Лишь треть коры нашего головного мозга видна при взгляде снаружи, остальные две трети «спрятаны» в борозды. Indicator. Ru рассказывает, зачем нашему мозгу быть похожим на грецкий орех, как он таким становится и как это связано со старением и болезнью Альцгеймера.
Новое исследование ученых из Университета Ньюкасла (Великобритания) и Университета Рио-де-Жанейро (Бразилия), о котором сообщается в PNAS, описывает процесс формирования складок мозговой коры человека и показывает, как извилины меняются с возрастом.
Без извилин - совсем тупайя
Если взять и распрямить все складки и борозды коры одного полушария мозга среднего взрослого человека, она займет площадь около 100 000 мм², что примерно в полтора раза больше, чем лист бумаги А4.
Складчатость коры полушарий головного мозга - одна из ключевых характеристик нашего мозга. Звучит почти геологически, но именно так эволюция научилась экономить пространство внутри нашей черепной коробки, увеличивая площадь «рабочей поверхности». Ведь именно в коре головного мозга содержится то самое серое вещество - тела нейронов, наших нервных клеток.
В ходе эволюции млекопитающих происходило расширение и усложнение организации их коры головного мозга. Пойти «против мейнстрима» может только тупайя - пушистый представитель одноименного отряда зверьков с Малайского архипелага и окрестностей, у которого кора полушарий абсолютно гладкая. Нельзя сказать, что без извилин им живется тяжело, разве что в раннем детстве, которое длится меньше месяца - детенышей они не воспитывают и даже узнать их без своих пахучих меток не могут, а кормят один раз в 48 часов. Но для компенсации отсутствия извилин тупайям пришлось изменить соотношение массы мозга к массе тела, которое стало больше человеческого, но умнее нас это их вовсе не сделало (о том, имеет ли размер мозга значение и какие преимущества это помогает получить среди представителей нашего вида, сайт уже ).
Стянутые «швы» нервной ткани
Предыдущие исследования показали, что у млекопитающих формирование борозд и извилин подчиняется единому закону в ходе физической самоорганизации, что подтверждало догадки ученых XIX века - немецкого анатома Гиса и англичанина Томпсона. В 1997 году нейробиолог Дэвид Ван Эссен из Университета Вашингтона в Сент-Луисе опубликовал в Nature статью, где предположил, что нейроны не просто обмениваются информацией, но и могут создавать натяжение, что заставляет их притягиваться и отталкиваться. По его мнению, в первые 6 месяцев внутриутробного развития человека нейроны на основе этих взаимодействий формируют кору головного мозга такой, какой мы привыкли ее видеть. Где сигналы интенсивнее, там больше связывающих отростков нейронов, аксонов, а следовательно, натяжение сильнее.
Из-за натяжения между аксонами нервные волокна собирают на себе складки, как продетая сквозь ткань нитка, если за нее потянуть. На основании гипотезы Ван Эссена и доступных науке знаний о физике мембран была выведена формула, позволяющая рассчитать соотношение между толщиной слоя, площадью наружной (находящейся на выпуклой поверхности извилин) областью коры и общей площадью ее поверхности. Эта закономерность была выведена для млекопитающих в целом, но насколько хорошо она соблюдается внутри одного вида, а также как в нее вписываются индивидуальные, гендерные и возрастные различия, оставалось неясным.
«Размягчение мозгов»
Чтобы восполнить этот пробел, английско-бразильская группа исследователей собрала данные магнитно-резонансной томографии мозга тысячи человек.
«Составив карты складчатости коры мозга более 1000 человек, мы показали, что наш мозг формируется согласно простому универсальному закону, - прокомментировала свою работу ведущий автор исследования, доктор Юджианг Ванг из Университета Ньюкасла. - Мы также показали, что параметр этого закона, который называется натяжением внутри коры, снижается с возрастом».
Оказалось, что натяжение связей, из-за которого образуются извилины, с возрастом становится слабее, как это происходит, например, в дряблой коже пожилого человека. Также ослабление связей происходит и при нейродегенеративных заболеваниях.
«В случае болезни Альцгеймера этот эффект наблюдается в более раннем возрасте и сильнее выражен. Следующим шагом нашей работы станет проверка, можно ли использовать эти изменения мозга в качестве индикатора, чтобы обнаружить заболевание на ранней стадии», - сообщила доктор Ванг.
