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

Tłumaczenie: Magdalena Tyka Korekta: Krystian Aparta

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

Prawdopodobnie nie trzeba wam mówić, jak bardzo ważny jest mózg.

After all, every single thing you experience,

W końcu każda rzecz, której doświadczamy,

your thoughts and your actions,

nasze myśli i czynności,

your perceptions and your memories

nasza percepcja i pamięć

are processed here in your body's control center.

są przetwarzane tutaj, w centrum kontroli ciała.

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

Już samo to wydaje się bardzo dużo jak dla jednego organu,

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

ale to i tak tylko ułamek tego, czym zajmuje się mózg.

Zwykle nie zdajemy sobie sprawy z większości jego funkcji,

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

unless they suddenly stopped.

chyba że któraś z nich przestanie nagle działać.

The brain is made up of billions of neurons,

Mózg zbudowany jest z miliardów neuronów

and trillions of connections.

i bilionów połączeń.

Neurony mogą być aktywowane przez specjalne bodźce lub myśli,

Neurons can be activated by specific stimuli or thoughts,

but they are also often spontaneously active.

ale zdarza się, że są one aktywne spontaniczne.

Some fire cyclically in a set pattern.

Niektóre aktywują się cyklicznie według ustalonego wzoru.

Others fire rapidly in short bursts before switching off,

Inne aktywują się w szybkich zrywach i potem gasną

or remain quiet for long periods

lub przez dłuższy czas pozostają nieaktywne,

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

dopóki tysiące impulsów z innych neuronów nie skoordynują się odpowiednio.

W większej skali

On a large scale,

this results in elaborate rhythms of internally generated brain activity,

tworzy to złożony rytm wewnętrznie generowanej aktywności mózgu

humming quietly in the background

buczącej gdzieś w tle,

whether we're awake, asleep,

niezależnie czy śpimy czy nie,

or trying not to think about anything at all.

czy staramy się po prostu o niczym nie myśleć.

And these spontaneously occurring brain functions

Te spontanicznie występujące funkcje mózgu

form the foundation upon which all other brain functions rely.

tworzą fundament dla wszystkich innych jego czynności.

The most crucial of these automatically occurring activities

Najważniejsze z tego automatycznego działania mózgu

are the ones that keep us alive.

jest aktywność, która podtrzymuje nasze funkcje życiowe.

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

Na przykład podczas oglądania tego filmu

spontaneous activity in your brain has been maintaining your breathing

automatyczne czynności w twoim mózgu

utrzymywały częstotliwość 12-16 oddechów na minutę,

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

zapobiegając uduszeniu.

Without any conscious effort,

Bez naszego świadomego wysiłku,

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

sygnały z pnia mózgu wysyłane są wzdłuż rdzenia kręgowego do mięśni,

to the muscles that inflate your lungs,

które napełniają lub opróżniają płuca,

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

bez względu na to, czy jesteś tego świadomy czy nie.

The neuronal circuits underlying such rhythmic spontaneous activity

Obwody neuronalne kryjące się za tą spontaniczną rytmiczną aktywnością

are called central pattern generators,

nazywamy centralnymi generatorami wzorca.

and control many simple repetitive behaviors,

Kontrolują one dużo prostych, powtarzalnych zachowań,

like breathing,

takich jak oddychanie, chodzenie, i połykanie.

walking,

and swallowing.

Ongoing neural activity also underlies our sensory perception.

Nieustająca aktywność neuronalna to też podstawa percepcji zmysłowej.

It may seem

Może się wydawać,

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

że neurony w siatkówce przetwarzające światło w sygnały nerwowe

would remain quiet in the dark,

są nieaktywne w ciemności,

but in fact,

ale w rzeczywistości komórki zwojowe siatkówki,

the retinal ganglion cells that communicate with the brain

które łączą się z mózgiem,

are always active.

są zawsze aktywne.

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

Sygnały, które wysyłają, to wzrosty i spadki nasileniu działania,

rather than separate bursts.

a nie osobne zrywy z przerwami.

Na każdym poziomie nasz mózg buzuje od spontanicznej aktywności,

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

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

która pomaga interpretować otrzymywane sygnały i reagować na nie.

