как выглядит человеческий мозг фото
masterok
masterokМастерок.жж.рф
Хочу все знать
Ученые выяснили, чем различаются мозги умных или творческих людей и обычных. Оказывается, вычислить генератора идей можно с помощью МРТ-сканирования
От чего зависит способность фонтанировать идеями?
Исследование на эту тему провела группа американских ученых во главе с Роджером Бити из Гарвардского университета. Нейробиологи набрали 163 добровольца и предложили им тест на дивергентное мышление. Это когда одну и ту же проблему надо решить несколькими способами. В частности, участникам эксперимента надо было придумать самые неожиданные способы использования совершенно обычных предметов. Например, что можно сделать с обычным носком? Надеть его на ногу? За этот банальный ответ доброволец получал минимальные баллы. А вот затейник, который предложил соорудить из него фильтр для воды, удостоился «нобелевской премии» от организаторов эксперимента.
Во время тестов всем участникам провели МРТ-сканирование головного мозга, чтобы измерить приток крови к тем или иным зонам. Выяснилось, что творческое мышление не включается нажатием одного «рубильника». Оно связано со сложным взаимодействием между тремя крупными сетями мозга. Наибольшую активность во время творческих испытаний демонстрировали:
Ученые отмечают, что у творческого мышления есть одна особенность: эти три сети не могут работать одновременно. Например, при активации режима оценки идей, мозг уже не может изобретать ничего нового. И наоборот.
Ученые составили два списка: «позитивных» и «негативных» черт и фактов биографии. Оказалось, что «позитивные» черты (богатый словарный запас, хорошая память, удовлетворенность жизнью, высокий доход, длительность учебы) в значительной мере соотносятся с более тесной «связанностью» отделов мозга, которые ассоциируются с высшими когнитивными способностями.
Напротив, у людей с ярко выраженными «негативными» качествами, особенностями и фактами биографии (наркомания, раздражительность, склонность нарушать правила, плохой сон) обнаруживалась значительно ослабленная связанность отделов мозга, говорится в статье.
Ученые надеются, что умение замерять «связанность» отделов головного мозга прольет свет на природу интеллекта, а также научит улучшать эту связанность и, следовательно, достигать в жизни большего.
От уровня интеллекта зависит, на что человек обращает свое внимание в первую очередь
И выяснилось: чем умнее был испытуемый, тем лучше ему удавалось отслеживать небольшие объекты. А добровольцы с низким интеллектом быстрее засекали крупные.
Из исторических архивов известна поразительная рассеянность некоторых гениев. Так, французский философ Дидро забывал дни, месяцы, годы и имена близких людей. А знаменитый физик Ампер однажды, уходя из своей квартиры, написал мелом у себя на дверях: «Ампер будет дома только вечером». Но вернулся домой еще днем. Прочитал надпись на своих дверях и ушел обратно, так как забыл, что он сам и есть Ампер.
Известен случай, когда Ньютон, задумав сварить яйцо, взял часы, заметил время и через пару минут обнаружил, что в руке держит яйцо, а варит часы. Когда же великий физик писал свои труды, то, поглощенный мыслями, забывал одеваться и есть.
Альберт Эйнштейн, встретив своего друга, рассеянно сказал: «Приходите ко мне вечером. У меня будет и профессор Стимсон». Его озадаченный друг возразил: «Но ведь я и есть Стимсон!» Эйнштейн на это ответил: «Это не имеет значения, все равно приходите!»
Отец русской авиации Жуковский однажды, проговорив целый вечер с друзьями в собственной гостиной, вдруг поднялся, разыскивая свою шляпу, и начал торопливо прощаться, бормоча: «Однако я засиделся у вас, пора домой!»
Поэтому гении так нуждаются в верных помощниках, которые вовремя заметят слона и не дадут под его ногами погибнуть таланту.
Ученые уверяют, что сегодня все больше опрошенных на этот вопрос сразу отвечают неверно, хотя бы мысленно. И только поразмыслив, задумываются над явным несоответствием библейских имен.
Рассеянность присуща не только интеллектуалам. Ученые нашли оправдание тем людям, которых обвиняют в том, что во время разговора они часто невпопад ляпают какую-нибудь чепуху. Оказалось, что дело не в глупости, а в невнимательности.