Что у женщин не сложилось?
Несмотря на то, что формирование борозд и извилин у женщин и мужчин подчиняется одному правилу, у мужчин кора полушарий оказалась немного более складчатой, чем у женщин того же возраста. Также было показано, что у представителей разных полов немного отличается площадь коры.
Однако ведущий автор исследования доктор Ванг рассказала, что эти различия невелики. В целом в течение жизни у здоровых людей вне зависимости от пола складчатость коры изменяется постепенно и однообразно, в то время как при болезни Альцгеймера они проявляются гораздо резче. Так, с возрастом у здоровых людей монотонно меняется изогнутость и наклон извилин, а у больных, страдающих от синдрома Альцгеймера, изогнутость сразу ниже, чем у здоровых людей, и долго остается на таком уровне, зато наклон меняется.
«Нужно больше работать в этой области, но, кажется, это подразумевает, что синдром Альцгеймера, который мы наблюдаем на коре больших полушарий, связан с механизмами старения».
Создано 06.04.2012 08:27В течение всей своей истории человечество испытывало серьезные затруднения в исследовании . И древние египтяне, и первые мыслители, такие как Аристотель, недооценивали таинственное вещество, находящееся между ушами. Прославленный анатом Гален отводил мозгу роль руководителя двигательной активности и речи, но даже он игнорировал белое и серое вещество, считая, что основную работу в мозге делают заполненные жидкостью желудочки.
Мозг человека большой…
В среднем мозг взрослого человека весит 1,3-1,4 килограмма. Некоторые неврологи сравнивают структуру живого мозга с зубной пастой, но, как считает нейрохирург Катрина Фирлик, более удачную аналогию можно найти в местном магазине здорового питания.
«Мозг не растекается и не прилипает к пальцам, как зубная паста, - пишет Фирлик в своих мемуарах. – Более удачное сравнение – мягкий соевый творог».
Черепная коробка примерно на 80 процентов заполнена мозгом. Оставшихся 20 процентов в равной степени приходятся на кровь и спинномозговую жидкость, защищающую . Если смешать это все – мозг, кровь и жидкость – объем получившегося вещества составит около 1,7 литра.
… Но он становится меньше
Не стоит очень уж хвастаться своим мозгом объемом почти 2 литра. Около 5 тысяч лет назад мозг человека был еще больше.
«Из археологических данных, полученных по всему миру – в Европе, Китае, Южной Африке, Австралии – нам известно, что мозг уменьшился на примерно 150 см3, раньше его объем составлял 1350 см3. Это грубо 10 процентов», - рассказывает палеонтолог Джон Хокс из Университета Висконсин-Мэдисон.
Исследователи не знают, почем мозг уменьшается, но некоторые предполагают, что он эволюционирует и становится эффективнее. Также бытует мнение, что уменьшается череп, так как нынешний рацион человека состоит из более мягкой пищи, и большие и сильные челюсти более не нужны.
Каковой бы ни была причина, от размера мозга не зависит непосредственно уровень интеллекта, так как отсутствуют доказательства большей разумности древних людей в сравнении с современным человеком.
Мозг – это сосредоточение энергии
Мозг современного человека крайне энергоемкий. Его масса составляет около 2 процентов массы тела, но при этом он использует около 20 процентов кислорода в крови и 25 процентов глюкозы (сахара), циркулирующей с потоком крови.
Такие энергетические требования стали причиной дебатов среди антропологов. Ученые ставили перед собой задачу выяснить, что стало источником энергии для развития крупного мозга. Многие исследователи утверждали, что таким источником стало мясо, приводя в доказательство охотничьи умения наших ранних предков. По мнению других специалистов, мясо стало бы очень ненадежным источником питания. Исследование, проведенное в 2007 году, продемонстрировало, что современные шимпанзе умеют выкапывать в саванне богатые калориями клубнеплоды. Возможно, наши предки делали то же самое, пополняя энергию мозга вегетарианской пищей.
Относительно того, что же стало причиной шарообразной формы мозга, существует три основные гипотезы: изменения климата, требования экологии и социальная конкуренция.
Складки делают нас умнее
Каков же секрет интеллекта нашего вида? Ответом могут быть складки. Поверхность нашего мозга, называемая корой больших полушарий, покрыта извилинами и бороздами. В ней имеется около 100 миллиардов нейронов – нервных клеток.
