your perceptions and your memories

התפישות שלכם והזכרונות שלכם

are processed here in your body's control center.

מעובדים פה במרכז השליטה של הגוף.

But if this already seems like a lot for a single organ to handle,

אבל אם זה כבר נראה הרבה לאיבר יחיד לטפל בו,

it's actually only a small part of what the brain does.

זה למעשה רק חלק קטן ממה שהמוח עושה.

Most of its activities are ones you'd never be aware of,

רוב הפעילויות שלו הן כאלה שאתם לא מודעים אליהם,

unless they suddenly stopped.

אלא אם הן פתאום נעצרות.

The brain is made up of billions of neurons,

המוח עשוי ממיליארדי ניורונים,

and trillions of connections.

וטריליוני חיבורים.

Neurons can be activated by specific stimuli or thoughts,

ניורונים יכולים להיות מופעלים על ידי גירויים ספציפיים או מחשבות.

but they are also often spontaneously active.

אבל הם גם הרבה פעמים פועלים ספונטנית.

Some fire cyclically in a set pattern.

כמה יורים באופן חוזר בתבנית קבועה.

Others fire rapidly in short bursts before switching off,

אחרים יורים במהירות בפרצים קצרים לפני שהם נכבים,

or remain quiet for long periods

או נשארים שקטים לתקופות ארוכות

until thousands of inputs from other neurons line up in just the right way.

עד שאלפי נתונים מנוירונים אחרים מסתדרים בדיוק בדרך הנכונה.

On a large scale,

בקנה מידה גדול,

this results in elaborate rhythms of internally generated brain activity,

התוצאה היא קצבים מורכבים של פעילות שנוצרת במוח,

humming quietly in the background

שמזמזמים בשקט ברקע

whether we're awake, asleep,

בין אם אנחנו ערים, ישנים,

or trying not to think about anything at all.

או מנסים לא לחשוב על כלום בכלל.

And these spontaneously occurring brain functions

ופעולות המוח האלה שמתרחשות ספונטנית

form the foundation upon which all other brain functions rely.

יוצרות את הבסיס עליו כל הפעולות המוחיות האחרות מסתמכות.

The most crucial of these automatically occurring activities

הפעולות הכי חיוניות שמתרחשות עצמאית

are the ones that keep us alive.

הן אלו ששומרות עלינו בחיים.

For example, while you've been paying attention to this video

לדוגמה, בעוד שמתם לב לסרטון הזה

spontaneous activity in your brain has been maintaining your breathing

פעילות ספונטנית במוח שלכם דאגה שתמשיכו לנשום

at 12 to 16 breaths a minute, making sure that you don't suffocate.

בין 12 ל 16 נשימות בדקה, ודאגה שלא תחנקו.

Without any conscious effort,

בלי כל מאמץ מודע,

signals from parts of your brainstem are sent through the spinal cord

אותות מחלקים של גזע המוח שלכם נשלחים דרך חוט השדרה

to the muscles that inflate your lungs,

לשרירים שמנפחים את הריאות שלכם,

making them expand and contract, whether or not you're paying attention.

וגורמים להם להתרחב ולהתכווץ, בין אם אתם שמים לזה לב או לא.

The neuronal circuits underlying such rhythmic spontaneous activity

המעגלים העצביים שבבסיס הפעילות הקצבית הספונטנית

are called central pattern generators,

נקראים מעוררי התבנית המרכזית,

and control many simple repetitive behaviors,

ושולטים בהרבה פעולות חוזרות פשוטות,

like breathing,

כמו נשימה,

walking,

הליכה,

and swallowing.

ובליעה.

Ongoing neural activity also underlies our sensory perception.

פעילות עצבית נמשכת נמצאת גם בבסיס של התפיסה החושית.

It may seem

זה אולי נראה

that the neurons in your retina that translate light into neural signals

שהניורונים ברשתית שלכם שמתרגמים אור לאותות עצביים

would remain quiet in the dark,

ישארו שקטים בחושך,

but in fact,

אבל למעשה,

the retinal ganglion cells that communicate with the brain

תאי הגנגליון הרשתי שמתקשרים עם המוח

are always active.

תמיד פעילים.

And the signals they send are increases and decreases in the rate of activity,

והאותות שהם שולחים הם עליות וירידות בקצב הפעילות,

rather than separate bursts.

במקום פרצים נפרדים.

So at every level, our nervous system is teeming with spontaneous activity

אז בכל רמה, מערכת העצבים שלנו מלאה פעילות ספונטנית

that helps it interpret and respond to any signals it might receive.

שעוזרת לה לפרש ולהגיב לכל אות שהיא מקבלת.

And our brain's autopilot isn't just limited to our basic biological functions.

והטייס האוטוומטי של המוח שלנו לא רק מוגבל לפעולות הביולוגיות הבסיסיות שלנו.

