В чем заключается работа мозга. Из чего состоит мозг: строение
Кора головного мозга (см. верхний рисунок). Этот отдел головного мозга, который в свою очередь, подразделяется на: затылочную долю, височную долю, теменную долю и лобную долю. Здесь расположены участки, отвечающие за деятельность таких функций организма, как зрение, речь, слух и т.д. Некоторые из этих участков отвечают сразу за несколько функций. А теперь рассмотрим подробней основные отделы головного мозга (см. нижний рисунок):
1)Передний мозг – связан с важнейшими умственными процессами, такими как мышление, планирование и принятие каких-либо решений. Гиппокамп отвечает за функционирование памяти. Таламус же служит как ретранслятор всей поступающей в мозг информации. Ну а нервные клетки, расположенные в гипоталамусе обрабатывают информацию, поступающую от вегетативной нервной системы (таким образом, служа проводником для регулятивных систем организма) и затем подают организму сигналы к какому-либо действию.
2)В среднем мозге расположены две маленьких возвышенности – иначе говоря, колликулы. Колликулы – скопления клеток, передающие информацию от органов чувств в мозг.
3)Задний мозг состоит из варолиева моста и продолговатого мозга, контролирующих процесс дыхания и сердцебиение; и мозжечка, который отвчает за движение и когнитивные процессы связанные с точным контролем временни.
Ежегодные расходы на лечение заболеваний нервной системы и головного мозга (опрос проводился среди жителей США):
В нашей стране, к огромному сожалению, этим заболеваниям не уделяется должного внимания и подобная статистика недоступна, но очевидно, что они есть и необходимо заниматься этими вопросами.
Нейрон – основная «рабочая сила» человеческого мозга. Первоочерёдная функция нейронов – передавать информацию в другие нервные клетки, мышцы или в железистые клетки. Множество взаимосвязанных друг с другом нейронов формируют саму структуру мозга. В среднем, человеческий мозг содержит от одного до ста миллиардов нервных клеток (этот показатель может варьироваться в зависимости от многих факторов).
Нейрон состоит из: тела клетки, дендритов, а также аксона. Тело клетки состоит из ядра и цитоплазмы. Аксон, получивший электрический импульс, вырывается за пределы тела клетки и в большинстве случаев устанавливает взаимосвязь с нервными окончаниями.Дендриты также выходят за пределы тела клетки, после чего они принимают информацию, исходящую от других нервных клеток. Синапс – область контакта нервных клеток между собой или с иннервируемыми ими тканями. Формируясь из остатков аксонов, полученных от других нервных клеток, синапс полностью покрывает собой тело клетки и дендриты. Нейронный сигнал представляет собой передачу аксоном электрических импульсов, чья протяжённость может колебаться от пары сантиметров до одного метра и более. Многие аксоны также покрыты оболочкой из миелина, который служит как катализатор процесса передачи информации. Состав этой оболочки может варьироваться в зависимости от местонахождения самой нервной клетки: к примеру, в головном мозге эту оболочку составляют так называемые олигодендроциты, а в периферической нервной системе – шванновские клетки (или нейролеммоциты). Также нервные импульсы влекут за собой цикличное открытие и закрытие ионных каналов (проницаемых водонаполненных образований), благодаря чему ионы (заряженные атомы) и меньшие частицы могут двигаться не только в пределах клетки, но и выходить за её пределы. А затем поток ионов создаёт небольшой поток электичества, который влечёт за собой незначительные изменения в клеточной мембране.
Нейроны могут вырабатывать электричество главным образом благодаря тому, что их внутренняя и внешняя часть имеют различную полярность. Когда возникает электрический импульс, то смена полярности с отрицательной на положительную влечёт за собой накопление электрического заряда в клеточной мембране. Это явление уже вошло в науку под названием «потенциал действия». Затем, накопленный импульс со скоростью около 200-300 километров в час проходит через мембрану.
Пройдя через мембрану и достигнув границы аксона, электрический заряд стимулирует выброс нейротрансмиттеров (вырабатываемые организмом вещества, незаменимые в большинстве процессов жизнедеятельности). Нейротрансмиттеры, как правило, выбрасываются в районе нервных окончаний. Затем они прицепляются к поверхности какой-либо клетки так, чтобы могли перемещаться вместе с ней. Чаще всего в качестве своей «жертвы» они избирают нервную клетку, но бывает и так, что это оказывается железистая клетка или часть мышечной ткани. Рецепторы клетки служат своего рода «выключателем». За каждым из них закреплён свой чётко обозначенный участок головного мозга, который может совершенно по-разному реагировать на рецепторы, в зависимости от того, какой из нейротрансмиттеров они несут. То, как нейротрансмиттеры попадают на этот самый участок, можно сравнить с тем, как ключ открывает замок. Когда трансмиттер наконец окажется на месте, он тут же вызывает реакцию, которая может быть разной: накопление потенциала действия, сокращение определённой мышцы или группы мышц, стимуляция выработки ферментов или временное блокирование выброса нейротрансмиттеров.
В целом, понятие «нейротрансмиттеры» и то, как они появляются и какие функции выполняют в нашем организме – один из основных и наиболее тщательно исследуемых разделов нейрологии.
Поведение нейротрансмиттеров главным образом изучается у животных, но учёные уверены, что сделанные в этой области открытия смогут найти применение и для людей – к примеру, помогут выявить (и в дальнейшем устранить) причины возникновения болезни Альцгеймера или болезни Паркинсона. Изучая циркуляцию различных химических веществ в организме, можно узнать и понять очень многое: как работает наша память, почему у нас такая высокая сексуальная потребность, как ментальные заболевания или расстройства проявляются в организме и т.д.
Нейротрансмиттеры и нейромодуляторы.
Ацетилхолин (ACh) был первым обнаруженным нейротрансмиттером (его открыли около 75 лет назад). За выработку ацетилхолина отвечают две группы нервных клеток: те, которые контролируют сердцебиение и те, которые заставляют сокращаться определённые группы мышц (так называемые «произвольно сокращающиеся мышцы»). Действие ацетилхолина затрагивает практически все участки головного мозга.
ACh формируется на концевых участках аксона (также называемых «аксонные терминали»). Когда потенциал действия (импульс, описанный выше) достигает нервных окончаний, происходит массовый выброс заряженных ионов кальция, после чего ацетилхолин проходит сначала через синапс, а затем присоединяется к рецепторам клетки. Находясь в мышечных тканях, ACh стимулирует циркуляцию натрия, что вызывает сокращение мышц. Затем ацетилхолин расщепляется другим веществом, называемым «Ацетилхолинэстераза» (AChE), после чего повторно синтезируется вновь. Существуют также антитела, блокирующие клеточные рецепторы, к которым присоединяется ACh. Доказано, что эти антитела вызывают бульбоспинальный паралич – болезнь, характеризующуюся повышенной утомляемостью и слабостью мышц.
Намного в меньшей степени изучена циркуляция ацетилхолина в головном мозге. Но, как показали недавние исследования в этой сфере, ацетилхолин является неотъемлемой частью таких явлений, как память, внимание и сон. Первичная цель учёных на настоящий момент – найти способы регенерации нервных клеток, контролирующих выброс ацетилхолина (а именно отсутствие этих клеток приводит к болезни Альцгеймера). Используемые в медицине препараты для излечения болезни Альцгеймера препятствуют действию ацетилхолинэстеразы и таким образом предотвращают снижение уровня ацетилхолина в организме.
Аминокислоты – «строительные блоки», расположенные по всему телу, в том числе и в головном мозге. Определённые виды аминокислот также могут выполнять функции нейротрансмиттеров.