Такая складчатая и извилистая поверхность позволяет большому по площади, а соответственно и требующему много энергии мозгу поместиться в небольшую черепную коробку. Количество извилин в мозге наших родственников-приматов различное, так же как и у других сообразительных животных, таких как слоны. Кроме того, исследованием было выявлено, что извилины мозга у дельфинов даже более выражены, чем у людей.
Большинство клеток мозга не нейроны
Бытующее мнение, что мы используем только 10 процентов возможностей мозга, неправильное, но зато мы точно можем сказать, что нейроны составляют только 10 процентов всех клеток мозга.
Оставшиеся 90 процентов, а это около половины веса мозга, называются нейроглия или глия, что означает «клей» на греческом языке. Неврологи раньше считали, что нейроглия – это просто липкая субстанция, удерживающая нейроны. Но недавние исследователи выявили, что ее роль гораздо важнее. Эти малозаметные клетки вычищают излишние нейромедиаторы, обеспечивают иммунную защиту, а также содействуют росту и функционированию синапсов (соединений между нейронами). Оказывается, пассивное большинство не такое уж и пассивное.
Мозг – это место для избранных
Клетки кровяной системы мозга, которые называются гематоэнцефалический барьер, работают, как вышибалы ночного клуба, позволяя только некоторым молекулам попадать в святая святых нервной системы – мозг. Капилляры, снабжающие мозг, выложены прочно связанными клетками, которые удерживают крупные молекулы. Специальные белки в гематоэнцефалическом барьере передают необходимые питательные вещества в мозг. Только избранные попадают внутрь.
Гематоэнцефалический барьер защищает мозг, но он может и не давать проникать спасающим жизнь медикаментам. Врачи, ищущие способы лечения мозговых опухолей, могут при помощи лекарств открыть связи между клетками, но это временно сделает мозг уязвимым к инфекциям. Хорошим способом провести лекарства через барьер могут стать нанотехнологии . Специально разработанные наночастицы могут проходить сквозь барьер и закрепляться на ткани опухоли. В будущем сочетание наночастиц и химиотерапии сможет стать способом уничтожения опухолей.
Мозг зарождается в виде трубки
Зарождение мозга происходит рано. Через три недели после оплодотворения слой эмбриональных клеток под названием «нервная пластинка» сворачивается в мозговую трубку. Эта ткань станет центральной нервной системой.
Мозговая трубка растет и видоизменяется в течение первого триместра. (Когда клетки видоизменяются, они превращаются в различные специальные ткани, необходимые для создания частей тела.) Нейроглия и нейроны начинают формироваться во втором триместре. Извилины появляются позже. На 24 неделе магнитно-резонансное исследование демонстрирует только несколько зарождающихся извилин, в остальном поверхность зародышевого мозга гладкая. В начале третьего триместра, на 26 неделе извилины становятся глубже, и мозг начинает выглядеть, как у новорожденного.
Мозг подростка не полностью сформирован
Родители упрямых подростков могут порадоваться, ну или минимум вздохнуть с облегчением: недостатки подросткового поведения частично связаны с превратностями развития мозга.
Пик серого вещества мозга наступает прямо перед половым созреванием, излишки убираются в течение пубертатного периода, и самые значительные изменения происходят в лобных долях – месте рассудительности и принятия решений.
Части мозга, отвечающие за многозадачность, полностью формируются только к 16-17 годам. Ученые также доказали, что у подростков также есть обоснование эгоистичности на нервном уровне. Обдумывая действия, которые повлияют на других, подростки реже, чем взрослые, использовали префронтальную кору головного мозга , а эта область связана с чувствами сопереживания и вины. По словам ученых, подростки учатся сочувствию через социализацию. Это вполне может оправдывать их эгоизм до 20-летнего возраста.
Мозг постоянно меняется
Когда-то ученые заявили, что как только человек становится взрослым, его мозг теряет способность формировать новые нервные связи. Считается, что эта способность, которую называют «пластичность», связана с детством и отрочеством.
