как думает мозг человека

Тайны мышления: можно ли натренировать мозг и стать гением

Тайны мозга

На коже осталась обожженная дорожка от прохождения протонного пучка и глубокие шрамы навсегда. На что тут можно было надеяться? Но Бугорский не просто выжил, произошло настоящее чудо. Он полностью сохранил интеллект. Правда, после несчастного случая левую сторону лица бедолаги-ученого парализовало, как после инсульта, зато правая сторона не только прекратила стареть, но даже помолодела. Летящий пучок протонов разрушил все нервы на своем пути.

Почему мозг поделен на две половины?

Мозг не чувствует боли, поэтому при операции на мозге обезболивающие не принимают. Однако сама голова чувствует боль, и чтобы от нее избавиться, необходимо дать приказ себе не ощущать дискомфорт, а получать удовольствие. Например, если человек боится ожогов от крапивы, они получаются обширными, и образуются пузыри, а если он поборолся с этим чувством, следов практически не будет.

Как стать гением?

Большинство людей в мире обладают мозгом, масса которого в среднем составляет 1-1,2 кг. Самыми маленькими мозгами наделены коренные жители Австралии, самый тяжелый мозг весил 2,85 кг. Человек, который носил в голове такие мозги, по логике, должен был хвастаться невероятными умственными способностями, но в действительности он страдал от крайней формы олигофрении.

Размер не имеет значение

Известный французский писатель Анатоль Франс имел мозг чуть больше килограмма. Гениальный русский писатель Иван Тургенев весом мозга превзошел всех писателей в мире, его мозг был массой 2 килограмма 12 граммов. Как видите, любой размер мозга большому уму не помеха.

Доказано, все ноу-хау приходят в голову только умам подготовленным. Таблица Менделеева не приснилась просто так. Великий ученый долго работал над этим открытием. Мозг Дмитрия Ивановича продолжал все время мыслить. Просто однажды там щелкнуло. По легенде, это произошло во сне и, скорее всего, под утро. В это время в передней доле мозга наблюдается самая высокая активность.

Лакмусовая бумажка интеллекта

Есть научное предположение, что устройство Вселенной напоминает систему нейронов в головном мозге. Материи разных галактик в ней взаимодействуют между собой, развиваясь и разрастаясь. Исследователи уверены, что сходство не случайно, и считают, что системы головного мозга и грандиозная Вселенная развиваются по единым природным законам.

Раскрывая все тайны мозга, не стоит считать его основным предназначением только запоминание информации. Конечно, мозг выполняет эту функцию, но возможности его гораздо шире, чем просто способность положить информацию на полочку. Мозг является совершенным генератором.

Почему раненый палец болит сразу? Это связано с чрезвычайно быстрым движением нервных импульсов от мозга к частям тела. Скорость их примерно 273 километра в час, как у «Формулы-1».

Как развить интеллектуальные способности?

Можно ли увидеть сознание другого человека? Оказывается, это возможно. Сиамские близнецы Хоган соединены головами, у них один мозг на двоих, поэтому сестры могут читать мысли друг друга. Если одной девочке закрыть глаза, а перед второй поставить предмет, то сестра, у которой закрыты глаза, сможет точно его описать.

Чем человек больше развивает свой мозг, тем меньше вероятность получить заболевание. Любая активность стимулирует появление новой ткани. Можно ли натренировать мозг, чтобы он работал до старости?

Повелитель человека

Мозг каждого человека создает свою авторскую версию окружающего. Увидим ли мы когда-нибудь мир настоящим? И готов ли мозг его принять? Он контролирует всю нашу жизнь и любит учиться. Разгадать все его возможности не в силах ни один современный ученый, именно поэтому вокруг него такое большое количество мифов и гипотез.

Еще больше о том, как устроен этот мир, самые интересные факты и истории смотрите в выпуске программы «Как устроен мир» с Тимофеем Баженовым.