Трансмиттеры глицин и гамма-аминомасляная кислота предотвращают отмирание нервных клеток. Эффект гамма-аминомасляной кислоты можно усилить при помощибензодиазепинов или противосудорожных препаратов. В ходе болезни Хантингтона концентрация гамма-аминомасляной кислоты в организме снижается, отчего, в свою очередь, ухудшается координация движений.
Глутамат и аспартат в организме выполняют функцию возбудителей. Они активируют различные рецепторы, в том числе и N-метил- D-аспартиновые (NMDA) рецепторы, которые отвечают за множество процессов, протекающих в организме – начиная от процесса обучения и развития памяти, и заканчивая развитием нервной системы в целом. Стимуляция NDMA-рецепторов влечёт за собой существенные изменения в головном мозге, однако избыточная стимуляция может нанести непоправимый вред организму – вплоть до уничтожения нервных клеток.
NDMA-рецепторы, их функционирование, структура, расположение в организме – всё это активно изучается учёными и по сей день. Для лечения различных расстройств как неврологического, так и психиатрического характера, уже разрабатываются лекарственные препараты, способные стимулировать или, наоборот, блокировать работу NDMA-рецепторов.
Катехоламины. Дофамин и норэпинефрин – неотъемлемые составляющие как головного мозга, так и периферической нервной системы. Дофамин в основном содержится в трёх участках головного мозга: в контролирующем движения организма участке, в вызывающем внешние проявления симптомов психического заболевания участке и в контролирующем гормональный отклик участке. Первый из этих участков непосредственно связан с возникновением различного рода заболеваний, как показали последние научные исследования. Симптомы болезни Паркинсона (дрожание в мышцах, потеря гибкости, затруднённые движения) проявляются как раз из-за недостатка дофамина в головном мозге. Учёными-медиками было сделано открытие: воздействие налеводопу (т.е. вещество, из которого состоит дофамин) благотворно влияет на страдающих болезнью Паркинсона, давая больным возможность более свободно двигаться и ходить.
Второй из вышеотмеченных участков (вызывающий внешние проявления симптомов психического заболевания) играет, помимо всего прочего, огромную роль в работе сознания и проявлении эмоций. Научно доказано, что шизофрения непосредственно связана с нарушениями работы этого участка. Хотя препараты, блокирующие излишнюю выработку дофамина довольно-таки успешно справляются со своей задачей – устранить симптомы психического заболевания – лучше всё-таки изучить проблему «изнутри». Детальное изучение дофамина помогает учёным лучше понять саму природу психических заболеваний.
И наконец, дофамин, содержащийся в третьем участке мозга (контролирующем гормональный отклик), контролирует работу эндокринной системы. Благодаря ему гормоны вырабатываются в гипоталамусе и затем накапливаются в гипофизе, чтобы по мере надобности быть выпущенными в кровь.
Нервные волокна, содержащие норэпинефрин, находятся за пределами головного мозга. Недостаточная или избыточная концентрация этого вещества, помимо болезней Альцгеймера и Паркинсона, также ведёт к корсаковскому синдрому (также называемому «дизнойя Корсакова») – болезнью, носящую те же симптомы, что и хронический алкоголизм. По мнению учёных, норэпинефрин также может влиять на процесс обучения и память. Также при помощи норэпинефрина симпатическая нервная система регулирует сердцебиение и кровяное давление. В ходе сильного стресса органы симпатической системы и надпочечники немедленно активизируются, начиная вырабатывать этот гормон.
Серотонин. Этот нейротрансмиттер находится не только в головном мозге, но также и за его пределами – в основном в тромбоцитах и в желудочно-кишечном тракте. Расположенный в головном мозге серотонин отвечает за такие процессы и чувства, как сон, настроение, страхи и депрессии. Учёными установлено, что вещества, схожие по строению с серотонином (к примеру, флуоксетин), могут так же, как и он, избавлять от симптомов депрессии и постоянного нервного напряжения.
Пептиды. Пептиды – это связанные между собой цепи аминокислот. Их не следует путать с протеинами – протеины имеют более обширную и более сложную структуру.
В 1973 году учёными была обнаружена область головного мозга, вырабатывающая опиаты. Это позволило сделать вывод о том, что человеческий мозг может вырабатывать вещества, оказывающие примерно такое же воздействие, что и опиум. Спустя некоторое время в ходе научного исследования был обнаружен опиат, напоминающий по своей структуре морфий (разновидность опиума, используемая ранее в медицине как обезболивающее). Это вещество получило название «энкефалин» (название буквально переводится как «в голове»). Немногим позже были открыты эндорфины – ещё один вид опиатных пептидов (слово «эндорфин» образовано от «эндогенный морфин»). Подобно морфию, эндорфины утишают боль и вызывают сонливость.
Пока ещё точно не известно, какой цели служат опиатные пептиды в нашем организме. Предположительно, они вырабатываются мозговыми клетками в моменты сильного стресса, чтобы облегчить боль и помочь адаптироваться к стрессовой ситуации, чтобы как можно быстрей преодолеть её. Если эта гипотеза верна, то она объясняет, почему травмы, полученные в ходе стресса или, например, драки, замечаются нами порой только спустя несколько часов – нервные клетки под действием эндорфинов не воспринимают сигналы о боли, полученные от органов чувств.
Опиаты неразрывно связаны с участками головного мозга, которые активируются поступающими сигналами о боли или физических травмах. Сигналы о боли передаются вцентральную нервную систему (головной и спинной мозг) при помощи миелированных волокон, главным образом класса «С» (миелированные волокна подразделяются на несколько классов в зависимости от выполняемых функций; помимо С- волокон также существуют A?-волокна, A?-волокна и т.д.). Как показали недавние открытия учёных, в С-волокнах содержится так называемое «вещество Р» - именно из-за него мы чувствуем жгучую боль при травме или во время болезни. Вещество Р вырабатывается в организме под воздействием капсацина (который, кстати, входит в состав острого перца чили).
Трофические факторы. В ходе научных исследований учёными были открыты протеины микроскопических размеров, которые, как оказалось, очень важны для развития и функционирования определённых групп нейронов. Эти протеины вырабатываются в головном мозге и никогда не покидают его пределов. Также учёными был открыт генетический код, влияющий на то, к каким из нервных клеток могут присоединяться эти протеины, а к каким – не могут. Это открытие позволило науке сделать огромный шаг к пониманию того, что собой представляют трофические факторы. Также благодаря этому открытию в будущем можно будет разработать новые методы лечения различных отклонений в работе головного мозга и таких заболеваний, как болезнь Альцгеймера и болезнь Паркинсона.
Гормоны. Эндокринная система, подобно нервной системе, служит также в качестве коммуникационной системы нашего организма. Гормоны выполняют в эндокринной системе примерно ту же функцию, что и нейротрансмиттеры выполняют в нервной системе. В нашем организме насчитывается множество источников гормонов: поджелудочная железа, почка, сердце, надпочечники, гонады, щитовидная и околощитовидная железа, вилочковая железа и т.д. Но основную роль в эндокринной системе выполняет гипофиз, направляющий поток гормонов в кровь. Эндорфины, выбрасываемые гипофизом в кровь, также могут функционировать в качестве гормонов. Эндокринная система отвечает за множество естественных процессов и потребностей человеческого организма: секс, эмоции, реакция на стресс, а также рост, размножение, метаболизм и т.д. Благодаря гормонам, наш мозг становится «пластичным», т.е. может быстро реагировать на любые внешние раздражители.
Существуют две группы гормонов: тироидные и стероидные. Стероидные гормоны, в свою очередь, подразделяются на шесть видов – андрогены, эстрогены, прогестины, глюкокортикоиды, минералокортикоиды и витамин D. Рецепторы гормонов расположены во многих органах человеческого тела, но наибольшее их количество находится в головном мозге. Как тироидные, так и стероидные гормоны способны соединяться с протеинами, которые, в свою очередь, связываются с ДНК и воздействуют на генную структуру организма. Изменения в генной структуре влекут за собой изменения в клеточной структуре организма и затрагивают многие процессы, протекающие в ней.