Но если поверить в эту теорию, то выходит, что мы, женщины, умнее мужчин? Ведь, как и гении, мы видим «муху», а не «слона».
Как выглядит головной мозг человека
Изображение как выглядит мозг человека для просмотра деликатных мозговых структур под точным углом. Яркие синие и красные красители делают кровеносные сосуды видимыми для общего понятия.
Так выглядят структуры мозга
Как выглядит мозг человека со стороны (сбоку), это изображение показывает правое полушарие головного мозга. Головной мозг делится на две части. Правое полушарие является ответственным за воображение, с его помощью человек способен мыслить, это «творческое» полушарие. Левое полушарие отвечает за язык, способность читать, писать и т.п
Здесь так выглядит мозг и его левое полушарие почти полностью удалено, раскрывая поверхности правого полушария органа центральной нервной системы, где встречает мозговой разрыв («Медиальный вид»). Можно увидеть извилистые артерии и вены через ткани мозга.
Большая белая, рогообразная структура в середине бокового желудочка, полости заполнена спинномозговой жидкостью.
Внизу зрительные нервы— место, которое играет важную роль в способности человека видеть в первую очередь. Нервы соединяются в точку, где некоторые зрительные нервы, перекрещиваются на их пути от глаз. Изображения, которые отражаются на носовой стороне каждой сетчатки пересекаются на противоположной стороне.
Мозжечок, область органа центральной нервной системы, важен для управления двигательными функциями, выглядит как отдельный орган, находится ниже двух полушарий мозга. Это изображение показывает «подзатылочные поверхности» мозжечка — то есть, книзу. Эта область мозга регулирует надлежащую координацию.
Здесь мозжечок крепится к остальной части мозга («базальный» вид). Жесткий слой ткани называется твердой мозговой оболочкой, который отделяет мозжечок от головного мозга. Однако мозжечок получает информацию из других частей головного мозга, через соединения с частью ствола мозга.
Мозжечок удален в верхней части спинного мозга. Продолговатый мозг, часть ствола мозга ответственного за непроизвольные функции, как дыхание.
Большая синяя структура здесь (окрашенная для удобного просмотра) показывает, где с большой мозговой вены стекает кровь от головного мозга. Эта артерия названа в честь древнего греческого врача Галена, который обнаружил её. Здесь также видна шишковидная железа, которая производит гормоны затрагивающие сон.
Здесь, орган центральной нервной системы аккуратно разрезан пополам. Эта часть раздела выделяет гипофиз, маленький круглый кусочек вокруг кровеносных сосудов, расположенный позади носа и ниже области головного мозга под названием гипоталамус (внизу слева). Под названием «мастер железы», гипофиз выпускает гормоны, которые влияют на другие железы.
Этот кластер нервов и артерий встречается в мостомозжечковом узле, стыке мозжечка и моста. Часть ствола мозга опосредует все передачи сообщений между мозжечком и остальной частью мозга.
Как выглядит мозг человека видно, что очень сложен и хирургия принимает большую осторожность, чтобы избежать повреждения этих нервов и кровеносных сосудов. Конечно искусственный интеллект отстает еще очень далеко от человеческого мозга.
Что особенного в мозге человека?
Что особенного в мозге человека?
Морфологическая реконструкция нейрона коры мозга человека. Внизу показаны подпороговые осцилляции трансмембранного потенциала нейрона в биофизической модели. На фоне показаны человеческие нейроны 2/3 слоя коры, окрашенные с помощью антител.
Автор
Редакторы
Нейроны человека и других млекопитающих очень похожи, если смотреть «издалека». Тем не менее есть и важные различия. Недавно ученые из Института Аллена (среди которых и автор этой статьи) опубликовали работу в журнале Neuron, где показали, что возбудимости нейронов мозга человека и мыши заметно различаются. Оказалось, что нейроны коры мозга человека имеют гораздо большее количество HCN-каналов, которые особым образом влияют на возбудимость нейронов. Что это значит с точки зрения эволюции и какой эффект оказывает на поведение отдельных нейронов?