Это неправда. Исследование пациентки, перенесшей удар, выявило, что ее мозг адаптировался к изменениям нервной системы и начал переносить визуальную информацию, получая схожие данные от других нервов. После этого был проведен ряд изучений, в результате которых было выявлено, что у взрослых мышей формируются новые нейроны. Позднее были обнаружены дополнительные доказательства создания новых связей между нейронами у взрослых людей. В то же время исследование медитации выявило, что активная умственная деятельность может изменить и структуру, и функционирование мозга.
Женщины не с Луны свалились
Бытует мнение, что у мужчин и женщин разное устройство мозга. Правда, что мужские и женские гормоны по-разному влияют на развитие мозга, а визуализирующие исследования продемонстрировали различия в мозге, из-за которых мужчины и женщины по-разному чувствуют боль, принимают решения и справляются со стрессами. Насколько эти различия зависят от генетики или от жизненного опыта – давний спор на тему «Природа или воспитание» - неизвестно.
Но по большей части мужские и женские мозги (и способности) одинаковые. В 78 процентах гендерных различий, о которых сообщается в различных исследованиях, влияние пола на поведение практически сводится к нулю. Недавно был также развенчан миф о расхождениях в способностях разнополых людей. В ходе исследования около полумиллиона девочек и мальчиков из 69 стран мира продемонстрировали практически одинаковые математические способности . Наши различия могут стать основанием только для броских названий книг, но в неврологии все гораздо проще.
Последнее обновление: 30/09/2013
Человеческий мозг до сих пор остаётся загадкой для учёных. Он является не только одним из самых важных органов человеческого тела, но и самым сложным и малоизученным. Узнайте больше о самом загадочном органе человеческого тела, ознакомившись с данной статьёй.
«Мозг Введение» - кора головного мозга
В этой статье вы узнаете об основных составляющих мозга, а также о том, как мозг работает. Это вовсе не является каким-то углублённым обзором всех исследований особенностей мозга, ведь такая информация заняла бы целые стопки книг. Основной же целью этого обзора является ваше ознакомление с основными составляющими мозга и функциями, которые они выполняют.
Кора головного мозга является составляющим, благодаря которому человеческое существо является уникальным. За все присущие исключительно человеку черты, включая более совершенное умственное развитие, речь, сознание, а также способность мыслить, рассуждать и воображать, отвечает кора головного мозга, так как все эти процессы происходят именно в ней.
Кора головного мозга является как раз тем, что мы видим, когда смотрим на мозг. Это внешняя часть головного мозга, которую можно разделить на четыре доли. Каждая выпуклость на поверхности мозга известна как извилина , а каждая выемка - как борозда .
Кору головного мозга можно разделить на четыре секции, которые известны как доли (см. изображение выше). Каждая из долей, а именно лобная, теменная, затылочная и височная, отвечает за определённые функции, начиная от способности к рассуждению и заканчивая слуховым восприятием.
- Лобная доля расположена в передней части мозга и отвечает за способность рассуждать, двигательные навыки, познавательные способности и речь. В задней части лобной доли, рядом с центральной бороздой, лежит двигательная кора мозга. Эта область получает импульсы от разных долей головного мозга и использует эту информацию для приведения в движение частей тела. Повреждение лобной доли мозга может привести к сексуальным расстройствам, проблемам с социальной адаптацией, снижению концентрации внимания, или же способствовать увеличению риска наступления таких последствий.
- Теменная доля расположена в средней части мозга и отвечает за обработку осязательных и сенсорных импульсов. Сюда относятся давление, осязание и боль. Часть мозга, известная как соматосенсорная кора, находится именно в этой доле и имеет большое значение для восприятия ощущений. Повреждение теменной доли может привести к проблемам с вербальной памятью, нарушению способности контролировать взгляд, а также к проблемам с речью.
- Височная доля расположена в нижней части головного мозга. В этой доле также находится первичная слуховая кора, необходимая для интерпретации звуков и речи, которые мы слышим. Гиппокампус также находится в височной доле - вот почему эта часть мозга связана с формированием памяти. Повреждение височной доли может привести к проблемам с памятью, языковыми навыками и восприятием речи.
- Затылочная доля расположена в задней части мозга и отвечает за интерпретацию зрительной информации. Первичная зрительная кора, которая получает и обрабатывает информацию с сетчатки глаза, находится именно в затылочной доле. Повреждение этой доли может вызвать проблемы со зрением, такие как трудности в распознавании объектов, текстов, а также неспособность различать цвета.