А вообще, головной подвергается влиянию не только тех гормонов, о которых было рассказано выше. Наряду с ними существуют метаболические гормоны, такие какинсулин (известный также как «гормон роста»), грелин и лептин. Этот вид гормонов влияет на активность нервной системы, а также на её структуру.
В моменты стресса или нарушения наших «внутренних часов» гормоны незамедлительно поступают в кровь, а затем уже распределяются по всему организму. Попадая в головной мозг, гормоны стимулируют выработку продуктов генов, которые могут, во-первых, служить в качестве синаптических нейротрансмиттеров, а во-вторых, воздействуют на структуру мозговых клеток.
В результате чего структура самого мозга также меняется – как говорится, «медленно, но верно». Также наш мозг приспосабливается к постоянной меняющейся обстановке вокруг нас. Гормоны незаменимы в ходе этой адаптации, а также защите от возможных стресс-факторов. Однако гормоны стресса - к примеру глюкокортикоид кортизол – также могут существенно повлиять на фундаментальные процессы головного мозга, включая и процесс обучения. Сильный и продолжительный стресс может нанести необратимый вред головному мозгу.
Возьмём процесс размножения у женщин как пример, чтобы на нём показать как гормоны циркулируют по нашему телу и к каким результатам это приводит. Нервные клетки гипоталамуса вырабатывают гонадолиберин – пептид, воздействующий на клетки гипофиза. Затем, и в женском, и в мужском организме вырабатываются два гормона:фолликулостимулирующий гормон (также называемый «пролан А» или «ФСГ») илютеинизирующий гормон («пролан Б», «ЛГ»). Далее, в мужском организме эти два гормона циркулируют к яичкам, где они высвобождают мужской гормон тестостерон (андроген), направляя его в кровь. В женском организме ФСГ и ЛГ воздействуют на яичники, в результате чего выделяются женские гормоны – эстроген и прогестерон. Тестостерон, эстроген и прогестерон часто называют «гормоны секса».
Повышенный уровень тестостерона у мужчин или эстрогена и прогестерона у женщин также влечёт за собой изменения в клеточной структуре, вызывая более высокую сексуальную активность. Гормоны секса также воздействуют на многие функции нашего организма: внимание, настроение, память, боль и т.д. «Половая принадлежность» головного мозга определяется тем, какие гормоны воздействовали на него в большей степени во внутриутробном и послеродовом периоде его развития, хотя последние научные изыскания выявили зависимость также от количества генов в Y-хромосоме. Тем не менее, учёными было обнаружено множество существенных физических различий между мозгом мужчины и мозгом женщины. К примеру, у них различна структура и размер нейронных соединений гипоталамуса, а также коры и гиппокампа.
Половая принадлежность – это далеко не только сексуальное поведение и различия в процессе размножения. Она затрагивает множество участков головного мозга и большинство его функций, начиная от способов восприятия болевых ощущений и реакции на стресс до выработки стратегий для решения какой-либо когнитивной задачи. Но, хотя различия и существует, всё же справедливо будет отметить, что между мозгом мужчины и мозгом женщины больше сходств, чем различий.
Также исследования в области анатомии выявили, что существуют различия между мозгом людей традиционной сексуальной ориентации и нетрадиционной. Основываясь на этом, можно сделать вывод о том, что гормоны и гены, воздействующие на организм человека в самом начале его развития формируют также и сексуальную ориентацию и вообще всё, что может быть обобщено словом «сексуальный», но об этом судить пока рано: учёные всё ещё пытаются найти последние недостающие фрагменты в этой мозаике.
Газы. Доказано, что газы также могут служить в качестве нейротрансмиттеров. Тем не менее, эти два газа – оксид азота и моноксид углерода (угарный газ) функционируют не совсем в точности так же, как и нейротрансмиттеры. Благодаря их структуре они не скапливаются в каком-либо определённом участке организма. Они вырабатываются при помощи ферментов, которые по мере надобности производятся нервными клетками. Газы не задействуют рецепторы, как это делают обычные нейротрансмиттеры. Они просто проникают в соседние клетки и уже находясь в них действуют на различные их участки или на ферменты, содержащиеся в них.
Хотя роль моноксида углерода в организме ещё до конца не изучена, уже научно подтверждено, что оксид азота выполняет сразу несколько функций. К примеру, благодаря циркуляции оксида азота мужчины могут испытывать эрекцию. Находясь в нервных окончаниях кишечника, он регулирует процесс пищеварения. Находясь в головном мозге, он контролирует работу циклического гуанозинмофосфата. Вред, наносимый нервным клеткам в ходе сильного стресса из-за избыточной концентрации вырабатываемого глутамата, также может иметь связь с оксидом азота.
Вторичные мессенджеры.
После нейротрансмиттеров в работу включаются так называемые «вторичные мессенджеры» («вторичные передатчики») – вещества, активирующие различные биохимические процессы, протекающие внутри клеток. Внутриклеточные изменения могут повлечь за собой радикальные и длительные изменения в нервной системе. Если описать этот процесс в двух словах, то вторичные мессенджеры передают «химическую почту» от клеточной мембраны к внутренней биохимической структуре клетки. Эффект от действия вторичных месседжеров может быть различным: от нескольких миллисекунд до минут или даже часов.
В активации вторничных мессенджеров непосредственное участие принимаетаденозинтрифосфат (АТР) – химический источник энергии клеток, который есть во всех клетках организма. АТР, как правило, расположен в цитоплазме.
Здесь неплохо было бы привести пример. Выстроим последовательность событий:
1)норэпинефрин присоединяется к нейрону;
2)активированный рецептор нейрона, в свою очередь, вовлекает G-белок в клеточную мембрану;
3)уже находясь внутри клеточной мембраны, G-белок заставляет ферментАденилатциклазу трансформировать АТР в циклический аденозинмонофосфат (цАМФ);
4)вторичный мессенджер цАМФ воздействует на множество внутриклеточных процессов: начиная от изменений в работе ионных каналов и заканчивая изменениями в структуре генов в белке (естественно, при этом он продолжает выполнять свою роль передатчика).
Также считается, хоть и не доказано, что вторичные мессенджеры также играют роль в выработке и последующему выбросу нейротрансмиттеров, а также в межклеточных циркуляциях различного рода.
Сюда же стоит добавить участие вторичных мессенджеров в процессе метаболизма головного мозга и в таких процессах, как рост и развитие организма. Также стоит отметить, что воздействие мессенджеров на генную структуру клеток может привести к долговременным изменениям клеточной структуры, а как следствие – и поведения самого организма в целом. 
Нейрон. Активизируясь, нейрон передаёт электрические импульсы по аксону. Когда импульсы достигают конечной точки аксона, они стимулируют выброс нейротрансмиттеров (скапливающихся в так называемых везикулах). Затем нейротрансмиттеры присоединяются к молекулам-рецепторам, расположенным на соседних нейронах. Точка, в которой нейроны соприкасаются друг с другом, называется «синапс».
Невероятные факты
Мозг - один из самых удивительных органов в человеческом теле. Он контролирует нашу центральную нервную систему, помогает нам ходить, разговаривать, дышать и думать. К тому же это невероятно сложная система, состоящая из 100 миллиардов нейронов .
В мозге происходит так много всего, что сразу несколько областей медицины и науки посвящены его изучению и лечению, включая неврологию, психологию и психиатрию.
Хотя люди изучали мозг с еще древних времен, многие аспекты мозга остаются до сих пор загадкой . Неудивительно, что мы склонны упрощать информацию о том, как работает мозг, чтобы лучше его понять. Это привело к появлению множества заблуждений о нашем мозге.