Довольно долго считалось, что базовые элементы нервной системы — нейроны — всех млекопитающих похожи друг на друга. Такую мысль высказывал, например, Сантьяго Рамон-и-Кахаль [1]. Нейрон получает входные сигналы от других нейронов за счет синапсов, которые расположены на дендритах и соме [2]. В результате меняется величина трансмембранного потенциала [3], и если она превышает порог, то нейрон генерирует потенциал действия, или спайк (от англ. spike — шип). После этого спайк распространяется по аксону и активирует другие нейроны, с которыми он связан с помощью синапсов. Несмотря на схожие свойства нейронов животных, ученые получают всё большее количество данных о том, что отдельные детали значительно различаются.
Мозги человека и других млекопитающих очень похожи. Именно это позволяет нам, изучая мозг других животных, узнать что-то о своем собственном. В частности, структура коры мозга, появившейся позже всего в течение эволюции, очень схожа у всех млекопитающих. Именно она отвечает за множество высших психических функций (восприятие, память, речь), которыми мы обладаем.
Но если кора у нас и мышек устроена одинаково, почему же мышки не играют на скрипке и не делают научные открытия, а люди на это способны хотя бы изредка? Иными словами, что делает нас особенными по сравнению с другими млекопитающими?
Довольно давно стало понятно, что это очень сложный вопрос, на который существует много разных ответов. Один из них наша научная группа пытается дать в Институте Аллена (Allen institute for brain science), изучая и сравнивая нейроны человека и мыши. Наша работа была недавно опубликована в международном журнале Neuron [4].
Известно, что объем мозга человека и площадь коры увеличивались в ходе эволюции очень быстро. За последние 75 миллионов лет площадь коры мозга человека стала больше примерно в 1000 раз по сравнению с общим предком мыши и человека. Поэтому нейроны человеческого мозга должны были адаптироваться к эволюционно быстрым изменениям его свойств.
Кора млекопитающих обладает удивительно сложной анатомической организацией. Она состоит из шести слоев клеток, которые связаны между собой. В каждом слое есть возбуждающие и тормозные нейроны разных типов. Типы нейронов отличаются между собой по форме дендритного дерева, по возбудимости мембраны и специальным белкам, которые позволяют «увидеть» эти нейроны с помощью иммуногистохимических методов [5]. Зачастую в коре нейроны определенных типов связаны между собой строго специфическим образом, поэтому, анализируя активность нейронов, важно знать, к какому типу они относятся.
Чтобы не сравнивать яблоки с апельсинами, мы рассмотрели свойства самых часто встречающихся нейронов коры — пирамидальных нейронов 2/3 слоя. Поскольку границу между вторым и третьим слоем анатомически сложно провести, нейроны этих слоев объединяют вместе как нейроны 2/3 слоя. Именно этот слой самый толстый в коре человека по сравнению с корой мыши. Нейроны именно этого слоя коры наиболее сильно изменились у человека по сравнению с другими млекопитающими. Ширина 2/3 слоя около одного миллиметра, и он толще других слоев примерно в 2–3 раза.
Изучая ответы отдельных нейронов в этом слое коры, мы обнаружили, что нейроны человека и мыши по-разному отвечают на электрические стимулы (рис. 1). Оказалось, что нейроны одного и того же 2/3 слоя коры у мыши и человека обладают различными резонансными частотами (рис. 1 в и г). Иными словами, при предъявлении стимула (ток, подаваемый в нейрон), нейроны человека и мыши по-разному на него отвечают. Нейроны человека обладают резонансами более высокой частоты, при этом частота этих резонансов зависит от глубины расположения нейронов в коре. Чем глубже эти нейроны в слое 2/3 у человека, тем выше их частота (рис. 1 в и г). При этом частота резонансов у мыши гораздо ниже и увеличивается медленнее при продвижении в глубину в слоя 2/3.
