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Ultima ricerca su fisica del cervello da presentare ad una riunione di 2020 APS marzo

La comprensione del cervello è stata una di più grandi sfide della scienza. Ogni scoperta sembra soltanto sollevare innumerevole altre questioni circa i funzionamenti interni di questo organo incredibilmente complesso. La ricerca del cervello riunisce le discipline come la neuroscienza, la medicina, la biochimica e perfino la fisica. Alla riunione di marzo della società di fisico medica americano 2020 a Denver, gli scienziati presenteranno la loro ultima ricerca sulla fisica del cervello.

Mappatura del connectome mammifero

L'università di ricercatore Zoltan Toroczkai di Notre Dame descriverà il suo lavoro sulla mappatura delle connessioni fisiche fra le aree differenti del cervello. In particolare, è interessato le in quale reti del cervello evolutionarily sono state conservate attraverso le speci di mammiferi, compreso i nostri propri.

Il nostro scopo è di capire come gli impianti di cervello e per questo, noi devono capire come il cervello è connesso. Con questi dati della connettività, vogliamo cercare tutta la regolarità in come il cervello è collegato.„

Zoltan Toroczkai, professore di fisica, di informatica e di organizzazione, università di Notre Dame

Malgrado le variazioni enormi nelle dimensioni del cervello dei mammiferi, lui ed i suoi collaboratori hanno scoperto che l'organizzazione del cervello segue un principio chiamato la norma esponenziale di distanza. Specifica che la probabilità dei collegamenti fra due aree corticali fa diminuire esponenzialmente più lontano essi ottiene l'uno dall'altro.

Modellatura del cervello piccolo

Malgrado il suo di piccola dimensione, il cervelletto umano--Latino per “poco cervello„--contiene più neuroni che il resto del cervello. Gestisce il coordinamento del muscolo del nostro organismo ed il senso di bilanciamento. Come il cervello, ha due emisferi, i lobi che si ramificano nei più piccoli lobi e popolare di superficie complessi che si formano durante le fasi iniziali di crescita.

Jennifer Schwarz, un fisico alla Syracuse University, studia come il cervelletto ottiene la sua forma complicata. Riferirà su una nuova “deformazione senza„ modello di piegamento che predice la formazione di sui popolare complessi, di lobi e di altre funzionalità morfologiche.

Il modello di Schwarz consiste di una memoria rigida delle celle circondate da un livello corticale del tipo di fluida di divisione delle celle. Il cambiamento di forma si presenta come conseguenza dei vincoli meccanici sul livello corticale esterno mentre continua a svilupparsi. I risultati hanno le implicazioni possibili per le malattie profilaturi profilatura del cervello e domande supplementari di sviluppo di forma in altre parti del corpo come la retina.

Come la musica guarisce il cervello

I nostri cervelli rispondono a musica nei modi diversi. Quello può spiegare perché la musicoterapia funziona per alcuni pazienti e non altri, suggerisce la nuova ricerca dalla scilla Bonomo, un candidato di Rice University di PhD in fisica applicata.

Bonomo ed i suoi colleghi hanno scandito i cervelli della gente in buona salute mentre hanno ascoltato la loro musica esperta e poco familiare preferita di canzone, e delle registrazioni di discorso. Hanno trovato le diverse differenze nei reticoli della connessione del intero-cervello e nell'co-attivazione delle regioni responsabili della memoria, della prospezione e dell'emozione autobiografiche di trattamento.

Come punto seguente, vuole studiare se questi reticoli di attività neurale potrebbero essere usati per trovare gli stimoli uditivi che potrebbero amplificare con successo i risultati di musicoterapia.

“A breve termine, stiamo applicando i risultati ad un test clinico che abbiamo cominciato appena verificare i vantaggi di salute mentale di partecipazione ad un corso creativo di sei settimane di musica a pazienti con danno conoscitivo delicato,„ lei abbiamo detto.