Ствол мозга состоит из так называемых заднего мозга и среднего мозга. Задний мозг, в свою очередь, состоит из продолговатого мозга, варолиева моста и ретикулярной формации.
Задний мозг
Задний мозг является структурой, соединяющей спинной мозг к головному мозгу.
- Продолговатый мозг расположен прямо над спинным мозгом и контролирует многие жизненно важные функции вегетативной нервной системы, включая частоту сердечных сокращений, дыхание и кровяное давление.
- Варолиев мост соединяет продолговатый мозг с мозжечком и помогает в координации движения всех частей тела.
- ретикулярная формация является нейронной сетью, расположенной в продолговатом мозге и способствующей контролю таких функций, как сон и внимание.
Средний мозг является самой маленькой областью головного мозга, которая действует как своего рода ретрансляционная станция для слуховой и зрительной информации.
Средний мозг контролирует многие важные функции, включая зрительную и слуховую системы, а также движение глаз. Части среднего мозга, называемые как «красное ядро » и «чёрное вещество », участвуют в контроле движения тела. Чёрное вещество содержит большое количество дофамин-продуцирующих нейронов, расположенных в нём. Дегенерация нейронов в чёрном веществе может привести к болезни Паркинсона.
Мозжечок, также называемый иногда как «малый мозг », лежит на верхней части варолиева моста, за стволом мозга. Мозжечок состоит из небольших долей и получает импульсы от вестибулярного аппарата, афферентных (сенсорных) нервов, слуховой и зрительной систем. Он участвует в координации движения, а также отвечает за память и способность обучения.
Расположенный над стволом мозга таламус обрабатывает и передаёт моторные и сенсорные импульсы . По существу, таламус является ретрансляционной станцией, принимающей сенсорные импульсы и передающей их в кору головного мозга. Кора головного мозга, в свою очередь, также отправляет импульсы в таламус, который затем посылает их в другие системы.
Гипоталамус представляет собой группу ядер, расположенных вдоль основания мозга рядом с гипофизом. Гипоталамус соединяется со многими другими областями мозга и отвечает за контроль голода, жажды, эмоций, регулирования температуры тела и циркадных (циркадианных) ритмов. Гипоталамус также контролирует гипофиз путём секреции , позволяющих гипоталамусу осуществлять контроль над многими функциями организма.
Лимбическая система состоит из четырёх основных элементов, а именно: миндалины , гиппокампуса , участков лимбической коры и септальной области мозга . Эти элементы образуют связи между лимбической системой и гипоталамусом, таламусом и корой головного мозга. Гиппокампус играет важную роль для памяти и способности обучения, в то время как сама лимбическая система является центральным звеном в контроле эмоциональных реакций.
Базальные ганглии представляют собой группу больших ядер, частично окружающих таламус. Эти ядра играют важную роль в контроле движения. Красное ядро и чёрное вещество среднего мозга также связаны с базальными ганглиями.
Есть что сказать? Оставть комментарий!.
Кто угодно хоть раз в жизни слышал колкие выражения про извилины в голове и их взаимосвязь с интеллектом, но мало кто знает, что вопреки бытующему мнению, частая и далеко не оригинальная фраза про то, что «сколько извилин в мозгу человека – столько в нем и ума», совершенно не обоснована. Так является ли количество извилин головного мозга показателем каких-либо характеристик человеческого организма, и существует ли определённое «идеальное» их число? Есть ли какое-то различие между нормальным количеством бороздок в мозгу женщины и мужчины? Данная статья даст ответы на эти вопросы.
Извилины мозга: что это такое, и почему они образуются
Головной мозг человека является наиболее сложным органом. Он состоит из более чем ста миллиардов нейронов. Это не удивительно, ведь именно этот орган является главным управляющим центром, контролирующим все процессы в нашем теле, он даёт самосознание, делающее человека личностью, индивидом.
Сохраняя в себе все это количество элементов при ограниченном пространстве, поверхность мозга, называемая корой больших полушарий, закономерно покрывается бесчисленным количеством борозд. Подобная анатомия – следствие адаптации организма к «тесноте», то есть ограниченному пространству черепа.