Рисунок 1. Нейроны человека и мыши обладают различными резонансными свойствами. а — Подпороговый ответ нейронов мыши 2/3 слоя коры в ответ на синусоидальный стимул с увеличивающейся амплитудой. Сверху показан ответ нейронов верхней части 2/3 слоя коры, снизу — ответ более глубоких нейронов того же слоя. Справа показан спектр частоты колебаний и электрический импеданс трансмембранного потенциала в ответ на синусоидальный стимул наверху и внизу слоя 2/3. б — То же самое для нейронов человека. в — Слева показана резонансная частота нейронов мыши 2/3 слоя в зависимости от глубины внутри этого слоя (резонансная частот соответствует пику в спектре на панели а справа). Справа показано отсечение спектра после трех децибел. г — тоже самое для нейронов человека. Результаты, относящиеся к нейронам мыши, показаны черным; к нейронам человека — красным.
Для того чтобы объяснить эти физиологические свойства нейронов человека, мы проанализировали биофизические свойства нейронов коры человека и мыши. Дело в том, что в генерации спайков, а также в поддержании трансмембранного потенциала участвует большое количество различных белков (преимущественно ионных каналов). Основными являются натриевые и калиевые каналы, но также существует большое количество других белков, которые изменяют свойства потенциала действия и синапсов. Так, одна из наших прежних работ посвящена изучению связи эпилепсии с гомеостазом ионов хлора в нейронах мозга [6].
Одними из таких каналов, тонко настраивающих сигнализацию нейронов, являются HCN-каналы, пропускающие ионы калия при гиперполяризации мембраны. Это явление необычно тем, что «обычные» потенциал-чувствительные каналы открываются при деполяризации (потенциал идет «вверх»), а этот тип каналов — напротив, при гиперполяризации (потенциал идет «вниз») трансмембранного потенциала. Поэтому данный ток получил специальное обозначение — h-ток, напоминающее о его hyper-активации (hyperpolarization activated в названии канала — (англ.) активирующийся благодаря гиперполяризации).
Когда нейрон получает отрицательный синаптический вход от тормозных нейронов, это приводит к активации h-тока. Но после того как стимуляция исчезает, возникает кратковременная деполяризация мембраны нейрона, что часто приводит к генерации спайков. Иными словами, действие h-тока похоже на пружину, которую сначала сжимают (отрицательный вход), а потом резко отпускают (отсутствие стимуляции), после чего она распрямляется еще больше, чем в изначальном состоянии. Эти каналы есть не только в нейронах мозга: их также можно обнаружить в кардиомиоцитах сердца [7], где они помогают синхронизировать активность клеток во время сердечных сокращений.
Мы обнаружили, что в мембране человеческих нейронов 2/3 слоя есть особенно большое количество h-тока, анализируя ответы нейронов в ответ на электрические стимулы (рис. 1). Анализ мРНК из тех же нейронов подтвердил эти результаты и показал, что в клетках 2/3 слоя коры человека имеется гораздо большее количество фрагментов, кодирующих HCN1-каналы (подтип HCN-каналов). В нейронах коры мыши тоже имеется большое количество HCN1-каналов, но их не так много, как в нейронах человека (рис. 2). Более того, оказалось, что HCN1-каналов больше в каждом слое коры человека, а не только в слое 2/3. Чтобы понять, что значат эти данные в отношении отдельных клеток, мы совместно использовали электрофизиологию и математическое моделирование.
Рисунок 2. Оценка уровня экспрессии генов, кодирующих HCN-каналы, в нейронах человека (а) и мыши (б). Все данные получены на основании анализа мРНК, извлеченной из ядер отдельных нейронов разных слоев коры (L1–6 и тормозных нейронов всех слоев Inh). Результаты приведены в единицах RPKM (англ. Reads Per Kilobase Million — количество прочтений (гена HCN1) на один миллион пар оснований).
Некоторые подробности нейронного моделирования приведены в статье «От живого мозга к искусственному интеллекту» [8].
Рисунок 3. Биофизическая модель нейрона человека. а — Стимуляция биологического нейрона и математической модели стимулом с увеличивающейся частотой с помощью электрического тока. б — Спектр колебаний трансмембранного потенциала в ответ на стимуляцию с панели а. Черным показан стимул, зеленым — ответ биологического нейрона 2/3 нейрона коры, красным — ответ модели со включенными h-каналами (Ih(+)), синим — ответ модели с выключенными h-каналами (Ih(−)).
