10 konstiga berättelser om människans hjärna

Den mänskliga hjärnan är ett fantastiskt organ. Det är bra att ta bort timmarna, ge blommorna och lösa de mest komplicerade problemen man känner till. Samtidigt är det en extremt mystisk klump av grå materia som kan överleva de skrämmaste olyckorna, låsa upp universums hemligheter och vända oss på ett ögonblick. Utan tvekan håller våra små gråceller tillräckligt med hemligheter och konstiga historier för att fylla en hel bok ... eller en lista, för den delen.

10Mordaren sparad av hjärnskanningar

John McCluskey var inte en trevlig man. Efter att ha flyttat från ett fängelse i Arizona dödade han ett äldre par, brände sina kroppar och stal sin lastbil. Så småningom, McCluskey återupptogs, försökte, och fann sig skyldig till mord. Dömningsfasen var dock lite svårare. McCluskey försvarsteam hade anställt en unik strategi som lämnade jurymedlemmar osäker på vad de skulle göra. Advokaterna hade presenterat dem med skanning av McCluskeys hjärna, och bilderna var definitivt konstiga.

PET-skanningarna visade 10 områden av McCluskey hjärna som var underligt inaktiva. Å andra sidan arbetade 17 områden övertid. Till exempel kunde hans amygdala inte tolka farosignaler på rätt sätt och skickade ofta "falska larm" till resten av hjärnan och fick honom att agera impulsivt. Vanligtvis håller den främre loben amygdalaens galna tendenser under kontroll, men McCluskey's deformerade och defekta, så att hans vildaste impulser regerar okontrollerade. Försvarsadvokaterna noterade också att hans cerebellum skadades av en stroke, vilket i sin tur påverkade hans förmåga att göra planer. I grund och botten var han offer för dålig biologi och oförmögen att begå förmedlade mord. Haas dödar hade varit spontana och utav McCluskeys kontroll.

Trots åtalets motargument uppnådde försvarsteamet sitt mål. Juryn kunde inte bestämma om McCluskey skulle dö, vilket innebar att han dömdes till liv utan parole. McCluskey hjärna hade räddat honom från att gå den gröna milen. Däremot ställer juryns beslut flera intressanta frågor. Skulle onormala hjärnor ses som förmildrande faktorer eller bevis på farligt beteende? Och var kommer fri att komma in i detta scenario? Vi låter dig medvetna dig själv.

9 Einars hjärnans svåra resa

Albert Einstein var tydligt ett geni, och många av oss har undrat från tid till annan, "Hur fungerade hans hjärna?" Patologen Thomas Harvey undrade detsamma, och han bestämde sig för att ta reda på svaret. Om han var tvungen att bryta några regler på vägen, så var det.

Före sin död 1955 bestämde Einstein att hans kvarlevor skulle vara kremade. Det sista han ville ha var mobb av nidkära studenter som samlades runt sin grav och mumlade "E = mc" om och om igen. Det enda sättet att hålla sitt lik från att bli en helig förbindelse var att bränna den till en skarp. Det innebar att han ville ha sin hjärna stekt också.

Men, Thomas Harvey bryr sig inte om. Hävdade att han hade tillstånd från Princeton sjukhus-vilket han inte Harvey plockade ut Einsteins hjärna under obduktionen. Det var naturligtvis ett stort nej-nummer. I fara för att förlora sitt jobb, övertygade Harvey Einsteins son till okej operationen och hävdade att pappas hjärna behövde studeras för vetenskap. Harvey var dock ingen neuroscientist och visste inte vad han gjorde. När sjukhus tjänstemän bad honom att lämna över hjärnan, vägrade han och blev avfyrade. Hans nästa steg var att köra till Philadelphia, där han hittade en tekniker att skära Einsteins hjärna i över 200 kuber.

Under de närmaste 40 åren hamnade de lilla rutorna på de konstigaste platserna. Harvey lagrade dem i burkar i sin källare, där de nästan mötte förstörelse i händerna på sin fru. När Harvey flyttade till Kansas höll han bitarna i en låda under en ölkylare. De var regelbundet beundrade av Naken Lunch författaren William Burroughs och Harvey en gång av misstag lämnade dem vid Einsteins barnbarns hus, som inte var så nöjd.

När det gäller vetenskaplig undersökning ... som inte exakt spred ut. Harvey skickade delar av hjärnan till olika forskare, men de flesta neurologer ville inte analysera Einsteins hjärna. De få forskarna som visade intresse väckte studier som mestadels var otillräckliga, dämpade eller missgynnade. Besviken, Harvey återvände så småningom hjärnan till Princeton Hospital och dog i 2007. Ingen har någonsin försökt att stjäla sin hjärna.