Источник

Мозг для чайников

В последние годы отношения человека с собственным мозгом напоминают работу с компьютером. Новые открытия нейрофизиологов делают нас все более продвинутыми пользователями — а кто-то даже мнит себя программистами или сисадминами. Мозг пробуют апгрейдить, настраивать, перезагружать, а то и выключать без губительных последствий. На самом деле, конечно, мы по-прежнему наивные «чайники» и остро нуждаемся в понятных пособиях по работе с мозгом. В этом материале мы напоминаем, что «Сноб» уже писал о нейрофизиологии

Поделиться:

О том, как мало мы знаем о мозге и о том, что в XXI веке нейрофизиология стала самой важной наукой, коротко и ясно говорит нейро- и психолингвист, доктор биологических и филологических наук Татьяна Черниговская Познание собственного мозга — дело безнадежное, говорит Черниговская, потому что мы беремся изучать свой мозг с помощью своего же мозга, а ни одна система не может изучать саму себя. Это дело опасное — потому что, если можно управлять памятью и вообще чужим сознанием, свобода личности оказывается под угрозой. И это дело необходимое, потому что мы должны знать, кто мы и какие опасности нас ждут.

Но не могут же только сложные философские вопросы, пусть и изложенные простым языком, стимулировать такое всеобщее внимание к содержимому нашей черепной коробки. Почему еще мозг стал такой модной частью тела? Во-первых, это красиво, сообщает Анна Карабаш, чей мозг снялся в кино. Тот же тезис о красоте наглядно подтверждает в своей лекции Генри Маркрам, руководитель проекта по созданию точной компьютерной модели человеческого мозга. Во-вторых, людьми движет понятный практический интерес. Ведь наверняка любой читатель признает, что его мозг порядком устал от бесконечных стрессов, штурмов и штормов — и нуждается в помощи.

О праве помогать собственному мозгу с помощью специальных препаратов активно спорят ученые во всем мире. Между тем, как пишет Маргарет Талбот (впервые ее статья была опубликована в журнале The New Yorker), таблетки для ума стали будничным явлением в американских студенческих кампусах. Спрос рождает предложение — и вот уже говорят о целом научно-прикладном направлении под названием «косметическая нейрофизиология».

Тем, кто не хочет употреблять IQ-допинг, ученые предлагают более безопасные и привычные методы, например фитнес. Но про фитнес все и раньше знали, сейчас просто появились новые доказательства, что гимнастика украшает не только тело, но и мозг Анны Карабаш. Как еще можно помочь мозгу победить напряжение и усталость, рассказала в интервью Сайан Бэйлок, автор методик борьбы со стрессом. Там же участники проекта «Сноб» делятся личным опытом: кто как справляется с нервами в момент экзамена, концерта или решающего удара по мячу.

Пробует разобраться с мозгом и Илья Колмановский — его статья «Странное чувство» посвящена интуиции и тому, как человек принимает решения. Выяснилось, что чувства лежат в основе любого повседневного выбора, даже если нам кажется, что мы приходим к решению путем рационального анализа. Более того, бессознательное решение рождается за несколько секунд до осознанного — гласят новые открытия ученых.

Открытий становится все больше, но нашего мозга не хватает на то, чтобы толком их осмыслить. Как мало мы на самом деле понимаем, доказывает удивительная история нейрофизиолога по имени Джилл Тейлор, опубликованная в самом первом номере журнала «Сноб». Эта женщина пережила инсульт, в результате которого убедилась, что человек может достичь просветления и блаженства. Но для того, чтобы рассказать об этом, ей пришлось заново научиться думать, читать и писать.

Эту реплику поддерживают:

🙂 Замечательный материал, Андрей. 🙂 БлагоДарю!

Эту реплику поддерживают:

спасибо, Ольга. Замечательные материалы там по ссылкам.

Эту реплику поддерживают:

🙂 Да некоторые лекции Татьяны Черниговской мне очень понравились еще до Вас. 🙂 А остальное обязательно изучу подробнее. 🙂

Эту реплику поддерживают:

Интуиция в контексте высшего

Казалось, вот уже разгадка близка. И снова помешали религиозный опыт и научный материализм.

А вывод прост. Все во Вселенной разумно. Человек часть Вселенной и ровно в меру своих полномочий он разумен. Он встроен в разумную систему, которая жиззнедеятельна и вечна. И цель его бытия быть самим собой именно как разумной данности. Наш мозг постоянно контактирует с высшей разумной данностью. Каждому в здравом уме даны память, совесть, интуиция, свобода выбора. И все это постоянно ззадействовано, чтобы определиться в пространстве и во времени, выработать свою позицию, ежемгновенно делать выбор и следовать ему.