Рисунок 3. Биофизическая модель нейрона человека. в — Трехмерная реконструкция нейрона коры слоя 2/3. Красными кругами показано положение глутаматных синапсов [9]. г — Задержка между активностью синапса на дендритном дереве и ответом на соме нейрона в зависимости от расстояния от синапса до сомы. Красным показан ответ модели в присутствии h-тока (Ih(+)), синим — когда h-ток отсутствует (Ih(−)). д — Спектр колебаний трансмембранного потенциала на соме в модели с h-током и без h-тока в ответ на стимуляцию с помощью 1000 синапсов. Черные линии наверху соответствуют различным диапазонам частот, средние величины которых достоверно отличаются, в частности в тета-диапазоне.
Используя эту модель, мы воспроизвели поведение нейрона, когда он находится в нейронной сети коры. Для этого мы стимулировали модель нейрона с помощью 1000 глутаматных синапсов [9], каждый из которых активировался случайно со средней частотой около 4 Гц (рис. 3д). Поскольку разряды нейронов в большой сети генерируются случайно или хаотически [10], их можно описывать с помощью случайных процессов.
В ответ на синаптическую стимуляцию происходят колебания мембранного потенциала нейрона. Чтобы понять свойства этих колебаний, мы проанализировали их частоту в модели с h-током и без него (рис. 3). Оказалось, что h-ток позволяет нейрону лучше проводить колебания в тета-диапазоне (4–10 Гц) от дендритов к соме. При этом сами колебания мембранного потенциала генерируются синапсами, расположенными на дендритном дереве (рис. 3). Также мы обнаружили, что скорость проведения сигнала от дендритов к соме увеличивается при наличии h-тока (рис. 3д). Это происходит за счет способности HCN-каналов делать мембрану нейронов чуть более возбудимой, что приводит к более быстрому проведению изменений потенциала от дендритов к соме.
Дело в том, что человеческие нейроны гораздо больше нейронов мыши. Объем мозга и размер нейронов быстро увеличивались в ходе эволюции млекопитающих. С одной стороны, большой нейрон может связаться с бóльшим числом других нейронов, что позволяет более эффективно проводить информацию в сети; с другой стороны, скорость обработки информации в больших нейронах меньше, чем в маленьких. Вероятно, большое количество h-тока было одной из эволюционных адаптаций, которые позволили поддерживать прежнюю скорость проведения потенциалов действия, несмотря на бóльший размер нейронов. Этот механизм может быть особенно важен для более глубоких слоев коры (рис. 1), поскольку нейроны 2/3 слоя должны получать информацию от нейронов первого слоя коры с такой же задержкой, как и нейроны верхнего слоя 2/3.
Сравнивая нейроны человека и других животных, мы надеемся постепенно понять, что именно делает мозг человека особенным. Возможно, разница между мозгом человека и мыши такая же, как между игровой приставкой и суперкомпьютером. Оба они построены на микропроцессорах, но суперкомпьютер обладает гораздо большей производительностью за счет более быстрых элементов и большего их количества. В ближайшем будущем мы планируем изучить свойства нейронов коры человека и мыши во всех слоях коры и в разных ее областях. Это поможет нам понять, что делает мозг человека особенным по сравнению с мозгом других млекопитающих [11]. С практической точки зрения это позволит разрабатывать более эффективные лекарства, которые будут лучше работать для нейронов человека за счет особенных свойств наших с вами ионных каналов.
10 самых распространенных заблуждений о мозге
Мозг — самый удивительный орган человеческого тела. Он управляет нашей центральной нервной системой, с его помощью мы ходим, говорим, дышим, думаем. Мозг невероятно сложный, а число его нейронов достигает 100 миллиардов. В его работе задействовано столько процессов, что изучением и лечением мозга занимаются многие области медицины и науки, нередко переплетаясь между собой. Тем не менее, у сложности человеческого мозга есть и обратная сторона медали — мы просто не понимаем некоторых вещей. Ниже вы найдете десятку самых распространенных мифов и заблуждений о главном органе человеческого тела — мозге.
Мозг настолько сложен, что задача воссоздать его «рабочую виртуальную копию» стала одной из самых глобальных за последние несколько десятилетий. На разработку Human Brain Project, например, выделен 1 миллиард евро. После тысяч лет изучения и лечения мозга (как бы вы его не называли) он все еще остается настолько непостижимым, что люди склонны упрощать его работу, делая ее более понятной. Начнем с цвета.