1. Цвет мозга: наш мозг серый
Вы когда-нибудь задумывались о цвете собственного мозга? Скорее всего - нет, если вы не работаете в медицинской сфере. Если у вас была возможность видеть мозг, сохраненный в банке, то он, как правило, имел белый или серый с желтоватым оттенок. Однако живой пульсирующий мозг в нашем черепе не такой тусклый на вид. В нем присутствует белый, черный и красный компонент .
Хотя большая часть мозга серая, так называемое серое вещество , которое представляет собой разные типы клеток, он содержит и белое вещество , содержащее нервные волокна, присоединенные к серому веществу.
В мозге также есть черная субстанция (Substantia nigra ), которая имеет черный цвет благодаря нейромеланину – особому виду пигмента, который окрашивает кожу и волосы и является частью базальных ганглиев.
И наконец, красный цвет появляется благодаря множеству кровеносных сосудов в мозге. Так почему же мозг имеет такой тусклый цвет? Это все благодаря формальдегиду, который сохраняет мозг в банке.
2. Эффект Моцарта: прослушивание классической музыки делает нас умнее
Многие родители покупают DVD, видео и другую продукцию классической музыки, искусства и поэзии для малышей, считая, что это полезно для умственного развития ребенка . Есть даже сборники классической музыки, разработанные для еще неродившихся детей в животе в матери. Эта идея стала настолько популярной, что ее назвали "эффектом Моцарта".
Откуда же появился этот миф? В 1950-х годах врач-отоларинголог Альберт Томатис (Albert Tomatis) заявил, что прослушивание музыки Моцарта помогло людям с речевыми и слуховыми нарушениями .
В 1960-х годах 36 студентов участвовали в исследовании Калифорнийского университета, прослушивая по 10 минут из сонаты Моцарта перед тем, как пройти тест IQ. Согласно психологу д-ру Гордону Шоу (Gordon Shaw), баллы студентов по IQ увеличились в среднем на 8 баллов и так родился "эффект Моцарта ".
Однако, как оказалось, исследователь, проводивший этот эксперимент, никогда не утверждал, что музыка может сделать кого-то умнее, а лишь показал, что она улучшает выполнение некоторых пространственно-временных задач. Другим исследователям не удалось повторить результаты, и сейчас нет данных о том, что прослушивание музыки Моцарта или другой классической музыки может сделать вас умнее.
Единственное, что известно, так этот то, что изучение игры на музыкальных инструментах улучшает концентрацию, уверенность в себе и координацию .
3. Извилины мозга: у нас появляются новые складки в мозге, когда мы учим что-то новое
Когда мы представляем себе, как выглядит мозг, мы рисуем себе картину закругленной серой массы из двух долей с множеством "морщин" или борозд.
По мере нашего развития, мозг стал больше, чтобы вместить все высшие функции, которые отличают нас от других животных. Но, чтобы мозг мог умещаться в череп, он должен находится в определенной пропорции к остальной части тела, и мозг начал морщиться .
Если бы можно было разгладить все извилины и борозды, мозг стал бы размером с подушку. Существуют различные виды извилин и борозд со своим названием, и они отличаются у разных людей.
Однако такой "морщинистый" вид появляется не сразу. У плода на раннем этапе развития очень гладкий небольшой мозг. По мере роста плода, растут нейроны, которые передвигаются к различным областям мозга, создавая впадины и борозды. Через 40 недель его мозг становится таким же складчатым (но меньше по размеру), как и мозг взрослого человека.
Таким образом новые складки не появляются по мере, того как мы учимся , и все складки, с которыми мы рождаемся остаются на всю жизнь, если конечно мы здоровы.
Во время обучения наш мозг действительно меняется, но не в плане извилин и борозд. Изучая мозг животных, ученые выяснили, что синапсы - связи между нейронами и кровяные клетки, которые поддерживают нейроны, растут и их количество увеличивается. Это явление называется нейропластичностью.
4. Мозг может выполнять несколько функций одновременно
5. 25-й кадр: Мы можем учиться, влияя на подсознание
25-й кадр – это сообщение, заключенное в картинку или звук, которое было сделано с целью внедрить его в подсознание и повлиять на поведение человека .
Первым человеком, кто ввел этот термин, стал Джеймс Вайкери (James Vicary), который заявил, что внедрил сообщения во время показа фильма в Нью-Джерси. Сообщение вспыхивало на экране на 1/3000 секунды, внушая зрителям "выпить Кока-колу" или "Съесть попкорн".
Согласно Вайкери, продажи колы в кинотеатре выросли на 18 процентов, а попкорна на 57 процентов , что подтверждало эффективность 25-го кадра. Результаты этого эксперимента стали использовать в телевизионной рекламе, чтобы убедить покупателей приобретать определенные продукты.
Но на самом ли деле 25-й кадр действовал? Как оказалось, Вайкери сфабриковал результаты исследования . Последующие исследования, как например, сообщение "Звони прямо сейчас", которое показывали на канадском телевидении, не оказало никакого действия на телезрителей. Однако многие люди до сих пор считают, что музыка и реклама содержит скрытые посылы.
И хотя прослушивание специальных записей для самовнушения, возможно, не повредит, вряд ли это поможет вам бросить курить.
6. Размер мозга: у человека самый большой мозг
Многие животные используют свой мозг, чтобы выполнять те же действия, что и люди, например, чтобы найти решение задачи, используя инструменты, и демонстрируя сопереживание. И хотя ученые не пришли к согласию относительно того, что делает человека умным, большинство все же согласны, что человек является самым умным существом на Земле . Возможно по этой причине, многие приходят к выводу, что у нас самый крупный мозг среди животных.
Но это не совсем так. Средний вес человеческого мозга составляет 1361 грамм . У дельфинов – очень умных животных, мозг имеет в среднем такой же вес. Тогда как у кашалота, который считается не таким умным, как дельфин, мозг весит около 7 800 грамм.
С другой стороны мозг гончих собак весит около 72 грамм, а мозг орангутана 370 грамм. И собаки и орангутаны считаются умными животными, но у них маленький мозг . А у птиц, как например, голубя, вес мозга составляет всего 1 грамм.
При этом, вес тела дельфина составляет в среднем 158, 8 кг, а кашалота 13 тонн. Обычно чем больше животное, тем крупнее его череп и соответственно мозг. Гончие относительно небольшие собаки, весом до 11,3 кг, и потому их мозг меньше. Другими словами важен не размер мозга, а соотношение веса мозга по отношению к общему весу тела . У людей такое соотношение составляет 1 к 50, и на мозг приходится больше веса, чем у других животных. Для большинства млекопитающих, соотношение составляет 1 к 220.
Интеллект также связан с разными составляющими мозга. У млекопитающих более развита кора больших полушарий, отвечающая за высшие функции , такие как память, общение и мышление, в отличие от птиц, рыб и рептилий. У человека самая большая мозговая кора по отношению к размеру мозга.
7. Мозг остается активным после обезглавливания
Когда-то, обезглавливание считалось одним из самых распространенных методов экзекуции, отчасти благодаря гильотине. Хотя многие страны отказались от этого метода казни, его все еще применяют среди террористов и других групп. При этом гильотина была выбрана в качестве быстрой и относительно гуманной смерти. Но насколько быстро она происходит?
Идея того, что после отсечения головы, вы какое-то время находитесь в сознании , появилась во времена Французской революции, когда была создана гильотина. В 1793 году француженка Шарлотта Корде была казнена при помощи гильотины за убийство радикального журналиста, политика и революционера Жана Поля Марата .