Именно в таком контексте целесообразнее изучать человеческий мозг. все остальное заканчивается лоботомией и психоанализом. Но они не памацея, а медицинское хулиганство, если не сказать больше.

Источник

Мозг помнит всё? Беседа с нейрофизиологом Ольгой Сварник

Сегодня нам доступны самые разные научные инструменты и самые передовые технологии. Человечество накопило колоссальные знания, как в естественных науках, так и в гуманитарных. Однако человеческий мозг по-прежнему остается «Священным Граалем» ученых и самой сложной, малоизученной областью. Что мешает нам изучить мозг до конца? Как работает человеческая память и действительно ли наш мозг помнит всё? Об этом и многом другом рассказала Ольга Евгеньевна Сварник — нейрофизиолог, кандидат психологических наук, старший научный сотрудник лаборатории психофизиологии им. В.Б. Швыркова Института психологии РАН.

Все мы знаем о том, что мозг – это очень сложная структура. Десятки миллиардов нейронов, триллионы синапсов…Учитывая эту сложность, насколько мы вообще способны изучить мозг и что сегодня является главным камнем преткновения в подобных исследованиях?

Мы, безусловно, можем изучать мозг. И это достаточно длительный процесс, в силу тех особенностей, о которых вы говорите: огромное количество клеток, связей, клетки все очень разные. Исследования последних десятилетий показали, что существует огромное количество типов нейронов, и чем глубже мы погружаемся в эту область, тем больше новых типов находим. Процесс исследования мозга и клеток, которые этот мозг составляют — почти бесконечный и очень интересный.

Важный вопрос — а как мозг связан с психическими процессами? Активность наших нейронов связана с тем, что делает организм. Примечательно не только то, что в мозге есть множество разных типов нейронов, но и то, что они активируются в конкретные моменты, которые являются специфическими для этих нейронов. Есть нейроны, которые будут активны, когда я рассказываю кому-то о мозге, или когда я сама продумываю, как работает мозг, или даже когда я сплю и мне снится что-то о работе мозга. Исследуя эти нейроны, мы получаем доступ к внутреннему миру человека.

Главный камень преткновения в изучении мозга — это то, что огромное количество деталей, которые мы получаем о работе мозга, почему-то не хотят укладываться в некую общепринятую теорию. И есть некоторые изменения в том, что мы понимаем под принципами работы мозга. Существует несколько разных предложений о том, что это такое — принципы работы мозга. И довольно большое число исследователей никак не могут прийти к единому мнению в этом вопросе. Деталей много, а общая картина до сих пор не сложилась. Похожую ситуацию мы можем увидеть и в других науках, например, в физике.

Ольга Евгеньевна, вы изучаете память. Расскажите подробнее об этом. Память локализована где-то в мозге или это ситуативный процесс, и у нас нет конкретной зоны памяти?

Если коротко, то да, никакой зоны памяти нет. При этом, разрушение или нарушение работы определенных зон может приводить к амнезии. Но это не одно и то же. Есть кратковременная память, есть долговременная память, есть память имплицитная, когда мы приобрели какой-то опыт, но не можем ничего об этом сказать и не можем как-то его декларировать. А есть такие виды памяти, где мы можем сказать, например, что знаем, в каком месте находится Эйфелева башня или представляем, как работают нейроны в мозге. Это всё разные аспекты явления, которое принято называть памятью. И когда мы говорим об этих проявлениях работы мозга, мы не можем сказать, что память лежит где-то в определенном месте в мозге.

Один известный пациент с амнезией по имени Генри Молисон перенес операцию по разрушению гиппокампальных структур и некоторых корковых зон, которые были связаны с гиппокампом, в итоге он потерял возможность что-либо запоминать. У него не было впечатления, что он может описывать какие-то случившиеся с ним эпизоды. Но при этом, обучение у него всё же происходило, просто он не мог декларировать эпизоды. Грубо говоря, у пациента информация об эпизодах была, но он просто не мог об этом сказать. И ведь это явление было описано за 50 лет до случая Генри Молисона. Швейцарским врачом Эдуардом Клапаредом был описан очень известный, почти анекдотичный случай. Он постоянно здоровался за руку со своей пациенткой с похожим расстройством. У женщины тоже были проблемы с приобретением новой памяти и возможностью декларировать эпизоды из жизни. Во время одного из таких приветствий врач подложил иглу в свою руку и уколол больную. Впоследствии пациентка об этом совершенно не помнила, но стала избегать рукопожатий с доктором. Получается, что этот опыт у человека всё же остался, и такой опыт мог формировать дальнейшие взаимодействия этой женщины с миром.