Ваш мозг серый
И как и многие другие интересные мифы и факте о мозге, этот не лишен рационального зерна. Большая часть мозга действительно серая, а иногда весь мозг называют просто «серое вещество». Агата Кристи словами своего героя Эркюля Пуаро часто называла мозг «маленькими серыми клеточками». Серое вещество содержится в разных частях мозга (и спинного тоже) и состоит из разных типов клеток вроде нейронов. Тем не менее, в вашей голове присутствует и белое вещество, содержащее нервные волокна, соединяющие серое вещество.
Черный компонент называется substantia nigra, что на латыни (как вы догадались) означает «черная субстанция». Черные клетки мозга обладают таким цветом из-за нейромеланина, специального типа того же пигмента, который обеспечивает черный цвет коже и волосам, и это часть базальных ганглиев. Наконец, красный цвет — это, конечно же, кровеносные сосуды. Почему же заспиртованные мозги серые, если на самом деле они разноцветные? Дело в формальдегиде — том самом спирте в банке, который сохраняет мозги от разрушения.
Музыка Моцарта делает вас умнее
Суеверие — самый страшный враг человеческого рода. © Вольтер
В 1950 году ЛОР-врач по имени Альберт Томатис начал пропагандировать музыку Моцарта, утверждая, что она помогает людям с дефектами речи и слуховыми расстройствами. В 90-х годах 36 студентов Калифорнийского университета в Ирвине на протяжении 10 минут слушали сонату Моцарта, прежде чем приступить к выполнению IQ-теста. По словам Гордона Шоу, психолога, который следил за студентами, их IQ вырос на 8 пунктов. Так родился «эффект Моцарта».
Музыкант по имени Дэн Кэмпбелл зарегистрировал торговую марку и создал целую серию книг и дисков по этому поводу, начав распространять их в США и собирая деньги с доверчивых мамочек. Затем он пошел еще дальше, утверждая, что музыка Моцарта может даже воскрешать из мертвых улучшать здоровье.
На Калифорнийский университет обрушилась тонна критики со стороны научного сообщества. Профессор Фрэнсис Раушер (Frances Rauscher), ученый, вовлеченный в исследование, заявил, что они никогда не говорили, что музыка делает умнее, просто увеличивает производительность при выполнении пространственно-временных задач. Другие ученые не смогли подтвердить эти результаты, поэтому на сегодняшний день нет никаких научных поводов слушать Моцарта или другую классическую музыку с целью поумнеть. Конечно, Моцарт не навредит вам, наслаждайтесь, но не заблуждайтесь.
Когда вы что-то узнаете, появляются новые извилины
Мы не рождается с извилинами, в начале развития плод обладает гладким маленьким мозгом. По мере роста, нейроны растут тоже и мигрируют в разные зоны мозга, создавая борозды и хребты. К возрасту в 40 недель мозг уже почти так же извилист, как и у взрослого человека. То есть, по мере обучения новых рельефов не появляется, мы с ними попросту рождаемся.
Не будем отрицать, по мере обучения мозг меняется — за это отвечает пластичность мозга, но все равно новые извилины не появляются. Изучение мозга крыс показало, что синапсы (соединения между нейронами) и клетки крови, которые поддерживают нейроны, увеличиваются в числе. Некоторые полагают, что мозг растет по мере того, как мы обретаем воспоминания, но на мозгах млекопитающих (то есть, которые можно сравнить с человеческими) это пока не доказано.
Можно получать информацию через подсознание
По словам Викари, продажа попкорна увеличилась на 57%, а колы — на 18%, чем доказал работоспособность подсознательного сообщения. Потом начался бум и рекламодатели начали активно использовать метод, предложенный Викари. В 1974 FCC запретила этот беспредел.
Работает ли этот метод? Как выяснилось, Викари просто сфальсифицировал результаты исследования. Последующие исследования показали, что никакой «25 кадр» не влияет на зрителей. Печально известное судебное разбирательство 1990 года, которое выясняло подробности самоубийства двух мальчиков, якобы наслушавшихся песни, побуждающей покончить с собой, закончилось тем, что суду не было представлено никаких научных доказательств. Тем не менее, многие сторонники теорий заговора до сих пор утверждают, что реклама, музыка и другие средства массовой информации манипулируют сознанием людей.
