какая часть головного мозга отвечает за интеллект
Как все устроено: отделы мозга и за что они отвечают
Наш мозг — самый сложный, неизученный орган, который управляет всем организмом. Ученые не перестают изучать его строение, и сегодня мы рассмотрим основные функции различных мозговых структур.
Структура
Понятие конечного мозга объединяет оба полушария, при этом его также принято разделять на 4 доли — лобную, височную, теменную, затылочную.
Слаженная работа всех отделов направлена на работу высших психических функций — восприятия, внимания, памяти, мышления. Наша нервная система получает сигналы от органов чувств, а мозг обрабатывает их — слух, зрение, вкус, запах, чувство равновесия. Также он контролирует все жизненно важные процессы — дыхание, сердцебиение, метаболизм. Рассмотрим подробнее, где же происходит это волшебство.
Конечный мозг
Ниже приведены основные функции долей больших полушарий:
Задний мозг: мозжечок, мост
Этот отдел образуют мозжечок и варолиев мост, который находится над мозжечком и соединяет его со спинным мозгом. Здесь происходит регуляция нашего вестибулярного аппарата — это ощущение равновесия, а также координация движений. Он надежно защищен, поскольку повреждение этой зоны провоцирует шаткую, неустойчивую походку, ослабление мышц, даже тремор конечностей, в некоторых случаях — изменение почерка.
Средний
Этот отдел является частью двигательной системы и выполняет большое количество функций. Средний мозг контролирует наши движения и защитные реакции, например, в ответ на страх. Он отвечает за зрение, слух, поддерживает терморегуляцию, болевые ощущения, контролирует концентрацию внимания, биоритмы.
Промежуточный отдел
Этот отдел перерабатывает всю входящую информацию. Его основная функция — наша способность адаптироваться, приспосабливаться. Промежуточный мозг состоит из трех частей:
Продолговатый
Выполняет регуляцию систем: дыхательной, кровообращения, пищеварения. Благодаря ему у нас есть безусловные рефлексы, например, чихание, а также тонус мышц. Кроме того, там стимулируется выработка различных секретов — слюны, слез, ферментов ЖКТ.
Науке еще многое предстоит узнать об особенностях нашего самого главного органа. В наших же силах поддерживать его высокую работоспособность при помощи постоянных тренировок. Тренируйте высшие психические функции — внимание, память, мышление — на когнитивных тренажерах, чтобы работа всех отделов была продуктивной.
Карта мозга: кто в ответе за интеллект
Ученые из Университета Иллинойса впервые в истории нейробиологии составили карту физической архитектуры интеллекта в головном мозге. Другими словами, теперь ученым известно, где именно расположен ум.
Ученые из Университета Иллинойса впервые в истории нейробиологии составили карту физической архитектуры интеллекта в головном мозге. Другими словами, теперь ученым известно, где именно расположен ум человека и примерно как он работает.
Участки мозга, отвечающие за интеллект
Сравнивая когнитивные способности пациентов с определенной травмой, с теми пациентами, у которых аналогичные участки мозга целы, ученые составили с помощью компьютерной томографии трехмерную карту мозга. На этой карте, состоящей из 3000 вокселей (трехмерных пикселей), можно увидеть, какие участки мозга отвечают за интеллект человека.
Выяснилось, что общий интеллект зависит от некоторых регионов мозга и связей между ними. В первую очередь, это левая префронтальная кора головного мозга (за лбом), левая височная кора (за ухом) и левая теменная кора (в верхней задней части головы). Большую роль играют и ассоциативные пути в белом веществе головного мозга, которые соединяют регионы, отвечающие за интеллект.
Исследователи также обнаружили, что области мозга, отвечающие за планирование, самоконтроль и др., в значительной степени определяют общий интеллект. Судя по всему, эпитет «умный» неразрывно связан со способностью планировать работу, умением сконцентрироваться на выполнении задачи, приобретении новых навыков и т.д.
В целом, новое исследование доказывает, что интеллект опирается не на одну определенную область мозга, а на скоординированную работу нескольких регионов мозга и мощные ассоциативные связи, позволяющие интегрировать различную информацию.
Какая часть головного мозга отвечает за интеллект
Как мозг человека обрабатывает информацию?
