Ľudský mozog - princípy jeho práce, schopnosti, limity fyziologického a duševného stresu - zostávajú pre vedcov naďalej veľkým tajomstvom. Napriek všetkým úspechom v tejto štúdii vedci zatiaľ nedokážu vysvetliť, ako si myslíme, pochopiť mechanizmy vedomia a sebavedomia. Nahromadené vedomosti o práci mozgu však postačujú na vyvrátenie niektorých bežných mýtov o tom.
A žiarliví ľudia boli múdrejší ako my?
Priemerný objem mozgu moderného človeka je asi 1400 kubických centimetrov, čo je pomerne veľká hodnota pre veľkosť nášho tela. Človek si počas evolúcie - antropogenézy, pre seba vybudoval veľký mozog. $ CUT $ Naši opičí predkovia, ktorí nemali veľké pazúry a zuby, zostúpili zo stromov a presťahovali sa do života v otvorených priestoroch, začali rozvíjať mozog. Aj keď tento vývoj neprebehol okamžite - v australopiteku sa objem mozgu (asi 500 kubických centimetrov) prakticky nezmenil počas šiestich miliónov rokov. Skok v jeho náraste nastal pred dvoma a pol miliónmi rokov.
V skorých Homo sapiens sa mozog už výrazne rozrástol - v Homo erectus (Homo erectus) je jeho objem od 900 do 1200 kubických centimetrov (toto je pokryté rozsahom moderného ľudského mozgu). Neandertálci mali veľmi veľký mozog - 1400 - 1740 kubických centimetrov, čo je v priemere viac ako náš. Prví homo sapiens na území Európy - Cro-Magnons - nás jednoducho pripnú k opasku pomocou mozgu: 1600 - 1800 kubických centimetrov (hoci Cro-Magnons boli vysoké - 180 - 190 centimetrov a antropológovia nachádzajú priame spojenie medzi veľkosťou a výškou mozgu).
Mozog v ľudskej evolúcii nielen vzrástol, ale tiež sa menil v pomere rôznych častí. Paleoantropológovia skúmajú mozgy fosílnych hominidov z liatej lebky - endokrane, ktorá ukazuje relatívnu veľkosť lalokov. Čelný lalok sa vyvinul najrýchlejšie, čo súvisí s myslením, vedomím, vzhladom reči (Brocova zóna). Vývoj parietálneho laloku bol sprevádzaný zlepšením citlivosti, syntézou informácií z rôznych zmyslov a jemnými motorickými schopnosťami prstov. Časový lalok podporoval rozvoj sluchu a poskytoval zvukovú reč (Wernickeho zóna). Napríklad v erekte sa mozog rozšíril na šírku, týlny lalok a mozoček sa zväčšili, ale predný lalok zostal nízky a úzky. A v neandertálcoch, v ich veľmi veľkom mozgu, boli čelné a parietálne laloky relatívne slabo vyvinuté (v porovnaní s týlnymi). V Cro-Magnone sa mozog stal oveľa vyšším (v dôsledku nárastu predných a parietálnych lalokov) a získal sférický tvar.
Mozog našich predkov rástol a rástol, ale paradoxne asi pred 20 000 rokmi začal opačný trend: mozog sa začal postupne znižovať. Moderní ľudia majú teda menšiu priemernú veľkosť mozgu ako neandertálci a Cro-Magnoni. Aky je dôvod?
Propagačné video:
Názor antropológa
Antropológ Stanislav Drobyshevsky (docent Katedry antropológie Fakulty biológie, Moscow State University) odpovie: Existujú dve odpovede na túto otázku: kto ich mali radi všetci, druhá je správna. Prvým je, že veľkosť mozgu nesúvisí priamo s inteligenciou, a štruktúra neandertálcov a Cro-Magnónov bola jednoduchšia ako tá naša, ale technická neúplnosť bola kompenzovaná veľkou veľkosťou, ktorá údajne nie úplne. V skutočnosti nevieme absolútne nič o nervovej štruktúre mozgu starovekých ľudí, takže takáto odpoveď je úplná špekulácia, ktorá utajuje predstavu moderných ľudí. Druhá odpoveď je reálnejšia: starí ľudia boli múdrejší.