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

Autopilot mózgu nie jest ograniczony do podstawowych czynności biologicznych.

Have you ever been on the way home,

Czy zdarzyło ci się kiedyś idąc do domu myśleć,

started thinking about what's for dinner,

co będzie na obiad,

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

a później uświadomić sobie, że nie pamiętasz ostatnich 5 minut drogi?

While we don't understand all the details,

Mimo iż nie rozumiemy wszystkich szczegółów,

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

wiemy, że trwająca aktywność w wielu częściach mózgu

is somehow able to coordinate what is actually a complex task

jest w stanie koordynować takie złożone zadanie,

involving both cognitive and motor functions,

które wymaga zaangażowania funkcji poznawczych i motorycznych,

czyli podążania właściwą drogą i poruszania nogami,

guiding you down the right path and moving your legs

while you're getting dinner figured out.

kiedy ty myślisz o obiedzie.

But perhaps the most interesting thing about spontaneous brain function

Prawdopodobnie jedną z najciekawszych spontanicznych funkcji mózgu

is its involvement in one of the most mysterious

jest jego udział w najbardziej tajemniczym

and poorly understood phenomena of our bodies: sleep.

i najsłabiej zrozumianym zjawisku cielesnym: śnie.

You may shut down and become inactive at night,

Ty w nocy możesz się wyłączyć i stać się nieaktywnym,

but your brain doesn't.

ale twój mózg nie.

While you sleep,

Kiedy śpisz,

ongoing spontaneous activity gradually becomes more and more synchronized,

nieustająca spontaniczna aktywność coraz bardziej się synchronizuje,

eventually developing into large, rhythmic neural oscillations

zamieniając się w wielkie, rytmiczne nerwowe oscylacje,

that envelop your brain.

które obejmują mózg.

This transition to the more organized rhythms of sleep

To przejście do bardziej zorganizowanego rytmu snu

starts with small clusters of neurons tucked in the hypothalamus.

zaczyna się od małych skupisk neuronów upchanych w podwzgórzu.

Despite their small number,

Pomimo ich małej liczby,

these neurons have a huge effect

te neurony odgrywają ogromną rolę

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

w wyłączaniu regionów pnia mózgu, które utrzymują nas w stanie obudzenia,

pozwalając innym częściom, na przykład korze mózgowej i wzgórzu,

letting other parts, like the cortex and thalamus,

slowly slip into their own default rhythms.

wpasować się w typowy dla nich, domyślny rytm.

Im głębszy sen,

The deeper we fall into sleep,

the slower and more synchronized this rhythm becomes,

tym wolniejszy i bardziej zsynchronizowany rytm.

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

W największym śnie występują wysokie amplitudy fal delta

o niskiej częstotliwości.

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

Co ciekawe, w środku tego snu o powolnych falach

the brain's synchronized spontaneous activity

zsynchronizowana spontaniczna czynność mózgu

repeatedly transitions into the sort of varied bursts

zamienia się w różne rodzaj zrywów,

that occur when we're wide awake.

które mają miejsce, kiedy jesteśmy rozbudzeni

This is the sleep stage known as REM sleep,

Ta faza snu nazywa się REM.

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

W niej pojawiają się szybkie ruchy gałek ocznych przy marzeniach sennych.

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

Naukowcy wciąż starają się odpowiedzieć na fundamentalne pytania dotyczące snu,

such as its role in rejuvenating cognitive capacity,

na przykład o jego roli w odmładzaniu zdolności poznawczych,

cellular homeostasis,

homeostazie komórkowej,

and strengthening memory.

czy w wzmacnianiu pamięci.

And more broadly, they are exploring

Starają się też odkryć,

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

jak to możliwe, że mózg potrafi wykonać tak ważne i złożone zadania,

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

jak prowadzenie pojazdu czy oddychanie,

bez udziału naszej świadomości.

But for now, until we are better able

Dopóki nie będziemy w stanie

to understand the inner workings of their spontaneous functioning,

zrozumieć spontanicznego funkcjonowania mózgu,

we need to give our brains credit for being much smarter

musimy godzić się ze zdaniem,

że nasz mózg jest znacznie mądrzejszy niż my sami.

than we ourselves are.