В 2018 г. Ольга Сварник опубликовала научно-популярную книгу «Мозг за минуту».

А можно ли сказать, что наш мозг вообще ничего не забывает, и то, что произошло однажды, остается навсегда?

В современной нейронауке тенденция такова, что проблема памяти — это прежде всего проблема доступа к ней. Дело ведь не в том, что память как-то потерялась. Если мы представим, что любой приобретённый опыт — это формирование какой-то нейронной группы, которая теперь с ним связана, то получается, что вернуться к этому опыту — значит активировать эту группу. Если мы наслаиваем всё больше и больше других нейронных групп, уходя в нашем опыте от той первоначальной группы, то получается, что мы не можем к ней вернуться за счет того, что там уже есть другие наслоения и ветви этого «дерева опыта» изрядно разрослись.

Опыты на животных показывают, что можно заактивировать ту старую группу, которая была еще до всех этих наслоений, и вернуться к тому моменту. И в этом смысле конечно можно сказать, что да, мозг действительно хранит всё, если был сложившийся опыт. Вокруг нас сейчас есть масса краткосрочных моментов, которые на какой-то короткий период тоже «фиксируются» нашим мозгом, но при этом не переходят в долговременную фазу. А вот если всё перешло уже в долговременную память, то возможность потерять такую память — это прежде всего сложность найти к ней доступ, либо другой вариант — если клетки, связанные с этой памятью, разрушены.

Как объяснить случаи, когда какой-то запах возвращает тебя к таким далеким временам, о которых ты, казалось бы, уже не помнишь, но вдруг память оживает вновь? Запах — это сфера подсознания? И как он связан с памятью?

Бо́льшая часть того, что есть в нашем мозге, работает, не выходя на уровень, который принято называть сознанием. Но это всё равно составляет наш опыт.

В плане возможности вернуться к старым нейронным группам того опыта, который был до всех наслоений, запах играет универсальную и очень интересную роль. То есть запах помогает возродить то, к чему мы сами уже не можем подобраться: в силу завязанности предыдущего опыта на множестве других вещей, с которыми мы познакомились в процессе жизни.

Почему так происходит? Ответа на этот вопрос я, честно говоря не знаю, но он давно меня интересует. Даже какая-то картинка крайне редко приводит к подобному оживлению эпизодов нашего прошлого, а запах имеет такую уникальную возможность. В художественной литературе этот феномен был многократно и красочно описан, но с научной точки зрения трудно предположить, что бы это могло быть. Почему именно запах, даже не звук, обладает такими характеристиками? Ответ на этот вопрос мне бы тоже хотелось знать.

Почему мы на долгие годы можем запомнить какие-то незначительные детали из далекого прошлого, которые, казалось бы, не несут никакой смысловой нагрузки (например, зеленые носки, увиденные на ком-то давным-давно, или пробежавшую мимо собаку)? Или здесь, как говорил Фрейд, незначительных деталей быть не может и за этим воспоминанием стоит какое-то более серьезное, спрятанное переживание?

Такие воспоминания связаны с каким-то общим состоянием организма на тот момент. Возможно, то состояние по своим эмоциональным характеристикам действительно имело большую значимость. Наверное, такая особенность нашей памяти сыграла свою роль в эволюции: организмы, которые фиксировали с помощью своих нейронов как можно больше деталей, вероятно получали большее преимущество в эволюции.

Другой аспект — это то, что состояние, столь важное на тот момент, могло возвращаться снова и снова, когда мы мысленно думали о пережитом. И вот в момент одного из таких возвратов могли добавиться эти зелёные носки или ещё что-то. Возможно, прямого отношения к той ситуации они и не имели, но наша память, спустя какое-то время, связав это и наслоив ещё что-то, «решила», что эти зелёные носки были очень важны для той ситуации. Есть разные нюансы касательно того, как наша память претерпевает разнообразные модификации с каждый реактивацией тех нейронных групп, которые лежат в её основе. Это тоже очень интересные процессы.