8Mannen som fastnade i huvudet i en partikelaccelerator

Anatoli Bugorski kan vara den lyckligaste forskaren hela tiden. Den 13 juli 1978 reparerade den sovjetiska forskaren en partikelaccelerator som skrämmande heter Synchrotron U-70. När han reparerade ett felaktigt redskap gjorde han en slip-up som var värd Tim "The Tool Man" Taylor. Samtidigt som han puckar runt maskinen, fastar Bugorski sitt huvud inuti acceleratorn och rakt in i vägen för en protonstråle.

Utgjorda av väteatomer utan elektroner används protonbalkar ofta för att utplåna cancerceller, men bara i noggrant kontrollerade doser - bara över fem grayer ("grays" -mått absorberade doser joniserande strålning) kommer normalt att vända människor till bestrålad toast. När strålen zapped Bugorski, mättade den ca 2000 grayer. När den lämnade nära vänster sida av näsan sprängde den ut vid 3.000.

När det korsade genom sin skalle brände protonstrålen ett hål genom Bugorskis hjärna. Medan det var smärtfritt, sa han att han var blindad av en blixt "ljusare än tusen soler". Efter att ha skjutit bort från maskinen svängde vänstersidan av hans ansikte till enorma proportioner. Senare sköljdes huden nära inträde och utgående sår, och Bugorski förlorade hörsel i sitt vänstra öra.Men denna sovjet överlevde sin sinneblåserande erfarenhet, kanske för att protonstrålen rörde sig vid nästan ljusets hastighet.

Trots sin lycka, förlorade Bugorski slutligen varje nerv i vänster sida av hans ansikte, blev delvis förlamad. Protonstrålen skadade också Bugorskis mentala förmågor, men inte så illa som du kan förvänta dig. Trots hans handikapp, Bugorski förtjänat en doktorand och lever fortfarande idag, vilket visar att det tar mycket mer än en protonbalk att döda en ryska.

7Den artist som saknar ett stycke av hans hjärna

Jon Sarkin, en 35 årig kiropraktor, spelade golf en dag när något konstigt hände inne i huvudet. En av hans blodkärl började röra sig och så småningom pressade mot hans hörselnerv, vilket orsakade ett döende fall av tinnitus. Hoppas att bota den oupphörliga summandet, genomgick Sarkin en underlig typ av operation 1989. Hans läkare separerade nerven och kapillären med en bit Teflon, men tyvärr orsakade behandlingen en massiv stroke. När Sarkin vaknade veckor senare fann han att han saknade en bit av sin hjärna.

På grund av stroke hade läkare skurit en bit från vänster sida av Sarkins hjärna, vilket medför en fullständig personlighetsförändring. Plötsligt hade Jon en brinnande lust att dra, en uppmaning som helt förbrukat sitt liv. När han återvände till sin kiropraktikpraxis skissade han slumpmässiga bilder mellan patienter, doodling konstiga former, kaktusar och udda ansikten. Under middagen skulle han sluta äta för att hugga ner idéer som bubblades upp i hans hjärna. Det visade sig att Jon upplevde ett bisarrt tillstånd som kallades "plötslig konstnärlig produktion", vilket är så sällsynt att läkare bara har spelat in tre fall som orsakats av hjärnskada.

Men denna hjärnskada skulle göra de flesta svältande artisterna grön av avund. År 1993 sålde Sarkin åtta av hans bilder till New Yorker, sluta sin verksamhet och öppnade en konststudio. Sedan dess har Jons arbete dykt upp i The New York Times och Boston Globe. Hans historia köptes av Tom Cruise s produktionsbolag, och han var föremål för en bok skriven av en Pulitzer-prisvinnande författare. Om du vill köpa en av Jons bitar måste du ta ut mer än 10 000 dollar per duk. Så långt som stroke biverkningar går, är den här ganska lönsam.

6Mannen med nästan ingen hjärna

Hjärnan kontrollerar inte bara alla aspekter av våra liv, det arbetar hela tiden under intensivt tryck - ibland ganska bokstavligen. Ta till exempel berättelsen från 2003 om en främmande fransk medborgare vars ovanliga historia publicerades i The Lancet. Eftersom hans identitet hölls en hemlighet kallar vi honom Jacques.