Сегодня считается доказанным, что человеческий мозг одновременно может обрабатывать в среднем около 7 бит информации[2]. Это могут быть отдельные звуки или визуальные сигналы, различаемые сознанием оттенки эмоций или мыслей. Минимальное время, необходимое для того, чтобы отличить один сигнал от другого составляет 1/18 секунды.
Таким образом, предел восприятия составляет 126 бит в секунду.
Условно, можно посчитать, что в течение жизни 70 лет человек обрабатывает 185 млрд бит информации, включая каждую мысль, воспоминание, действие.
Информация записывается в мозг посредством формирования нервных сетей (своего рода маршрутов).
Функции правого и левого полушария мозга
. 
Как видно из картинки, все операции на рынке делает левое полушарие. Естественно, для получения профита с рынка, встает вопрос о достижении максимальной производительности функционирования левого полушария.
Существует несколько простых способов развития полушарий. Самый простой из них — увеличение объема работы, на которой ориентировано полушарие. Например, для развития логики Вам необходимо решать математические задачи, отгадывать кроссворды, а для развития воображения посещать кхудожественную галерею и т.п.
Как только вы нажали мышку правой рукой- значит сигнал к вам поступил из левого полушария.[6]
Обработка эмоциональной информации происходит в правом полушарии.
Эмоции
За всеми греховными делами стоит нейротрансмиттер Допамин, от работы которого зависит удовольствие, которое мы получаем. [4]. Измены, страсть, похоть, азарт, вредные привычки, гэмблинг, алкоголизм, мотивация — все это так или иначе связано с работой допамина в мозгу. Допамин передает информацию от нейрона к нейрону.
Допамин влияет на многие сферы нашей жизни: мотивация, память, способность к познанию, сон, настроение и т.д.
Любопытно, но допамин повышается в моменты стрессовых ситуаций.
Люди с пониженнным допамином в полосатом теле и префронтальной коре менее мотивированы, чем люди у которых допамин выше. Это доказано экспериментами на крысах [5].
Строение мозга человека
триединство мозга
белое и серое вещество
префронтальная кора
Эту часть мозга также называют лобные доли.
Именно развитие префронтальной коры отличает человека от животного.
Префронтальная кора мозга человека отвечает за логику, за самоконтроль, за целеустремленность и концентрацию внимания.
На протяжении почти всей эволюционной истории человека, эта часть мозга отвечала за физические действия: хотьба, бег, хватание и т.п. (первичный самоконтроль). Но в процессе эволюции префронтальная кора увеличивалась в размерах, а связи с другими частями мозга разрастались.
Сейчас кора склоняет человека делать то, что сложнее, выходить из зоны комфорта. Если вы заставляете себя отказаться от сладкого, подняться с дивана и пойти побегать — это результат работы именно лобных долей. Вы бегаете и не едите сладкое, потому что у вас есть логические причины для этого, которые обрабатываются именно в этой части мозга.
Повреждения префронтальной коры приводят к потери силы воли. В психологии известен случай Финеаса Гейджа (1848), личность которого резко изменилась после повреждения мозга. Он стал ругаться, он стал импульсивен, стал неуважительно обращаться с друзьями, стал неприемлить ограничения и советы, придумывает массу планов и мгновенно теряет к ним интерес.
левая лобная доля — отвечает за положительные эмоции
«Левосторонние дети», т.е. те, у которых изначально левая часть более активна чем правая, более позитивны, чаще улыбаются и т.д. Такие младенцы активнее исследуют окружающий мир.
Интересно также и то, что левая часть коры отвечает за задачи «я буду», например, заставляет подняться с дивана и пойти побегать.
правая лобная долая — отвечает за негативные эмоции. Повреждение правого полушария (отключение правой доли) может вызывать эйфории.
Эксперимент: при просмотре приятных картинок, импульсный томограф фиксирует изменения в потреблении глюкозы мозгом и записывает их как светлые пятна на фотографиях левой стороны мозга.
Правая часть коры отвечает за задачи «я не буду», например позволяет вам справляться с желанием выкурить сигарету, съесть пирожное и т.п.
центр префронтальной коры — «следит» за целями и устремлениями человека. Решает, чего вы на самом деле хотите.