После отсечения головы женщины, один из помощников поднял ее голову и ударил по щеке. Согласно свидетелям, глаза Корде посмотрели на помощника, и на ее лице было выражение негодования. После этого инцидента, людей, которых обезглавливали, просили после казни моргнуть, и некоторые свидетели утверждали, что глаза продолжали моргать еще в течение 30 секунд .
Другим примером стал случай, описанный французским врачом д-ром Габриелем Бюри (Gabriel Beaurieux), который наблюдал за обезглавливанием мужчины по имени Лонгиль. Врач утверждал, что видел, как веки и губы ритмически сжимались в течение 5-6 секунд, а когда он назвал его по имени, веки жертвы медленно приподнялись, а его зрачки сфокусировались.
Все эти случаи могут заставить нас поверить в то, что после обезглавливания человек может оставаться в сознании даже на несколько секунд. Однако большинство современных врачей считают, что такая реакция является не чем иным, как рефлекторными подергиваниями мышц .
Мозг, отрезанный от сердца, сразу впадает в кому и начинает умирать, а сознание теряется в течение 2-3 секунд , из-за быстрого уменьшения внутричерепного кровотока. Что же касается безболезненности гильотины, то разделение головного и спинного мозга после рассечения окружающих тканей вызывает резкую и очень сильную боль. По этой причине, обезглавливание во многих странах не применяется.
8. Травма мозга необратима
Наш мозг очень хрупкий орган, который восприимчив к множеству травм . Повреждение мозга может вызвать что угодно, начиная от инфекций до автомобильной катастрофы, и часто ведет к смерти клеток мозга. У многих людей травма мозга ассоциируется с образами людей в вегетативном состоянии или с постоянными физическими или умственными нарушениями.
Но это не всегда так. Существует разные виды травм мозга, и то, как она повлияет на человека, зависит от места и тяжести повреждения . При легкой травме мозга, как например сотрясении , мозг отскакивает внутри черепа, что может привести к кровотечению и разрывам, но мозг при этом может хорошо восстановиться. При тяжелой травме мозга, иногда требуется операция, чтобы убрать скопление крови или уменьшить давление. В этом случае последствия, как правило, необратимые.
Однако некоторые люди с травмой мозга, могут частично восстановиться после повреждения . Если нейроны были повреждены или потеряны, они не могут снова вырасти, но синапсы - связи между ними, могут.
Часто мозг создает новые связи, и некоторые области мозга берут на себя новые функции и учатся заново делать какие-то вещи. Так пациенты, пережившие инсульт, восстанавливают речь или моторные навыки.
9. Действие наркотиков: при употреблении наркотиков в мозге образуются дыры
То, как наркотики влияют на мозг, до сих пор является предметом споров. Некоторые считают, что только при злоупотреблении наркотических веществ могут появиться долговременные последствия, другие – что эти последствия появляются сразу после первого употребления.
В одном исследовании выяснили, что потребление марихуаны приводит только к небольшой потере памяти , а в другом, что долгое и частое использование может сморщить части мозга. Некоторые люди даже считают, что использование таких наркотиков, как кокаин и экстези может привести к появлению дыр в мозге.
На самом деле, единственное, что может продырявить ваш мозг – это физическая травма .
Тем не менее, наркотические вещества действительно вызывают кратковременные и долговременные последствия в мозге. Они могут уменьшить воздействие нейромедиаторов – передатчиков нервных импульсов, таких как допамин. Это объясняет, почему наркоманам нужно потреблять все больше наркотиков , чтобы добиться тех же ощущений. Также это может привести к проблемам в функции нейронов.
В 2008 году исследование показало, что длительное потребление некоторых наркотиков может вызвать рост определенных структур мозга. По этой причине наркоманам бывает так сложно изменить свое поведение.
10. Алкоголь убивает клетки мозга
Один лишь взгляд на пьяного человека может убедить нас в том, что алкоголь напрямую воздействует на мозг. Среди последствия неумеренного потребления алкоголя наблюдается спутанность речи, нарушенная моторики и суждения . Также человек часто страдает от головной боли, тошноты и неприятного побочного эффекта – похмелья. Но может ли стаканчик другой убить клетки мозга? А что насчет запоев или постоянного употребления алкоголя?
На самом деле, даже у алкоголиков, потребление алкоголя не приводят к смерти клеток мозга . Однако, он действительно повреждает окончания нейронов, называемые дендридами. Это приводит к тому, что возникают проблемы при передаче сообщений между нейронами, хотя такое повреждение обратимо.
У алкоголиков может развиться неврологическое нарушение называемое синдром Гайе-Вернике , при котором происходит потеря нейронов в определенных частях мозга. Также этот синдром вызывает проблемы с памятью, спутанность сознания, паралич глаз, отсутствие мышечной координации и амнезию. Кроме того, это может привести к смерти.
Само нарушение вызвано не алкоголем, а недостатком тиамина или витамина В1. Дело в том, что алкоголики часто плохо питаются, а злоупотребление алкоголем мешает всасыванию тиамина.
И хотя алкоголь не убивает клетки мозга, в больших количествах он все равно повреждает мозг .
Бонус: Сколько процентов мозга использует человек?
Вы наверняка часто слышали о том, что мы используем только 10 процентов нашего мозга. В пример даже приводят цитаты известных людей, таких как Альберт Эйнштейн и Маргарет Мид.
Источником этого мифа стал американский психолог Уильям Джеймс , которые как-то сказал, что "средний человек редко достигает только малой доли своего потенциала". Каким-то образом эту фразу превратили в "10 процентов нашего мозга".
С первого взгляда это кажется нелогичным. Зачем нам такой большой мозг, если мы его полностью не используем? Появились даже книги, которые обещали научить людей использовать остальные 90 процентов их мозга .
Но, как можно было уже догадаться, такое мнение ошибочно. Кроме 100 миллиардов нейронов, мозг содержит разные типы клеток, которые мы постоянно используем. Человек может стать инвалидом, даже при повреждении небольшой области мозга, в зависимости от того, где она находится, и потому мы не можем существовать только на 10 процентах мозга.
Сканирование мозга показало, что, что бы мы не делали, наш мозг всегда остается активным . Одни области более активны, чем другие, но нет части, которая бы совсем не работала.
Так, например, если вы сидите за столом и едите бутерброд, вы не используете свои ноги. Вы сконцентрированы на том, чтобы поднести бутерброд ко рту, прожевать и проглотить его. Но это не значит, что ваши ноги не работают. В них сохраняется активность, как например кровоток, даже если вы ими не двигаете.
Другими словами у нас нет скрытого дополнительного потенциала , который можно было использовать. Но ученые до сих пор продолжают изучать мозг.
мозг человека -
орган массой 1,3-1,4 кг, расположенный внутри черепной коробки. Мозг человека
состоит из более ста миллиардов клеток-нейронов, образующих серое вещество или кору мозга - его обширный внешний слой. Отростки нейронов (нечто вроде проводов) - это аксоны, из которых состоит белое вещество мозга. Аксоны связывают нейроны друг с другом через дендриты.
Мозг взрослого человека потребляет около 20% всей энергии, которая необходима организму, в кто время как детский мозг потребляет около 50%.
Как мозг человека обрабатывает информацию?
Сегодня считается доказанным, что человеческий мозг одновременно может обрабатывать в среднем около 7 бит информации. 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
В мозгу человека существует своего рода «разделение труда» между полушариями.Полушария работают параллельно. Например, левое отвечает за восприятие звуковой информации, а правое - зрительной.
Полушария соединяются волокнами, которые называются мозолистое тело
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.
Обработка эмоциональной информации происходит в правом полушарии.
Эмоции
За всеми греховными делами стоит нейротрансмиттер Допамин, от работы которого зависит удовольствие, которое мы получаем. . 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 .