Jacques var en gift man med två barn som arbetade som tjänsteman i Marseille. En dag kände hans vänstra ben ganska svagt, så han besökte ett lokalt sjukhus. När läkarna sprang genom sin medicinska historia lärde de sig att när Jacques var en bebis hade han lider av hydrocephalus, vilket är en uppbyggnad av vätska i hjärnan. "Vattnet" hade tappats bort, men doktorerna bestämde sig för att ta några skanningar och se om Jacques problem var neurologiskt i naturen.

Vad de hittade var förvånande. Majoriteten av Jacques huvud var fylld med vätska. Normalt skyddas den mänskliga hjärnan av laterala ventriklar, vilka är strukturer fyllda med cerebrospinalvätska som fungerar som en kudde för våra små gråceller. Vätska flyter genom dessa kamrar hela tiden, men i Jacques fall dränerade vätskorna inte. Med tiden orsakade uppbyggnaden att hans laterala ventriklar svällde så mycket att hans hjärna hade plattats till ett tunn ark. Läkarna uppskattade att hans hjärnmassa hade minskat med 50-70 procent, vilket påverkar de områden som ansvarar för rörelse, språk, känslor och, ja, allting.

Chockerande var Jacques bra. Medan hans IQ var bara 75, var han inte mentalt utmanad. Han höll ett fast jobb, uppväxt en familj och hade inte problem med att interagera med andra. Med tiden hade hans hjärna anpassat sig till allt detta tryck, och trots att han hade färre neuroner som mest, var Jacques fortfarande en fullt fungerande människa. Och oroa dig inte, hans ben var bra. När läkare satt en shunt och dränerade vätskan, återvände hans lem till normal. Men hans hjärna är fortfarande ganska liten och visar att du inte behöver vara ett geni att arbeta för regeringen.

5Den psykiskt sjuka mannen som härdade sig med ett vapen

George (vars efternamn är okänt) var tvångsmässig. Faktum är att hans OCD gjorde Howard Hughes look mild jämfört. Tillbaka på 80-talet var George en hardworking kanadensisk gymnasieelever som plötsligt utvecklade en irrationell rädsla för bakterier. Han började tvätta händerna hundratals gånger varje dag och tog ständigt duschar. Trots sina resor till det lokala sjukhuset kunde George inte få sin sjukdom under kontroll, och han blev så småningom tvungen att lämna skolan och sluta sitt deltidsarbete.

Till sist beslutade George i 1983 att ta saker i sina egna oklanderligt rena händer. Deprimerad och förlamad av rädsla, berättade han för sin mamma att han inte kunde fortsätta längre. Som en känslig kvinna som bryr sig mycket om sin son svarade hon med, "Om ditt liv är så eländigt, gå och skjut dig själv." Och det är precis vad George gjorde. Han grep en pistol, fastnade den i munnen och drog avtryckaren.

Kula rev genom hans skalle och slog in i sin vänstra frontlobe - den del av hans hjärna som ansvarar för sin OCD. Lyckligtvis överlevde George, och när han vaknade från operationen fann han att hans rädsla för mikrober hade försvunnit tillsammans med en bit av hans hjärna. Han hade botat sig med en lobotomi genom skott.Han var fortfarande tvungen att ta mediciner för depression, men hans överväldigande tvång var borta. Och det är här vi behöver lägga en liten ansvarsfriskrivning: Försök inte det här hemma.

4Kvinnan som kan utlösa out-of-body-upplevelser

Medan de flesta associerar out-of-body-upplevelser med galena ringer på sena nattradioprogram, tar University of Ottawa-forskare ämnet lite mer seriöst. Under 2012 kommer en unnamed psykologistudent, som vi kallar Reese, att berätta för professorer Claude Messier och Andra Smith att hon regelbundet lämnade sin kropp och att hon faktiskt kunde utlösa dessa händelser.

Reese hävdade att hon började ta astralresor under förskolan när hon skulle nappa. När hon blev äldre blev dessa "extrakorporeala upplevelser" ett psykiskt sömnhjälp som hjälpte henne att flyta till drömland. Reese sa att hon hade flera olika typer av episoder, som att flyta över hennes "riktiga" kropp eller snurra runt som en propellern. Medan Reese vet att hon inte rör sig riktigt, kan hon se hennes kroppsliga form som ligger på sängen eller golvet - hon känner sig fortfarande ganska yrig efteråt.