Museli vyriešiť veľa problémov s prežitím a veľmi rýchlo rozmýšľali, na rozdiel od nás, ktorí sú na striebornom podnose prezentovaní so všetkým a dokonca aj žuť, a nikde sa nemusí ponáhľať. Starí ľudia boli generáli - každý mal v hlave kompletný súbor informácií potrebných na prežitie vo všetkých situáciách a navyše v nepredvídateľných situáciách musela existovať schopnosť reaktívneho myslenia. Máme tiež špecializáciu: každý pozná malú časť svojich informácií a ak sa niečo stane - „kontaktujte odborníka“.
Neurovedecký názor
Sergei Savelyev, Vedúci laboratória pre rozvoj nervového systému Ústavu ľudskej morfológie Ruskej akadémie lekárskych vied: „Je to spôsobené skutočnosťou, že v ľudskej populácii je umelý výber zameraný na zníženie individuálnej variability a zameranie sa na vysoko socializovanú priemernosť. A zničiť príliš inteligentných a asociálnych jednotlivcov. Takáto komunita je lepšie zvládnuteľná, pozostáva z predvídateľnejších ľudí, čo je vždy prospešné. Spoločnosť vždy obetovala patogény pokoja v prospech nekonfliktu a stability. Predtým boli jednoducho jedení a neskôr boli vylúčení z komunity. Z môjho pohľadu je to z dôvodu migrácie najchytrejších vysťahovalcov a začalo sa presídľovanie ľudstva. A v sedavici,V konzervatívnych a socializovanejších skupinách bol skrytý výber na zjednotenie niektorých najvhodnejších a najpriaznivejších vlastností správania sa na udržanie komunity. Výber správania viedol k zmršťovaniu mozgu.
ROZDELENÉ ROZDELENIA NEANDERTHALU Z NAŠEJ JEDNEJ JEDNEJ ROZVOJOVEJ FÁZY
Nálezy neandertálskych detí poskytujú príležitosť sledovať, ako sa vyvíjali ich veľké mozgy. Vedci z ústavu Maxa Plancka pre evolučnú antropológiu v Lipsku spolu so svojimi francúzskymi kolegami zrekonštruovali porovnávací vývoj mozgu neandertálskych a homo sapiensov v mozgu. Po prvé, vedci vykonali počítačovú tomografiu lebky 58 moderných ľudí. A potom urobili to isté a do tomografu vložili lebky deviatich neandertálcov rôzneho veku.
Aj keď veľkosť lebky neandertálca nie je menšia ako naša, tvar sa výrazne líši. U novorodencov obidvoch druhov je mozgová skriňa takmer rovnaká - v neandertálskom dieťati je mierne predĺžená. A potom sa vývojové cesty líšia. U moderného človeka sa v období od neprítomnosti zubov po neúplnú skupinu rezákov mení nielen veľkosť, ale aj tvar mozgovej skrinky - stáva sa sférickejšou. A potom sa zväčšuje iba veľkosť, ale takmer sa nemení. Biológovia sa rozhodli, že toto je kľúčový proces formovania mozgu, ktorý neandertálcom chýba. Tvar lebky novorodencov, dospievajúcich a dospelých je takmer rovnaký. Celkový rozdiel je v jednej kritickej fáze bezprostredne po narodení. Vedci pravdepodobne veria,takáto zreteľná zmena tvaru je sprevádzaná transformáciou vnútornej štruktúry mozgu a rozvojom neurónovej siete, ktorá vytvára podmienky pre rozvoj inteligencie. Vedci publikovali článok o vývoji mozgu rôznych ľudských druhov v časopise Current Biology.
MÝT 1. Čím väčšia je zrnko, tým je to múdrejší
Veľkosti mozgu sa medzi modernými ľuďmi dosť líšia. Je teda známe, že mozog Ivana Turgeneva vážil 2012 gramov a Anatole France bol takmer o celý kilogram menej - 1017 gramov. To však vôbec neznamená, že Turgenev bol dvakrát tak inteligentný ako Anatole vo Francúzsku. Okrem toho bolo zaznamenané, že majiteľ najťažšieho mozgu - 2900 gramov - bol mentálne retardovaný.