Строение мозга человека
триединство мозга
Идею о триединстве мозга (Triune Brain) предложил в 60-е годы американский нейробиолог Пол Маклин. В соответствии с ней, мозг условно делится на три части:- R-комплекс (древний, рептильный мозг). Состоит из ствола и мозжечка. Рептильный мозг управляет мышцами, равновесией и такими автономными функциями организма, как дыхание и сердцебиение. Он отвечает за бессознательное поведение, нацеленное на выживание, и реагирует непосредственно на определенные стимулы.
- Лимбическая система (мозг древних млекопитающих). Секция состоит из отделов, расположенных вокруг ствола мозга: мозжечковая миндалина, гипоталамус, гиппокамп. Лимбическая система отвечает за эмоции и чувства.
- Неокортекс (новая кора или мозг новых млекопитающих). Эта часть имеется только у млекопитающих. Некортекс - это тонкий слой, состоящий из 6 слоев нейронных клеток, которые окружают весь остальной мозг. Неокортекс отвечает за мышление высшего порядка.
белое и серое вещество
Серое вещество образовано телами нейронов. Белое вещество - это аксоны.Белое и серое вещество мозга отвечают за память и мышление, логику, чувства и сокращения мышц.
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 .зона Брока
Зона Брока - область, которая контролирует органы речи. У правшей зона Брока расположена в левом полушарии, у левшей - в правом.
Система поощрения мозга
Когда мозг замечает возможность награды, он выделяет нейромедиатор дофамин.Дофамин - основа системы подкрепления (вознаграждения) человека.
Дофамин сам по себе не вызывает счастья - он, скорее, возбуждает (Это доказал в 2001 году ученый Брайан Кнутсон).
Выделение дофамина дает резвость, бодрость, увлечение - в общем, мотивирует.
Дофамин побуждает к действию, но не вызывает счастье.
Соблазнительная еда, запах кофе, - все чего мы желаем - все запускает систему подкрепления.
Дофамин - основа всех зависимостей человека (алкоголизм, никотиновая, игровая, лудомания и т.п.)
Нехватка допамина приводит к депрессиям. Болезнь Паркинсона приводит к недостатку дофамина.
Различие мозга у мужчин и женщин
Мозг мужчины и женщины различаются:
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 .
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.
Мозг — это самый загадочный и таинственный орган человека. Парадоксально, но наши представления о его работе и то, как она самом деле происходит — вещи диаметрально противоположные. Следующие эксперименты и гипотезы приоткроют завесу над некоторыми тайнами функционирования этого «оплота мышления», взять который ученым не удалось по сей день.
1. Усталость — пик креативности
Работа биологических часов — внутренней системы организма, определяющей ритм его жизнедеятельности — имеет непосредственное влияние на повседневную жизнь человека и его продуктивность в целом. Если вы «жаворонок», то разумней всего выполнять сложную аналитическую работу, требующую серьезных умственных затрат, утром или до полудня. Для полуночников, иными словами — «сов» — это вторая половина дня, плавно переходящая в ночь.
С другой стороны, за более креативную работу, требующую активации правого полушария, ученые советуют приниматься, когда организм чувствует физическую и умственную истощенность, а мозгу уже просто не под силу разобраться в доказательстве тернарной проблемы Гольдбаха. Звучит безумно, но если копнуть немного глубже, то рациональное зерно в данной гипотезе найти все же можно. Так или иначе, это объясняет, почему моменты типа «Эврика!» происходят во время езды в общественном транспорте после длинного рабочего дня или, если верить истории, в ванной. :)
При недостатке сил и энергии фильтровать поток информации, анализировать статистические данные, находить и, что самое главное, запоминать причинно-следственные связи крайне тяжело. Когда речь заходит о творчестве, то перечисленные негативные моменты приобретают положительный окрас, так как этот вид умственной работы предполагает генерирование новых идей и нерациональное мышление. Другими словами, уставшая нервная система при работе над творческими проектами более эффективна.
В одной из статей научно-популярного американского журнала Scientific American говорится о том, почему отвлечение играет важную роль в процессе креативного мышления:
«Способность к отвлечению очень часто является источником нестандартных решений и оригинальных мыслей. В эти моменты человек менее сконцентрирован и может воспринимать более широкий спектр информации. Такая «открытость» позволяет оценивать альтернативные варианты решения проблем под новым углом, способствует принятию и созданию совершенно новых свежих идей».
2. Влияние стресса на размеры мозга
Стресс — это один из наиболее сильных факторов, влияющих на нормальное функционирование головного мозга человека. Недавно ученые Йельского университета (Yale University) доказали, что частые переживания и депрессии в буквальном смысле уменьшают размеры центральной части нервной системы организма.
Головной мозг человека не может синхронизировать процессы принятия решений в отношении двух отдельно взятых проблем. Пытаясь сделать два действия в одно и то же время, мы всего лишь истощаем свои когнитивные способности, переключаясь с одной проблемы на другую.
В случае, если человек сконцентрирован на чем-то одном, основную роль играет префронтальная кора, контролирующая все возбуждающие и угнетающие импульсы.
«Передняя (Anterior part) префронтальная кора головного мозга отвечает за формирование целей и намерений. К примеру, желание “Я хочу съесть тот кусочек торта” в виде возбуждающего импульса проходит по нейронной сети, достигает задней префронтальной коры, и вы уже наслаждаетесь лакомством».
4. Короткий сон повышает умственную активность
Прекрасно известно, какое влияние оказывает здоровый сон. Вопрос в том, какое воздействие имеет дремота? Как выяснилось, короткие «отключки» на протяжении дня не менее положительно сказываются на умственной деятельности.
Улучшение памяти
После окончания эксперимента по запоминанию 40 иллюстрированных карточек одна группа участников на протяжении 40 минут спала, тогда как вторая бодрствовала. В результате последующего тестирования выяснилось, что участники, которым выпал шанс немного вздремнуть, запомнили карточки гораздо лучше:
«В это сложно поверить, но выспавшейся группе удалось возобновить в памяти 85% карточек, тогда как остальные вспомнили всего 55%».
Очевидно, что короткий сон помогает нашему центральному компьютеру «кристаллизировать» воспоминания:
«Исследование показывает, что едва сформировавшиеся в гиппокампе воспоминания очень хрупки и могут быть легко стерты из памяти, особенно если потребуется место для новой информации. Короткий сон, как оказалось, “проталкивает” недавно усвоенные данные к новой коре (неокортекс), месту длительного хранения воспоминаний, защищая их таким образом от уничтожения».
Улучшение процесса обучения
В процессе исследования, проведенного профессорами Калифорнийского университета (The University of California), перед группой студентов было поставлено довольно сложное задание, требующее изучения большого количества новой информации. Через два часа после начала эксперимента половина волонтеров, точно так же, как и в случае с карточками, на протяжении короткого периода времени спала.
В конце дня выспавшиеся участники не только качественнее выполнили задание и лучше усвоили материал, но их «вечерняя» продуктивность значительно превышала показатели, полученные перед началом исследования.
Что происходит во время сна?
Несколько недавних исследований показали, что во время сна активность правого полушария значительно повышается, тогда как левое ведет себя предельно тихо. :)
Такое поведение ему совершенно не свойственно, так как у 95% населения планеты левое полушарие является доминирующим. Андрей Медведев, автор данного исследования, сделал весьма забавное сравнение:
«Пока мы спим, правое полушарие беспрестанно хлопочет по дому».
5. Зрение — главный «козырь» сенсорной системы
Несмотря на то, что зрение является одной из пяти составляющих сенсорной системы, способность воспринимать электромагнитное излучение видимого спектра по своей важности значительно превалирует над остальными:
«Через три дня после изучения какого-либо текстового материала, вы вспомните всего 10% прочитанного. Несколько релевантных изображений способны увеличить эту цифру на 55%.