Naturligtvis var Messier och Smith skeptiska, men när de satte Reese i en MR så märkte de några konstiga saker som händer i hennes hjärna. När hon utlöste en out-of-body-upplevelse såg de att Reeses visuella cortex - den del som ansvarar för bilderna vi ser i våra sinnen - var konstigt avaktiverad. Faktum är att hela högra sidan av hennes hjärna var vilande. Det fanns dock mycket aktivitet på vänster sida. Det är konstigt att när vi tänker på saker, är båda halvkärmarna inblandade. Med detta sagt, många områden på vänster sida som involverar "kinestetic imagery" (den del som hjälper oss att förstå var vi är i förhållande till vår omgivning) skjutde bort som vanligt.

Messier och Smith tror att Reese upplever någon form av hallucination, en som inte påverkar henne på ett negativt sätt. Det är som en dröm där du är utanför dig själv och kan titta på dig som ett tecken. De kanadensiska forskarna misstänker att dessa extrakorporeala erfarenheter kanske är en vanlig del av barnets ålder och vissa människor fortsätter att uppleva dem som de blir äldre. Om det finns sådana människor tror de förmodligen att deras små resor är normala. Reese själv hade ingen aning om att hennes vakna upplevelser var unika. "Jag trodde att alla kunde göra det," sa hon.

Den vegetativa patienten som kunde prata med läkare

Scott Routley var en "grönsak" - minst, det var vad läkare tyckte. En bilolycka skadade allvarligt på båda sidor av hans hjärna, och i 12 år var han helt oansvarig. Det gick inte att tala eller spåra människor med ögonen, det verkade som om Routley inte kände till hans omgivning, och doktorer antog att han var vilse i limbo. De hade fel.

År 2012 beslutade professor Adrian Owen och doktorand Lorina Nacia vid University of Western Ontario att utföra test på comatosepatienter som Scott Routley. Nyfiken om några "grönsaker" var faktiskt medvetna, lade Owen Routley i en fMRI och berättade för honom att tänka sig att gå igenom sitt hem. Plötsligt visade hjärnskanningen aktivitet. Routley hörde inte bara Owen, han svarade.

Därefter utarbetade de två en kod. Owen frågade en serie "ja eller nej" frågor, och om svaret var "ja" tänkte Routley på att gå runt i huset. Om svaret var "nej" tänkte Routley på att spela tennis. Dessa olika åtgärder visade aktivitet olika delar av hjärnan. Owen började med enkla frågor som "Är himlen blå?" Men de bytte medicinsk vetenskap när Owen frågade: "Har du ont?" Och Routley svarade "Nej." Det var första gången en comatose patient med allvarliga hjärnskador hade låt läkare veta om hans tillstånd.

Duoen utförde ett uppföljningstest under 2013. Den här gången formulerade Owen en enklare teknik som instruerade Routley att svara genom att bara tänka "ja" eller "nej." Under den andra intervjun svarade den 38-årige patienten frågor som "Är du på sjukhuset?"

Uppenbarligen är konsekvenserna av Dr Ovens arbete enorma. Medan antagligen bara en av fem vegetativa patienter kan kommunicera med läkare, kommer detta genombrott att låta dem prata med sina läkare, diskutera vad de vill äta, eller fråga om de kan titta på tv. Viktigare är att patienterna kommer att kunna diskutera vilka mediciner de vill ta eller om de ens vill leva alls. Medan Scott Routley fortfarande är instängd i sin kropp, har han äntligen ett sätt att nå ut till människorna runt honom.

2 Twinsna som kan dela medvetenhet

Krista och Tatiana Hogan är craniopagus tvillingar, vilket innebär att de är kopplade i huvudet. Det är ett extremt sällsynt tillstånd som drabbar bara 1 av 2,5 miljoner födda, och de flesta av de som drabbas överlever inte. Krista och Tatiana är dock speciella. Inte bara är de relativt hälsosamma, de delar en unik struktur som neurosurgeon Douglas Cochrane har kallat "talamiska bron". Den förbinder Kristas thalamus med Tatiana, och det kan förändra hur vi tänker på begrepp som "jaget".

Thalamus är ett dubbel-lobed organ som spelar viktiga roller i bearbetning av sensorisk inmatning och skapar medvetande. Eftersom Kristas och Tatyas thalami är kopplade, tror forskare och medlemmar av Hogan-familjen att tjejerna kan se världen annorlunda än vad andra människor gör. Till exempel tror Dr Cochrane att tjejerna kan se igenom varandras ögon. Han kom till denna slutsats efter att ha täckt Kristas ögon, placerade elektroder på huvudet och såg Kristas hjärnrespons efter att ha skuggat ett ljus i Tatiana elever.