Получается, что по сути самым верным является именно первое воспоминание, а все остальные возвраты, воспоминания об этом моменте, которые наслоились позже, ложные? Может быть, все наши воспоминания вообще являются неверными и мало связаны с тем, что происходило на самом деле?

Очень важно сказать, что это за виды памяти. Явление переделки памяти за счет возврата к активации самой ранней нейронной группы связано всё-таки с эпизодической памятью. А семантическая память работает как бы наоборот: если мы что-то учим, например, пытаемся запомнить все столицы мира, то здесь повторение только на пользу и это нашу память укрепляет. (Под семантической памятью подразумеваются знания (например, о том, что Эйфелева башня в Париже), а не сам эпизод моего первого видения Эйфелевой башни). А вот сам эпизод, свидетелем которого мы были, имеет тенденцию видоизменяться, приобретать детали, которых не было, и терять те, что были. Многочисленные исследования показывают, что эпизодической памяти, возможно, не стоит сильно доверять. Были ли эпизоды из нашего детства именно такими, какими мы их запомнили — этот вопрос не так прост. Вполне может быть, что похожие вещи были, но выглядели совсем не так, как мы их запомнили.

Лекция Ольги Сварник «Сон и память» в БЕН РАН.

Ольга Евгеньевна, вы работаете в Институте психологии РАН, в Московском Институте психоанализа, активно ведете преподавательскую деятельность Что вас, как ученого, больше всего привлекает в нейронауке?

Как преподаватель, я рассказываю о принципах работы мозга разным студентам: от физиков до психологов. Как учёный, я исследую клетки, которые есть в мозге на самых разных уровнях: это и нейрогенетические изменения, и изменения электрической активности, а также изменения суммарной активности мозга, регистрируемые с помощью электроэнцефалограммы на людях.

Меня очень увлекает описание и исследование поведения, а также поиск некоторых общих закономерностей для людей и для животных. Мои исследования показывают, что процесс приобретения какого-то опыта (когда организм сталкивается с какой-то новой для него ситуацией) приводит к тому, что у нас, прежде всего, реактивируются те нейронные группы, которые связаны с чем-то похожим: уже имеющимся предыдущим опытом.

Наблюдается интересная закономерность — как часто и стабильно мы, приобретая что-то новое, возвращаемся к старому. И люди, и животные, приобретя новый опыт и найдя решение для новой ситуации, уже добавив что-то новое в свой мозг, снова и снова возвращаются к старому: к ранее приобретенным формам поведения. Как будто снова и снова тестируют старую модель поведения, пытаясь убедиться, а точно ли она не работает? Ведь раньше работала? Эксперименты показывает, что люди часто даже не отдают себе в этом отчет. И вопрос о том, насколько далеко мы возвращаемся в старое и почему мы это делаем, меня сейчас занимает больше всего.

Источник

Нейроны и нейромедиаторы

Химические цепочки

Все чувства и эмоции, которые испытывают люди, возникают путем химических изменений в головном мозге. Прилив радости, который человек ощущает после получения положительной оценки, выигрыша в лотерею или при встрече с любимым, происходит вследствие сложных химических процессов в головном мозге. Мы можем испытывать огромное количество эмоций, например таких, как печаль, горе, тревога, страх, изумление, отвращение, экстаз, умиление. Если мозг дает телу команду на осуществление какого-либо действия, например, сесть, повернуться или бежать, это также обусловлено химическими процессами. «Химический язык» нашей нервной системы состоит из отдельных «слов», роль которых исполняют нейромедиаторы (их еще называют нейротрансмиттерами).

Любой нейрон может получать большое количество химических сообщений, как положительных, так и отрицательных («работай» или «стоп»), от других нейронов, которые его окружают. Эти сообщения могут конкурировать или «сотрудничать», между собой, заставляя нейрон отвечать специфическим образом. Поскольку все эти события происходят в течение очень короткого времени (считаные доли секунды), очевидно, что медиатор должен быть удален из синаптического пространства очень быстро, чтобы те же самые рецепторы могли работать снова и снова. И это удаление может происходить тремя способами. Молекулы нейромедиатора могут быть захвачены назад в то нервное окончание, из которого они были выделены, и этот процесс получил название «обратный захват» («reuptake»); нейромедиатор может быть разрушен специфическими ферментами, находящимися в готовности недалеко от рецепторов на поверхности нейрона; или активное вещество может просто рассеяться в окружающую область мозга, и быть разрушено там.