Иллюстрации гораздо эффективнее текста отчасти потому, что чтение само по собе не приносит ожидаемых результатов. Наш мозг воспринимает слова в виде крошечных изображений. Чтобы вникнуть в смысл одного предложения, необходимо больше времени и энергии, нежели для того, чтобы рассмотреть красочную картинку».
На самом деле то, что мы так сильно полагаемся на свою зрительную систему, имеет несколько негативных моментов. Вот один из них:
«Наш мозг вынужден постоянно строить догадки, так как он не имеет никакого понятия, где конкретно находятся видимые предметы. Человек живет в трехмерном пространстве, тогда как свет на сетчатку его глаза падает в двумерной плоскости. Таким образом, мы додумываем все, что не можем увидеть».
На картинке, представленной ниже, показано, какая часть головного мозга отвечает за обработку визуальной информации, и ее взаимодействие с другими областями мозга.
6. Влияние типа личности
Умственная активность экстравертов значительно повышается, когда «выгорает» рискованная сделка или удается провернуть какую-то авантюру. С одной стороны, это просто генетическая предрасположенность общительных и импульсивных людей, а с другой — разные уровни нейромедиатора дофамина в мозгу разных типов личности.
«Когда стало известно, что рискованная сделка оказалась удачной, повышенная активность прослеживалась в двух областях мозга экстравертов: миндалевидном теле (лат. corpus amygdaloidum) и прилежащем ядре (лат. nucleus accumbens)».
Прилежащее ядро является частью дофаминергической системы, вызывающей чувство удовольствия и влияющей на процессы мотивации и обучения. Дофамин, вырабатываемый в мозгу экстравертов, подталкивает их к совершению безумных поступков и дает возможность полностью насладиться происходящими вокруг событиями. Миндалевидное тело, в свою очередь, играет ключевую роль в формировании эмоций и отвечает за обработку возбуждающих и угнетающих импульсов.
Другие исследования продемонстрировали, что самая большая разница между интровертами и экстравертами заключается в процессах обработки различных стимулов, поступающих в мозг. У экстравертов этот путь гораздо короче — возбуждающие факторы двигаются через области, отвечающие за обработку сенсорной информации. У интровертов траектория движения стимулов гораздо сложнее — они проходят через области, связанные с процессами запоминания, планирования и принятия решений.
7. Эффект «полного провала»
Профессор социальной психологии Стэнфордского университета (Stanford University) Эллиот Аронсон (Elliot Aronson) обосновал существование так называемого эффекта «полного провала» (Pratfall Effect). Его суть состоит в том, что допуская ошибки, мы больше нравимся людям.
«Тот, кто никогда не ошибается, менее симпатичен окружающим, нежели тот, кто временами делает глупости. Совершенство создает дистанцию и невидимую ауру недосягаемости. Именно поэтому в выигрыше всегда тот, у кого есть хоть какие-то изъяны.
Эллиот Аронсон провел замечательный эксперимент, подтверждающий его гипотезу. Группе участников было предложено прослушать две аудиозаписи, сделанные во время собеседований. На одной из них было слышно, как человек опрокидывает чашку кофе. Когда участников опросили, какой из претендентов им симпатизировал больше, все проголосовали за неуклюжего соискателя».
8. Медитация — подзарядка для мозга
Медитация полезна не только для улучшения внимания и сохранения спокойствия в течении дня. Различные психофизические упражнения имеют множество положительных эффектов.
Спокойствие
Чем чаще мы медитируем, тем спокойнее становимся. Это утверждение несколько спорное, но довольно интересное. Как выяснилось, причиной тому является разрушение нервных окончаний мозга. Вот как выглядит префронтальная кора до и после 20-минутной медитации:
Во время медитации нервные связи значительно ослабевают. При этом связи между областями мозга, отвечающими за рассуждения и принятия решений, телесными ощущениями и центром страха, наоборот, укрепляются. Поэтому, переживая стрессовые ситуации, мы можем более рационально их оценивать.
Креативность
Исследователи Лейденского университета в Нидерландах, изучая целенаправленную медитацию и медитацию ясного ума, обнаружили, что у участников эксперимента, практикующих стиль целенаправленной медитации, не наблюдалось особых изменений в областях мозга, регулирующих процесс творческого мышления. Те, кто избрал для себя медитацию ясного ума, намного превзошли остальных участников по результатам последующего тестирования.
Память
Кэтрин Кэрр (Catherine Kerr), доктор философских наук, сотрудник Центра Биомедицинского Сканирования MGH (Martinos Center for Biomedical Imaging) и Исследовательского центра Ошера Гарвардской Медицинской Школы, утверждает, что медитация повышает многие умственные способности, в частности — быстрое запоминание материала. Способность абсолютно абстрагироваться от всех отвлекающих факторов позволяет людям, практикующим медитацию, предельно концентрироваться на выполняемой задаче.
9. Упражнения — реорганизация и воспитание силы воли
Конечно, физические упражнения очень полезны для нашего тела, но как насчет работы мозга? Между тренировками и умственной активностью существует точно такая же связь, как между тренировками и положительными эмоциями.
«Регулярная физическая нагрузка может стать причиной значительного улучшения когнитивных способностей человека. В результате проведенного тестирования выяснилось, что люди, активно занимающиеся спортом, в отличие от домоседов, имеют хорошую память, быстро принимают правильные решения, без особого труда концентрируют внимание на выполнении поставленной задачи и умеют выделять причинно-следственные связи».
Если вы только приступили к занятиям, ваш мозг воспримет это событие не иначе как стресс. Учащенное сердцебиение, одышка, головокружение, судороги, мышечная боль и т. д. — все эти симптомы возникают не только в тренажерных залах, но и в более экстремальных жизненных ситуациях. Если ранее вы ощущали что-то подобное, эти неприятные воспоминания обязательно всплывут в памяти.
Чтобы защититься от стресса, во время тренировки мозг вырабатывает белок BDNF (нейротрофический фактор мозга). Вот почему после занятий спортом мы чувствуем себя непринужденными и в конечном итоге даже счастливыми. Кроме того — как защитная реакция в ответ на стресс — увеличивается выработка эндорфинов:
«Эндорфины минимизируют ощущение дискомфорта во время занятий, блокируют боль и способствуют возникновению чувства эйфории».
10. Новая информация замедляет ход времени
Вы когда-нибудь мечтали о том, чтобы время летело не так быстро? Наверное, неоднократно. Зная, каким образом человек воспринимает время, можно искусственно замедлять его ход.
Поглощая огромное количество информации, поступающей от разных органов чувств, наш мозг структурирует данные таким образом, чтобы мы могли беспрепятственно воспользоваться ими в будущем.
«Так как информация, воспринимаемая мозгом, совершенно неупорядоченная, она должна быть реорганизована и усвоена в понятной для нас форме. Несмотря на то, что процесс обработки данных занимает миллисекунды, новая информация усваивается мозгом немного дольше. Таким образом, человеку кажется, что время тянется вечность».
Более странно то, что за восприятие времени отвечают практически все области нервной системы.
Когда человек получает много информации, мозгу необходимо определенное время на ее обработку, и чем дольше длится этот процесс, тем больше замедляется ход времени.
Когда же мы в который раз работаем над до боли знакомым материалом, все происходит с точностью до наоборот — время пролетает практически незаметно, так как особых умственных усилий прикладывать не приходится.
Что является носителем сознания – клетки мозга или электрические сигналы, генерируемые ими? Откуда появляются и куда уходят сознание и личность человека в конце его пути? Эти вопросы волнуют многих.
Человеческий мозг – один из самых загадочных органов человеческого организма. Учёные до сих пор не могут до конца понять механизма мыслительной деятельности, функционирования сознания и подсознания.