Strobe-experimentet är bara ett exempel på tvillingarnas gemensamma uppfattning. Andra tider kommer en tjej att titta på tv medan den andra ser någon annanstans. Plötsligt börjar tvillingen inte titta på TV skratta på vad som händer på skärmen. Deras "talamiska bro" påverkar också deras smaksanspråk. Krista är en ketchup fiend, men Tatiana hatar sakerna. En gång åt Krista ketchup, och Tatiana försökte försiktigt torka bort det från sitt eget tunga trots att hon inte åt någon ketchup själv. Andra konstiga exempel inkluderar Krista som känner någon som rör Tatiana och båda tjejerna går till diskbänken utan ett ord när man är törstig. Kanske är det allra främsta fenomenet att tvillingarna ibland använder ordet "jag" för att beskriva båda själva på en gång.

Från och med 2011 hade ingen kört några avgörande tester på tjejerna och deras udda villkor. Men forskare som har observerat sitt beteende och hjärnskanningar är flabbergastade och upphetsade. Medan ingen kan säga säkert just nu verkar det som om Krista och Tatiana kan dela privata tankar och uppfatta vad den andra känner. Det är faktiskt typ av hjärtvärt - oavsett hur svårt deras liv blir, de kommer alltid att ha varandra för stöd.

1Kvinnan som skrapade genom hennes skalle

Kvinnan som bara är känd som "M" har haft ett grovt liv. Efter att hennes äktenskap föll ifrån, förlorade hon sina barn, blev en skräp, begagnade hiv och utvecklat ett hemskt fall av bältros. Men ingenting jämfört med "klåda". Två år efter att ha sparkat hennes heroinvanor och tagit hand om sin sjukdom, började höger sida av hennes huvud oförklarligt klåda som galet.

Det började efter en otäck helvetesattack, och när hon sökte hjälp var läkarna bafflade. Hon hade inga parasiter, utslag eller röda märken. Inga krämer hjälpte, och M kunde inte sluta skrapa. Klåda var konstant och speciellt outhärdlig på natten. Hon klibbade ibland så hårt att hon vaknade för att hitta hennes kudde i blodet. Hon försökte ha på sig kepsar till sängs, men ingenting kunde hindra henne från att skrapa huvudet.

En natt vaknade M för att hitta en grön vätska som droppade ner i ansiktet. Larmad besökte hon sin läkare, och efter en snabb blick kallade hennes läkare på en ambulans. M rusade till Massachusetts General Hospital, där hon fick höra att hon behövde operationen omedelbart. Det visade sig att om natten hade M skratrat rakt genom sin skalle och grävde ner i hjärnan. Det verkar omöjligt att naglarna klarar sig genom benet, men på grund av en infektion som kallas osteomyelit var M: s skalle mjuk nog att hon kunde gräva ett hål i huvudet.

Fortfarande kvarstår klåda. M avlägsnade två hudtransplantat i hennes desperata försök att döda klåda och var tvungen att hålla fast. Läkare satte en skummhjälm på huvudet, bundet händerna till sängen på natten och höll henne fast i en sjukhus i två år. Hela tiden var experter fortfarande osäker på vad som orsakade M: s tillstånd. Några ansåg att eftersom hennes bältros hade förstört 96 procent av Ms nervfibrer i höger sida av hårbotten, var de återstående 4 procenten av nerverna aktiva kliarfibrer. Men när de snippade den huvudsakliga sensoriska nerven som ledde till huvudets främre del, förändrades ingenting. Klåda höll på klåda.

Om nervfibrer inte är skyldiga, vad händer? Vetenskapsförfattare och kirurg Atul Gawande anser att M: s hjärna är mycket förvirrad. Eftersom de flesta nervfibrerna är borta från M: s huvud, är hjärnan inte säker på vad som verkligen händer i den regionen, och av någon anledning bestäms det att hon måste vara kliande. Eftersom det inte finns några nerver att motsäga den officiella berättelsen, fortsätter klåda igen och igen. Det är ett hemskt scenario som liknar amuterarnas lidande med fantomlämningar vars osynliga bifogar ibland strider mot obekväm positioner.

Tyvärr har M aldrig blivit botad av hennes helvete kliar. Idag är hon rullstolsbunden eftersom den vänstra sidan av hennes kropp är delvis förlamad. Klåda är fortfarande kvar, och medan hon har övervunnit sin nattdräkt för att skrapa hårbotten håller hon naglarna väldigt korta, bara i fallet.

Om du vill kan du följa honom på Facebook eller skicka honom ett mail.