Изменение нейротрансмиссии с помощью лекарств

Рассмотрим, что происходит при изменении уровней нейромедиаторов мозга на примере трех из них (серотонин, дофамин и гамма-аминомасляная кислота (ГАМК).

Серотонин

Многие исследования показывают, что низкий уровень серотонина в головном мозге приводит к депрессии, импульсивным и агрессивным формам поведения, насилию, и даже самоубийствам. Лекарственные вещества под названием антидепрессанты создают блок на пути обратного захвата серотонина, тем самым несколько увеличивая время его нахождения в пространстве синапса. Как итог, в целом увеличивается количество серотонина, участвующего в передаче сигналов с нейрона на нейрон, и депрессия со временем проходит.

В последние годы ведутся бурные дискуссии вокруг психического расстройства, носящего название «синдром дефицита внимания с гиперактивностью» (СДВГ, ADHD). Это расстройство, как правило, диагностируется в детском возрасте. Таким детям очень сложно сохранять концентрацию внимания в течение длительного времени, они совершенно не могут сидеть, не двигаясь; они постоянно находятся в движении, импульсивны и чрезмерно активны. К сожалению, СДВГ диагностируют у все большего числа детей, и многие из них получают лекарства, увеличивающие деятельность медиатора дофамина. Это помогает ребенку быть готовым к работе, более внимательным и сосредоточенным, и поэтому более способным последовательно выполнять задания.

Наркотическое вещество, известное как «экстази» или МДМА, также изменяет уровень серотонина в мозге, но намного более радикально. Он заставляет выделяющие серотонин нейроны выплескивать все содержимое сразу, затапливая этим химикатом весь мозг, что, конечно, вызывает ощущение чрезвычайного счастья и гиперактивность (чрезмерную двигательную активность). Однако, за это приходится расплачиваться позже. После того как экстази израсходовал весь мозговой запас серотонина, включаются компенсаторные механизмы, быстро разрушающие избыток нейромедиатора в мозге. После того, как спустя несколько часов действие наркотика заканчивается, человек, вероятно, будет чувствовать себя подавленным. Этот период «депрессии» продлится до тех пор, пока мозг не сможет восполнить запасы и обеспечить нормальный уровень медиатора. Повторное использование на этом фоне экстази может привести к глубокой депрессии или другим проблемам, которые будут тянуться в течение долгого времени.

Дофамин

Ученые обнаружили, что люди с расстройством психики, известным как шизофрения, фактически чрезмерно чувствительны к дофамину в мозге. Как следствие, при лечении шизофрении используются лекарства, которые блокируют дофаминовые в головном мозге, таким образом, ограничивая воздействие этого нейромедиатора.

С другой стороны, вещества, известные как амфетамины, увеличивают уровень дофамина, заставляя нейроны его высвобождать, и препятствуя его обратному захвату. В некоторых странах врачи используют разумные дозы этих препаратов при лечении некоторых заболеваний, например, синдрома гиперактивности с дефицитом внимания. Тем не менее, иногда люди абсолютно необдуманно неправильно используют эти вещества, пытаясь обеспечить себе повышенный уровень бодрствования и способность решать любые задачи.

Гамма-аминомасляная кислота

Гамма-аминомасляная кислота, или ГАМК, является главным медиатором, чья роль заключается в передаче нейронам команды «стоп». Исследователи полагают, что определенные типы эпилепсии, которые характеризуются повторными припадками, затрагивающими сознание человека и его двигательную сферу, могут являться результатом снижения содержания ГАМК в головном мозге. Передающая система мозга, не имея адекватного «тормоза», входит в состояние перегрузки, когда десятки тысяч нейронов начинают сильно и одновременно посылать свои сигналы, что приводит к эпилептическому приступу. Ученые полагают, что за разрушение слишком большого количества ГАМК могут быть ответственны мозговые ферменты, в связи с чем появились лекарства, которые помогают остановить этот процесс. Время показало их эффективность в лечении не только эпилепсии, но и некоторых других нарушений работы мозга.

Гормоны

Химическое взаимодействие

Источник