Получается, прослушивание аудиозаписей во время сна никак не навредит вам, но едва ли вы бросите курить после этого.
Мозг человека — самый большой из мозгов
Средний человеческий мозг весит 1361 грамм. У дельфинов — этих умничек — мозг весит почти столько же. Но у кашалота, который считается куда глупее дельфина, мозг весит почти 8 килограмм. Мозг у маленькой собачки породы бигль весит 72 грамма, а у орангутанга — 370 грамм. Но собаки и орангутанги животные достаточно умные, несмотря на то, что обижены природой. У воробья мозг вообще весит 1 грамм.
Если вы внимательно читали, то наверняка заметили одну особенность. Среднестатистический дельфин весит 158,8 кг, а кашалот — 13 тонн. Получается, чем больше животное, тем больше череп, и тем больше мозг. Бигли — собаки-малютки, весят не больше 11,3 кг. Соотношение размера мозга и интеллекта несущественно, важно соотношение размера мозга и веса тела. У людей оно 1 к 50, у большинства млекопитающих — 1 к 180, а у птичек — 1 к 220. У человека мозг весит больше, чем у животного, если брать в среднем.
Кроме того, интеллект часто зависит от разных сегментов мозга. У млекопитающих очень большая церебральная кора, в отличие от птиц, рыб и рептилий. Мозжечок у млекопитающих находится у церебральных полушарий, отвечающих за высшие функции деятельности: память, коммуникации и мышление.
Ваш мозг продолжает работать после отрубания головы
Все началось еще во время французской революции. 17 июля 1793 го за убийство радикального журналиста, политика и революционера Жан-Поля Марата да была казнена женщина по имени Шарлотта Корде. Марата превозносили за его идеи, и толпа недовольных столпилась, желая увидеть, как женщина лишится головы. После того, как клинок опустился и голова Корде упала на землю, один из помощников палача схватил клинок и проткнул ей щеку. По словам очевидцев, после смерти глаза Корде повернулись, чтобы увидеть своего палача и в них застыло выражение негодование. После этого всем, кого ждала гильотина, предлагали моргать, и по некоторым свидетельствам отдельные личности моргали до 30 секунд.
Другая легенда демонстрирует сохранение сознания после обезглавливания в 1905 году. Французский врач Габриель Бюри был свидетелем казни человека по имени Ланжиль. Он писали, что сразу после этого, «веки и губи сокращались в течение пяти или шести секунд». Доктор Бюри окликнул человека по имени, и «его веки медленно поднялись». Это произошло и во второй раз, но третий оклик остался без ответа.
Эта история наводит на мысль, что кто-то может оставаться в сознании на пару секунд после того, как лишится головы. Тем не менее, современные врачи считают, что реакции, описанные выше — рефлекс подергивания мышц, а не сознательное и преднамеренное движение. Будучи отрезанным от сердца (а значит и кислорода) мозг автоматически погружается в кому и начинает умирать. Как говорит доктор Гарольд Хиллман (Harold Hillman), вероятно «это происходит в течение 2-3 секунд вследствие быстрого понижения давления крови в черепной коробке».
Повреждение мозга делает из человека овощ
Но это не всегда так. Есть разные типы повреждения головного мозга, и их влияние на человека зависит во многом от того, где они располагаются и насколько они серьезны. Мягкие мозговые травмы типа сотрясения связаны с тем, что мозг перемещается внутри черепа, что провоцирует кровотечение и разрыв. Мозг на удивление хорошо оправляется от незначительных травм, и подавляющее большинство людей, испытавших легкую травму мозга, не становятся инвалидами на всю жизнь.
С другой стороны, тяжелая травма мозга наносит значительный ущерб мозгу. Иногда требуется операция по удалению застоявшейся крови или сброса давления. Почти все пациенты, пережившие тяжелую травму головного мозга, выходят с необратимыми результатами.