Pretože najdôležitejšou časťou mozgu sú nervové bunky alebo neuróny (tvoria sivú hmotu), dá sa predpokladať, že čím väčší mozog, tým viac neurónov obsahuje. A čím viac neurónov, tým lepšie fungujú. V mozgu však nie sú len neuróny, ale aj gliové bunky (vykonávajú podpornú funkciu, usmerňujú migráciu neurónov, zásobujú ich živinami a podľa najnovších údajov sa podieľajú aj na informačných procesoch). Okrem toho je časť mozgovej hmoty tvorená bielou hmotou, ktorá sa skladá z vodivých vlákien. To znamená, že existuje súvislosť medzi veľkosťou mozgu a počtom neurónov, ale nie priamou. A samozrejme neexistuje spojitosť medzi veľkosťou mozgu a inteligenciou.
MÝT 2. NEBEZPEČNÉ BUNKY NEPOUŽÍVAJÚ
Pretože sa neuróny nedelia, už dlho sa verí, že k tvorbe nových nervových buniek dochádza iba počas embryonálneho vývoja. Vedci zistili, že to tak nie je pred pár rokmi. Ukázalo sa, že v mozgu dospelých laboratórnych potkanov a myší sú zóny, v ktorých sa rodia nové neuróny - neurogenéza. Ich zdrojom sú kmeňové bunky nervových tkanív (nervové kmeňové bunky). Neskôr sa zistilo, že takéto zóny majú aj ľudia. Výskum ukázal, že nové neuróny aktívne rastú v kontakte s inými bunkami a sú zapojené do učenia a pamäte. Zopakujme: u dospelých zvierat a ľudí.
Vedci začali ďalej skúmať, aké vonkajšie faktory môžu ovplyvniť narodenie neurónov. Ukázalo sa, že neurogenéza je zosilnená intenzívnym učením, obohatením okolitých podmienok a fyzickou aktivitou. A najsilnejším faktorom inhibujúcim neurogenézu bol stres. Tento proces sa s vekom spomaľuje. To, čo platí pre laboratórne zvieratá, sa v tomto prípade môže úplne preniesť na človeka. Okrem toho to potvrdzujú pozorovania a štúdie o ľuďoch. To znamená, že s cieľom zlepšiť tvorbu nových nervových buniek musíte trénovať mozog, učiť sa nové zručnosti, zapamätať si viac informácií, diverzifikovať svoj život novými skúsenosťami a viesť fyzicky aktívny životný štýl. V starobe to vedie k rovnakému účinku ako v mladších rokoch. Ale stres pri narodení nových neurónov je deštruktívny.
Mozog môže byť napumpovaný na bežiacom páse
Štúdia vedená medzinárodným tímom vedcov a uverejnená v časopise PNAS ukázala, že aeróbne cvičenie (cvičenie na bežiacom páse) v starobe vytvára hippocampus, oblasť mozgu, ktorá je veľmi dôležitá pre pamäť a priestorové učenie. Jeho objem bol stanovený pomocou zobrazovača magnetickej rezonancie. Predpokladá sa, že s vekom sa hippocampus zmenšuje rýchlosťou 1-2% ročne. Odborníci sa domnievajú, že táto atrofia hippocampu priamo súvisí s oslabením pamäti súvisiacim s vekom. U starších jedincov, ktorí sa pohybovali na bežiacom páse už rok, sa objem hippocampu nielen znížil, ale dokonca zvýšil, a tiež zlepšil priestorovú pamäť v porovnaní s kontrolnou skupinou. Dôvodom je opäť stimulácia tvorby nových neurónov.
Stres poškodzuje mozog. Zaujímavé oživenie života
Detský stres je obzvlášť zlý pre mozog. Jeho dôsledky ovplyvňujú psychiku, správanie a intelektuálne schopnosti dospelých. Existuje však spôsob, ako kompenzovať škodlivé účinky skorého stresu. Ako ukázali izraelskí vedci na laboratórnych potkanoch, môžete pomôcť, ak obohatíte prostredie obete. Stres ničí mozog prostredníctvom hormónov, medzi ktoré patria kortikosteroidy produkované v nadobličkách, ako aj hormóny hypofýzy a štítnej žľazy. Ich zvýšená hladina spôsobuje zmeny v dendritoch - krátke procesy neurónov, znižuje synaptickú plasticitu, najmä v hippocampe, spomaľuje tvorbu nových nervových buniek v gyruse hippocampu v dentate a podobne. Takéto poruchy počas vývoja mozgu zostávajú nepovšimnuté.