Have you ever been on the way home,

האם אי פעם הייתם בדרך הביתה,

started thinking about what's for dinner,

התחלתם לחשוב על מה יש לארוחת ערב,

and then realized you don't remember walking for the past five minutes?

ואז הבנתם שאתם לא זוכרים שהלכתם בחמש הדקות האחרונות?

While we don't understand all the details,

בעוד אנחנו לא מבינים את כל הפרטים,

we do know that the ongoing activity in multiple parts of your brain

אנחנו יודעים שהפעילות המתמשכת בחלקים מרובים של המוח

is somehow able to coordinate what is actually a complex task

איך שהוא מסוגלת לתאם מה שהיא למעשה פעולה מורכבת

involving both cognitive and motor functions,

שכוללת גם פעולות מחשבתית וגם תנועתית,

guiding you down the right path and moving your legs

מנחה אתכם בדרך הנכונה ומניעה את רגליכם

while you're getting dinner figured out.

בעוד אתם חושבים על ארוחת הערב.

But perhaps the most interesting thing about spontaneous brain function

אבל אולי הדבר הכי מעניין בנוגע לפעילות מוחית ספונטנית

is its involvement in one of the most mysterious

הוא המעורבות שלה באחת התופעות הכי מסתוריות

and poorly understood phenomena of our bodies: sleep.

ולא מובנות של הגוף שלנו: שינה.

You may shut down and become inactive at night,

אתם אולי נכבים ונעשים לא פעילים בלילה,

but your brain doesn't.

אבל המוח שלכם לא.

While you sleep,

בעוד אתם ישנים,

ongoing spontaneous activity gradually becomes more and more synchronized,

פעילות ספונטנית מתמשכת הופכת בהדרגתיות ליותר ויותר מסונכרנת,

eventually developing into large, rhythmic neural oscillations

ולבסוף מתפתחת לתנודה עצבית קצבית

that envelop your brain.

שעוטפת את המוח.

This transition to the more organized rhythms of sleep

המעבר הזה לקצב המאורגן יותר של השינה

starts with small clusters of neurons tucked in the hypothalamus.

מתחיל עם מקבצים קטנים של ניורונים שנמצאים בהיפותלמוס.

Despite their small number,

למרות המספר הקטן שלהם,

these neurons have a huge effect

לניורונים יש השפעה עצומה

in turning off brainstem regions that normally keep you awake and alert,

בכיבוי אזורי גזע מוח שבדרך כלל שומרים עליכם ערים וערניים,

letting other parts, like the cortex and thalamus,

ונותנים לחלקים אחרים כמו הקורטקס והתלמוס,

slowly slip into their own default rhythms.

לשקוע לאט לקצבי ברירת המחדל שלהם.

The deeper we fall into sleep,

ככל שאנחנו ישנים עמוק יותר,

the slower and more synchronized this rhythm becomes,

הקצב נעשה אטי ומסונכרן יותר,

with the deepest stages dominated by large amplitude, low frequency delta waves.

עם השלבים העמוקים ביותר נשלטים על ידי גלי דלתא עם תדירות נמוכה ושיא גדול.

But surprisingly, in the middle of this slow wave sleep,

אבל למרבה הפלא, באמצע שנת הגלים האיטיים הזו,

the brain's synchronized spontaneous activity

הפעילות הספונטנית המסונכרנת של המוח

repeatedly transitions into the sort of varied bursts

עוברת במחזוריות לסוג של פרצים משתנים

that occur when we're wide awake.

שמתרחשים כשאנחנו לגמרי ערים.

This is the sleep stage known as REM sleep,

זה שלב השינה שידוע כשנת REM,

where our eyes move rapidly back and forth as we dream.

בו העיניים שלנו נעות במהירות קדימה ואחורה כשאנחנו חולמים.

Neuroscientists are still trying to answer many fundamental questions about sleep,

מדעני מוח עדיין מנסים לענות על הרבה שאלות בסיסיות בנוגע לשינה,

such as its role in rejuvenating cognitive capacity,

כמו התפקיד שלה בחידוש יכולות קוגניטיביות,

cellular homeostasis,

שמירה על שיווי משקל תאי,

and strengthening memory.

וחיזוק הזיכרון.

And more broadly, they are exploring

ובאופן כללי יותר, הם חוקרים

how it is that brain can accomplish such important and complex tasks,

איך המוח מצליח במשימות כל כך חשובות ומורכבות,

such as driving, or even breathing, without our awareness.

כמו נהיגה, או אפילו נשימה, בלי המודעות שלנו.

But for now, until we are better able

אבל בינתיים, עד שנוכל להבין טוב יותר

to understand the inner workings of their spontaneous functioning,

את הפעולות הפנימיות של הפעולות הספונטניות,

we need to give our brains credit for being much smarter

אנחנו צריכים לתת למוח שלנו קרדיט על כך שהוא חכם בהרבה

than we ourselves are.

מאיתנו.