Мы рассмотрели крайние степени спектра, но что можно сказать об остальных? Некоторые люди с повреждением головного мозга страдают от инвалидности, но могут частично восстановиться. Если нейроны повреждены или потеряны, они не могут вырасти обратно, но синапсы — соединения нейронов — могут. По сути, мозг создает новые пути между нейронами. Более того, некоторые области мозга, изначально не связанные с определенными функциями, могут взять их на себя и заново обучиться в процессе жизнедеятельности пациента. Помните, выше мы писали о пластичности мозга? Так пациенты, перенесшие инсульт, могут заново научиться говорить и двигаться.
Важно помнить, что мы очень мало знаем о мозге. Когда пациенту диагностируют повреждение мозга, врач не всегда может уверенно констатировать, что тот поправится или не поправится. Пациенты стабильно удивляют врачей спустя месяцы и даже годы восстановления. Но не все повреждения головного мозга являются критическими.
Из-за наркотиков в мозгу появляются дыры
На самом же деле, единственное, что может проделать дыру в мозге — это физическая травма. Исследователи уверены, что некоторые препараты вызывают долгосрочные и краткосрочные изменения. Наркотики, например, снижают эффект от нейромедиаторов (химических веществ, которые связывают сигнали в мозгу) вроде дофамина. Это объясняет тот эффект, почему наркоманам требуется все больше и больше наркотиков. Кроме того, изменения уровней нейромедиаторов обеспечивают проблемы функций нейронов. Обратимо это или нет — тоже сложный вопрос.
С другой стороны, исследование New Scientist, проведенное в августе 2008 года, показывает, что длительное применение лекарственных средств способствует росту структур мозга, что приводит к постоянным изменениям. Вот почему поведение наркоманов сложно изменить — говорится в исследовании.
Алкоголь убивает клетки мозга
Не будем драматизировать. Даже у алкоголиков, постоянно употребляющих спиртное, клетки мозга не умирают. Однако, запой вызывает повреждение концов нейронов — дендритов. Это приводит к проблемам передачи сообщений между нейронами. Сама клетка не повреждается, повреждается способ ее коммуникации с другими клетками. По мнению исследователей, этот ущерб по большей части обратим.
У алкоголиков может развиться неврологическое расстройство, например синдром Вернике-Корсакова, которое может привести к потере нейронов в отдельных частях мозгах. Этот синдром вызывает проблемы с памятью, спутанность сознания, паралич глаз, нарушение координации мышц и амнезию — вплоть до летального исхода. Но это не является следствием действия алкоголя. Это результат дефицита тиамина, важнейшего витамина B. Мало того, что алкоголики часто недоедают, активное потребление алкоголя влияет на поглощение тиамина организмом.
Мы используем только 10 процентов мозга
Самое примечательное в этом — ореол мистики. Почему мы, люди, обладая самым пропорционально большим мозгом из всех животных, используем лишь его малую часть? У нас великая миссия? В нас заложены скрытые потенциальные способности? Телепатия, телекинез, пирокинез, попкорн? На развитии этих идей выросло столько книг, продуктов и антинаучной «лапши», что только редкий умник не пытался «включить» оставшиеся 90% своего пассивного мозга.
На самом деле, все не так. В дополнение к тем 100 миллиардам нейронов, в нашей голове полно других клеток, которые активно работают. У нас могут отключиться небольшие области мозга в зависимости от типа деятельности, но нет такой деятельности, в результате которой у нас осталось бы в работе лишь 10 процентов вещества в голове.
Сканирование мозга показало, что вне зависимости от того, чем мы занимаемся, наш мозг всегда активен. Некоторые районы более активны в определенное время, чем другие, но если у нас нет повреждений мозга, нет такой части мозга, которая была бы полностью отключена. Простейший пример — когда вы сидите за столом и кушаете хлеб с колбасой, ваши ноги не работают. Вы полностью ушли в бутерброд, жуете, глотаете, читаете эту статью. Но при этом ваши ноги активно работают — получают кровь — даже если вы ими не шевелите. И ни для кого не секрет, что за каждую часть тела отвечает своя часть головного мозга.
Таким образом, с точки зрения реальной ткани головного мозга нет никаких скрытых и дополнительных потенциалов, которые можно включить и задействовать. Но учиться никогда не бывает лишним.