Experti z Ústavu pre štúdium afektívnej neurovedy na univerzite v Haife rozdelili laboratórne potkany do troch skupín. Jeden bol vystavený trojdňovému stresu v mladom veku, druhý bol umiestnený do obohateného prostredia po stresu, tretí bol ponechaný ako kontrola. Potkany, ktoré museli žiť v obohatenom prostredí, boli premiestnené do veľkej klietky, kde bolo veľa zaujímavých predmetov: plastové boxy, valce, tunely, plošiny a pojazdové kolesá.
Pri testovaní vykazovali potkany zo stresovej skupiny zvýšený strach a zníženú zvedavosť a horšie sa naučili.
Mali zníženú motiváciu skúmať nové prostredie, ktoré možno porovnávať so stratou záujmu o život, ku ktorej často dochádza u človeka v depresívnom stave. Ale byť v obohatenom prostredí kompenzovaný za všetky poruchy správania vyvolané stresom.
Vedci naznačujú, že obohatenie životného prostredia chráni mozog pred stresom z niekoľkých dôvodov: stimuluje produkciu proteínov - nervových rastových faktorov, aktivuje neurotransmiterové systémy a povzbudzuje tvorbu nových nervových buniek. Výsledky zverejnili v časopise PLoS ONE. Tieto výsledky sa najpriamejšie týkajú sirôt, ktorých rané detstvo bolo strávené v sirotinci. Len zaujímavý a rušný život, ktorý sa pre nich adoptívni rodičia budú snažiť vytvoriť, pomôže zmierniť ťažkú životnú skúsenosť.
MÝT 3. ĽUDSKÉ BRAINOVÉ PRÁCE V OBLASTI 10/6/5/2%
Táto myšlienka bola donedávna veľmi rozšírená. Zvyčajne sa uvádzalo ako odôvodnenie, že mozog má latentný potenciál, ktorý nepoužívame. Moderné výskumné metódy však túto tézu nepodporujú. "Vyplývalo zo skutočnosti, že keď sme sa naučili registrovať elektrickú aktivitu jednotlivých neurónov, ukázalo sa, že len veľmi málo zo všetkých neurónov v meranom bode je aktívnych v akomkoľvek danom čase," hovorí Olga Svarnik, vedúca laboratória systémovej neurofyziológie a nervových rozhraní Centra NBIK Ruského výskumného centra Kurchatovsky. ústav ".
V mozgu je okolo 1012 neurónov (počet sa neustále zdokonaľuje) a sú veľmi špecializované: niektoré sú elektricky aktívne pri chôdzi, iné - pri riešení matematického problému, iné - počas milostného dňa, atď. Je ťažké si predstaviť, čo by sa stalo, keby zrazu sa rozhodnete zarobiť peniaze súčasne! „Rovnako ako nedokážeme realizovať všetky svoje skúsenosti v rovnakom čase, to znamená, že nemôžeme súčasne riadiť auto, švihadlo, čítať a tak ďalej,“vysvetľuje Olga Svarnik, „tak robte aj všetky naše nervové bunky. nemôžu a nemali by byť aktívne súčasne. To však neznamená, že nepoužívame mozog na sto percent. “
"Vynašli to tí psychológovia, ktorí sami používajú mozog o dve percentá," tvrdí kategoricky Sergei Saveliev v rozhovore s reportérom. - Mozog sa dá použiť iba úplne, nič sa v ňom nedá vypnúť. Podľa fyziologických zákonov mozog nemôže pracovať menej ako polovica, pretože aj keď si nemyslíme, v neurónoch sa udržiava konštantný metabolizmus. A keď človek začne intenzívne pracovať s hlavou, aby vyriešil niektoré problémy, mozog začne spotrebovávať takmer dvakrát toľko energie. Všetko ostatné je fikcia. A žiadne mozgy nemôžu byť trénované tak, aby sa ich práca desaťnásobne zintenzívnila. ““
MÝT 4. VŠETKY OPATRENIA ZODPOVEDAJÚ ZA JEHO SÚČASTI BRAINOV
V mozgovej kôre ľudského mozgu neurovedci skutočne rozlišujú zóny spojené so všetkými zmyslami: zrak, sluch, čuch, dotyk, chuť a asociatívne zóny, v ktorých sa informácie spracúvajú a syntetizujú. A zobrazovanie magnetickou rezonanciou (MRI) zaznamenáva aktivitu určitých oblastí počas rôznych aktivít. Mapa mozgu však nie je absolútna a stále viac sa dokazuje, že veci sú oveľa komplikovanejšie. Napríklad do procesu reči sú zapojené nielen známe Broca a Wernickeho oblasť, ale aj ďalšie časti mozgu. A mozoček, ktorý bol vždy spájaný s koordináciou pohybu, sa podieľa na širokom spektre mozgových aktivít.