мозжечковая миндалина — защитные эмоциональные реакции (в т.ч. «эгобарьер»). Находится в глубине мозга. ММ. человека не слишком отличается от ММ низших млекопитающих и работает бессознательно.
Включает центр управления, мобилизующий тело в ответ на страх.
базальное ядро — отвечат за привычки, на которые мы полагаемся в повседневной жизни.
срединная височная доля — отвечает за познавательные доли.
гиппокамп
гиппокамп — это структура в медиальном височном отделе мозга, похожая на пару подков. Гиппокамп позволяет усваивать и запоминать новую информацию. Исследования ученых показали, что размер гиппокампа напрямую связан с уровнем самооценки человека и чувством контроля над собственной жизнью.
повреждение гиппокампа может вызывать припадки
прослушивание музыки задействует: слуховую зону коры мозга, таламус, переднюю часть теменной доли коры.
островок Рейля
островок Рейля — один из ключевых участков мозга, анализирует физиологическое состояние организма и трансформирует результаты этого анализа в субъективные ощущения, которые заставляют нас действовать, например говорить или мыть машину. Передняя часть островка Рейля превращает сигналы организма в Эмоции. Исследования мозга на МРТ показали, что запахи, вкус, осязательные ощущения, боль и усталость возбуждают островок Рейля [7].
зона Брока
Система поощрения мозга
Различие мозга у мужчин и женщин
Мозг мужчины и женщины различаются[3]:
Мужчины имеют лучшую двигательную функцию и пространственную функцию, лучше концентрируются на одной мысли, лучше обрабатывают зрительные стимулы.
У женщин лучше память, они более социально адаптированы и лучше справляются с несколькими делами одновременно. Женщины лучше распознают чужое настроение и проявляют больше эмпатии.
Эти различия обусловлены разным устройством связей в головном мозгу (см. картинку)
Старение мозга человека
С годами работа работа мозга ухудшается. Мышление замедляется, а память ухудшается. Это связано с тем, что нейроны выходят на связь друг с другом уже не так быстро. Уменьшается концентрация нейротрансмиттеров и число дендритов, и из-за этого нервные клетки хуже улавливают сигналы от соседей. Удерживать подолгу информацию становится все затруднительнее. Пожилые люди дольше обрабатывают информацию, чем молодые.
Тем не менее мозг поддается тренировке. Исследования показали, что 10 занятий по часу в неделю, в ходе которых люди тренируют память или упражняются в рассуждениях, заметно усиливают когнитивные способности [7].
В то же время, в период 35-50 лет мозг бывает особенно эластичен. Человек упорядочивает информацию, накопленную за долгие годы жизни. К этому времени в мозгу разрастаются глиальные клетки (мозговой клей), — белое вещество, покрывающее аксоны, которое обеспечивает связь между клетками. Количество белого вещества максимально в период 45-50 лет. Это объясняет почему в этом возрасте люди рассуждают лучше тех, кто младше или старше.
Ученые нашли области мозга, отвечающие за уровень интеллекта
Ученые показали, что интеллектуальный уровень человека определяется развитием фронтальных и теменных отделов головного мозга, отвечающих за интеграцию данных различных органов чувств и выполнение действий, а также развитием нервных каналов, соединяющих эти отделы, сообщается в статье исследователей, опубликованной в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.
До последнего времени ученые не знали наверняка, определяется ли уровень интеллектуального развития человека активностью каких либо отдельных областей мозга, или такой обобщенный параметр отражает способность самых разных отделов мозга работать как единое целое. Различные группы исследователей уже предпринимали попытки прояснить этот вопрос и прежде, однако работы со здоровыми людьми не позволили наверняка установить связи между какими-либо отделами мозга и интеллектом.
Для того, чтобы выяснить это, группа Ральфса прибегла к помощи 241 добровольца, обладающего локальными повреждениями головного мозга в различных его областях.
Группа ученых провела тестирование участников эксперимента по нескольким различным методикам определения так называемого «коэффициента IQ», с помощью которых сумела оценить средний уровень интеллектуальности каждого из них. После этого авторы публикации провели объемное каптирование повреждений головного мозга пациентов и сопоставили два массива данных между собой.