Структура
В ходе эволюции вокруг человеческого мозга сформировалась прочная черепная коробка, предохраняющая этот уязвимый к физическим воздействиям орган. Мозг занимает более 90% пространства черепа. Он состоит из трёх основных частей:- большие полушария;
- ствол мозга;
- мозжечок.
Также принято выделять пять разделов головного мозга:
- передний мозг (большие полушария);
- задний мозг (мозжечок, Варолиев мост);
- продолговатый мозг;
- средний мозг;
- промежуточный мозг.
Далее идёт Варолиев мост – это валик из нервных поперечных волокон и серого вещества. Через него проходит главная артерия, питающая мозг. Начинается выше продолговатого мозга и переходит в мозжечок.
Мозжечок состоит из двух маленьких полушарий, соединённых «червячком», а также белого вещества и серого вещества, покрывающего его. Этот отдел соединён парами «ножек» с продолговатым мостом, мозжечком и средним мозгом.
Средний мозг состоит из двух зрительных бугров, и двух слуховых (четверохолмие). От этих бугров отходят нервные волокна, связывающие головной мозг со спинным.
Большие полушария мозга разделены глубокой щелью с мозолистым телом внутри, которое соединяет эти два раздела головного мозга. Каждое полушарие имеет лобную, височную, теменную и затылочную. Полушария покрывает кора головного мозга, в которой и происходят все мыслительные процессы.
Кроме того, выделяют три оболочки головного мозга:
- Твёрдую, представляющую собой надкостницу внутренней поверхности черепа. В этой оболочке сконцентрировано большое количество болевых рецепторов.
- Паутинную, которая тесно прилегает к коре мозга, однако не выстилает извилины. Пространство между ней и твёрдой оболочкой заполнено жидкостью серозного характера, а пространство между ней и корой головного мозга заполнено спинномозговой жидкостью.
- Мягкую, состоящую из системы кровеносных сосудов и соединительной ткани, контактирующую со всей поверхностью вещества мозга, и питающую его.
Функции и задачи
Наш мозг принимает участие в обработке информации, поступающей от всей совокупности рецепторов, управляет движениями человеческого тела, а также осуществляет высшую функцию человеческого организма – мышление. Каждый отдел головного мозга отвечает за выполнение определённых функций.
Продолговатый мозг содержит в себе нервные центры, обеспечивающие нормальную работу защитных рефлексов – чихание, кашель, моргание, рвота. Также он «рулит» дыхательным и глотательным рефлексами, слюновыделением и выделением желудочного сока.
Варолиев мост отвечает за нормальное движение глазных яблок и координацию работы мимических мышц.
Мозжечок осуществляет контроль над согласованностью и координацией движения.
Средний мозг обеспечивает регулятивную функцию по отношению к остроте слуха и чёткости зрения. Этот отдел мозга управляет расширением-сужением зрачка, изменением кривизны хрусталика глаза, отвечает за мышечный тонус глаза. Также он содержит нервные центры рефлекса ориентации в пространстве.
Промежуточный мозг включает в себя:
- Таламус – своеобразный «коммутатор», который обрабатывает и формирует ощущения из информации от температурных, болевых, вибрационных, мышечных, вкусовых, тактильных, слуховых, обонятельных рецепторов, один из подкорковых зрительных центров. Также данный участок отвечает за смену состояний сна и бодрствования в организме.
- Гипоталамус – этот маленький участок выполняет важнейшую задачу контроля сердечного ритма, терморегуляции тела, кровяного давления. Также он «заведует» механизмами эмоционального регулирования – влияет на эндокринную систему с целью выработки необходимых для преодоления стрессовых ситуаций гормонов. Гипоталамус регулирует чувство голода, жажды и насыщения. Это центр удовольствия и сексуальности.
- Гипофиз – этот мозговой придаток вырабатывает гормоны роста полового созревания, развития и функционирования.
- Эпиталамус – включает в себя эпифиз, который осуществляет регуляцию суточных биологических ритмов, выделяя ночью гормоны для нормального засыпания и продолжительного, а днём – для нормального режима бодрствования и активности. Непосредственно с регуляцией режимов сна и бодрствования связан контроль приспосабливания организма к условиям освещённости. Эпифиз способен улавливать колебания световых волн даже через черепную коробку, и реагировать на них выделением необходимых гормонов. Также этот маленький участок мозга регулирует темпы обмена веществ в организме (метаболизма).
Левое большое полушарие мозга – осуществляет контроль над речевыми функциями организма, осуществлением аналитической деятельности, математическими вычислениями. Здесь формируется абстрактное мышление, контролируется движение левых конечностей.
Каждое из полушарий головного мозга делятся на 4 доли:
1. Лобные доли – их можно сравнить со штурманской рубкой корабля. Они обеспечивают поддержание вертикального положения тела человека. Также этот участок ответственен за то, насколько человек активен и любознателен, инициативен и самостоятелен в принятии решений.
В лобных долях происходят процессы критической самооценки. Любые нарушения в лобных долях приводят к проявлению неадекватности в поведении, бессмысленности поступков, апатии и резким сменам настроения. Также «рубка» осуществляет управление поведением человека и контроль над ним – предотвращение девиаций, социально неприемлемых поступков.
Действия произвольного характера, их планирование, освоение навыков и умений также зависят от лобных долей. Здесь часто повторяемые действия доводятся до автоматизма.
В левой (доминантной) доле осуществляется контроль над речью человека, обеспечение абстрактного мышления.
2. Височные доли – это хранилище долговременной . Левая (доминантная) доля хранит информацию о конкретных названиях предметов, связями между ними. Правая доля отвечает за зрительную память и образы.
Немаловажной их функцией является также распознавание речи. Левая доля расшифровывает для сознания смысловую нагрузку сказанных слов, а правая обеспечивает понимание их интонационной окраски и мимического рисунка лица, разъясняя настроение говорящего и степень его доброжелательности к нам.
Височные доли также обеспечивают восприятие обонятельной информации.
3. Теменные доли – участвуют в восприятии болевых ощущений, чувства холода, тепла. Функции правой и левой долей отличаются.
Левая (доминантная) доля обеспечивает процессы синтезирования информационных фрагментов, объединение их в единую систему, позволяет человеку читать и считать. Эта доля отвечает за усвоение определённого алгоритма движений, приводящих к конкретному результату, ощущение отдельных частей собственного тела и чувства его целостности, определения правой и левой сторон.
Правая (недоминантная) доля осуществляет преобразование всей совокупности информации, поступающей из затылочных долей, формируя трёхмерную картину мира, обеспечивает ориентацию в пространстве, определение расстояния между объектами и до них.
4. Затылочные доли – занимаются обработкой зрительной информации. воспринимают объекты окружающего мира как совокупность раздражителей, по-разному отражающих свет на сетчатку. Затылочные доли преобразуют световые сигналы в информацию о цвете, движении и форме объектов, понятные теменным долям, которые и формируют трёхмерные образы в нашем сознании.
Заболевания головного мозга
Перечень заболеваний головного мозга довольно велик, приведём наиболее распространённые и опасные из них.Условно их можно разделить на:
- опухолевые;
- вирусные;
- сосудистые;
- нейродегенеративные.
Опухолевые заболевания. Количество опухолей головного мозга весьма разнообразно. Они могут носить злокачественный и доброкачественный характер. Возникают опухоли в результате сбоя в репродукции клеток, когда клетки должны умирать и уступать место другим. Вместо этого они начинают бесконтрольно и быстро размножаться, вытесняя здоровую ткань.
Симптомами могут являться: приступы тошноты,
Предыдущая статья: С точки зрения науки и философии" Следующая статья: Вызов демона — слабонервным не читать!