Pokiaľ ide o otázku, či existuje špecializácia v mozgu, „Podrobnosti o svete“sa obrátili na Olgu Svarnikovú: „V mozgu existuje špecializácia na úrovni neurónov a je celkom konštantná,“odpovedal špecialista. - Je však ťažšie rozlíšiť špecializáciu na úrovni štruktúr, pretože vedľa seba môžu ležať úplne odlišné neuróny. Môžeme hovoriť o akumulácii neurónov, ako sú stĺpce, môžeme hovoriť o segmentoch neurónov, ktoré sú aktivované v rovnakom okamihu, ale nie je možné skutočne vybrať akékoľvek veľké oblasti, ktoré sú zvyčajné na zvýraznenie. MRI odráža aktivitu prietoku krvi, ale nie prácu jednotlivých neurónov. Pravdepodobne z obrázkov získaných pomocou MRI vieme zistiť, kde je viac alebo menej pravdepodobné, že sa nájde jedna alebo druhá špecializácia neurónov. Zdá sa mi však zle povedať, že za zónu je zodpovedná určitá zóna. ““
MÝTH 5. BRAIN JE POČÍTAČ
Podľa Olgy Svarnikovej je porovnanie mozgu s počítačom iba metaforou: „Môžeme si predstaviť, že v mozgu sú určité algoritmy, že človek počul informácie a niečo robí. Ale povedať, že takto fungujú naše mozgy, by bolo nesprávne. Na rozdiel od počítača neexistujú v mozgu žiadne funkčné bloky. Napríklad, hippocampus sa považuje za štruktúru zodpovednú za pamäť a priestorovú orientáciu. Neuróny v hippocampe sa však správajú inak, majú rôzne špecializácie, nefungujú ako celok. ““
A tu je to, čo si biológ a popularizátor vedy Alexander Marko myslí na tú istú otázku (Ústav paleontológie, Ruská akadémia vied): „V počítači majú všetky signály, ktoré si vymieňajú prvky logických obvodov, rovnakú povahu - elektrické a tieto signály môže prijímať iba jeden z dvoch hodnoty - 0 alebo 1. Prenos informácií v mozgu nie je založený na binárnom kóde, ale skôr na ternáre. Ak je budiaci signál korelovaný s jedným a jeho neprítomnosť s nulou, inhibičný signál sa dá prirovnať k zápornému. Ale v skutočnosti mozog používa niekoľko desiatok druhov chemických signálov - je to akoby počítač používa desiatky rôznych elektrických prúdov … A nuly a tie môžu mať desiatky rôznych, povedzme, farieb.
Najdôležitejší rozdiel je v tom, že vodivosť každej konkrétnej synapsie … sa môže líšiť v závislosti od okolností. Táto vlastnosť sa nazýva synaptická plasticita. Existuje ešte jeden radikálny rozdiel medzi mozgom a elektronickým počítačom. V počítači sa hlavné množstvo pamäte neukladá v logických elektronických obvodoch procesora, ale osobitne v špeciálnych pamäťových zariadeniach. V mozgu nie sú žiadne oblasti, ktoré sú špeciálne určené na dlhodobé uchovávanie spomienok. Celá pamäť je zaznamenaná v rovnakej štruktúre interneuronálnych synaptických spojení, čo je zároveň grandiózne výpočtové zariadenie - analóg procesora. ““