В результате такого анализа выяснилось, что наибольший вклад в уровень интеллектуальности человека вносят левая фронтальная и правая теменная области коры головного мозга.
Эти распределенные и, в то же время, вполне ограниченные области головного мозга, отвечают за работу кратковременной, так называемой «оперативной» памяти головного мозга, обработку визуальной, пространственной и звуковой информации, а также за выполнение каких-либо действий. Вклад в интеллектуальность областей мозга, находящихся в разных полушариях означает, что важное значение играет и связь между ними, которая обеспечивается белым веществом.
Интеллект зависит не от строения мозга, а от динамики его развития
Толщина коры больших полушарий головного мозга у людей разного интеллектуального уровня примерно одинакова, однако динамика ее изменения с возрастом существенно различается. У очень умных детей в период от 6 до 10 лет толщина коры быстро увеличивается, достигая максимума к 11 годам, а затем начинает уменьшаться. У «просто умных» детей кора утолщается медленнее, и уже к 8-9 годам рост сменяется снижением. У детей со средними способностями в 6 лет кора толще, чем у их более интеллектуальных сверстников, однако в дальнейшем она лишь утончается.
Несмотря на большие успехи нейробиологии в последние десятилетия, извечный вопрос о том, почему одни люди умнее других, по-прежнему остается без ответа. Попытки найти корреляцию между интеллектуальным уровнем и степенью развития тех или иных отделов мозга, конечно, предпринимались, но четких результатов не дали. Общий объем мозга оказался очень слабо связан с интеллектуальным уровнем (хотя положительная корреляция все-таки прослеживается; r = 0,3). Поэтому появилось предположение, что различия в интеллектуальном уровне, возможно, определяются не столько строением мозга взрослого индивидуума, сколько динамикой его развития в детском и подростковом возрасте, то есть тем, когда, в какой последовательности и с какой скоростью происходят изменения абсолютных и относительных размеров различных частей мозга, в первую очередь — коры больших полушарий.
Именно это предположение и решила проверить группа ученых из США и Канады.
Исследователи измерили при помощи магнитно-резонансной томографии толщину коры у 307 детей и подростков (от 5 до 16 лет), сопоставив полученные данные с результатами тестов на интеллект (IQ). Тесты, разумеется, проводились с учетом возраста каждого ребенка. По итогам тестирования детей разделили на три группы, примерно равные по численности: 1) «очень умные» (IQ = 121–149), 2) «просто умные» (IQ = 109–120), 3) «средние» (IQ = 83–108).
Исследование основывалось на имеющихся данных о том, что из умных детей обычно вырастают умные взрослые, и наоборот (эта корреляция была установлена ранее рядом исследователей). Конечно, можно проследить изменение толщины коры у одного и того же ребенка в течение всего детства и юности, но на это, как нетрудно догадаться, требуется немало лет. В столь высококонкурентной области, как изучение мозга, исследователи не могут позволить себе такую роскошь. Поэтому в данном случае величина IQ, измеренная у ребенка, рассматривалась просто как константа, которая не будет меняться с возрастом. На этой основе принималось, что расположенные в ряд замеры толщины коры у разновозрастных детей с одинаковым IQ показывают, как меняется этот показатель с возрастом у людей с данным интеллектуальным уровнем.
Оказалось, что у «очень умных» детей кора больших полушарий развивается наиболее динамично (см. рис.): сначала толщина коры быстро растет, затем (начиная с 12 лет) довольно быстро снижается. Максимальная толщина коры наблюдается в одиннадцатилетнем возрасте. У «просто умных» и увеличение, и последующее уменьшение толщины коры происходят медленнее, а максимум достигается в 8,5 лет. У «средних» наблюдалось лишь медленное уменьшение толщины коры.
Авторы заключают, что интеллектуальный уровень, по-видимому, связан не с «количеством серого вещества» в тех или иных отделах коры, а с тем, как развивается мозг в детстве и юности.
Источник: P. Shaw, D. Greenstein, J. Lerch, L. Clasen, R. Lenroot, N. Gogtay, A. Evans, J. Rapoport, J. Giedd. Intellectual ability and cortical development in children and adolescents // Nature. 2006. V. 440. P. 676-679.