Механизм образования извилин легко проиллюстрировать следующим образом: квадратный листик проще просунуть в маленькую круглую коробочку, скомкав его. При этом комок, в который превратился некогда квадратный лист, становится набором борозд, аналогичных тем, что находятся в мозговой толще, когда орган компактно размещается в черепной коробке.
Вопреки бытующему мнению, количество бороздок на сером веществе у человека не может ни прибавиться, ни убавиться, вне зависимости от того, какой деятельностью он занимается на протяжении жизни. Структура мозга, внешне схожая с ядрами грецкого ореха, формируется у человека ещё в состоянии эмбриона. Так, гладкая поверхность серого вещества начинает испещряться бороздками на двадцатой неделе беременности, а перестают они появляться у ребенка в возрасте полутора лет. То есть с этих самых пор количество и положение складок сформировано окончательно и на всю жизнь, так что и разговоры о том, что извилины могут со временем выпрямляться, полностью не обоснованы.
Интересно, что нормальный вес головного мозга новорожденного составляет порядка 0,3 кг – это примерно 1/8 от общего веса его тела. У зрелого здорового человека вес головного органа должен становиться больше в пять раз при средней площади 2200 см 2 .
От чего зависит количество извилин и можно ли их посчитать
Согласно последним данным, полученным в ходе исследований бразильскими ученными, число извилин у человека зависит от двух основных переменных: площади коры и ее же толщины. Это открытие органично вписывается в общую теорию, ведь большая площадь сложнее располагается в черепной коробке, равно как и труднее образовывает складки в толстом слое серого вещества.
Интересно, что присущих человеческому мозгу складок почти не наблюдается у прочих млекопитающих. Исключение составляет кит, свинья, собака, кот и некоторые приматы. У дельфина, к примеру, число извилин существенно больше, чем у человека.
Узнать количество бороздок точно невозможно, и никакого «абсолюта» для этого параметра нет. Вид коры головного мозга индивидуален для каждого, а при внешнем осмотре общую площадь его коры увидеть не представляется возможным: примерно 2/3 извилин находятся в более глубоких бороздах.
Тем не менее, для человека можно назвать основные извилины, присутствующие в голове всех и каждого:
- зубчатая;
- ленточная;
- затылочно-височная;
- язычная;
- парагиппокампальная;
- прямая;
- крючок головного мозга.
Что ж, общее число совершенно не впечатляет, но зато с уверенностью можно сказать, сколько извилин в человеческом мозге гарантированно окажутся в голове любого на одном и том же месте.
Влияет ли количество извилин на уровень интеллекта?
На сегодняшний день научно доказано: число извилин, равно как и масса головного мозга, никак не могут влиять на умственное развитие человека. И даже если с утра до ночи читать труды древнегреческих философов, извилин отнюдь не прибавится так же, как и граммов веса. Это логично, ведь извилины человека в таком виде, в каком они пребывают всю жизнь, формируются ещё в период внутриутробного развития, а вес мозга зависит от комплекции организма.
Некоторые ученые и рядовые граждане, жертвующие свое тело после смерти науке, позволили неоднократно провести исследования, установившие, что физиологические различия между мозгами обычных людей и научных деятелей не коррелируют с демонстрируемым при жизни интеллектом.
Есть ли связь между гендером человека и числом извилин?
Давно известный факт, гласящий, что мужской мозг по весу превосходит женский, породил немало нелепейших шуток и стереотипов. Однако достойный ответ шутникам дали ученные, выяснившие, что женский мозг, в противовес мужскому, имеет более сложную структуру со значительно большим числом извилин, что и возмещает меньший вес. По этой же причине нейроны в голове мужчин расположены на большем расстоянии. Таким образом, по площади мозг человека, вне зависимости от пола его обладателя, равен.
Исследования установили, что содержание серого вещества в голове мужчин на 20% меньше. В соответствии с этим, разница в числе извилин или массе мозга не дает ни единого преимущества гендерам: в уровне интеллекта оба пола не различаются.
Мозг человека – наибольший элемент центральной нервной системы, что обуславливает сложность его строения. Именно он делает человека самим собой, дарит ему чудо сознания. Естественно, ученых давно интересует, есть ли связь между внешним видом мозга – и тем, какой личностью он делает своего обладателя. Пока что можно сказать наверняка: ни его масса, ни то, сколько извилин у человека в мозгу, не определяют индивидуума как умного или глупого. Бороздки в сером веществе – всего лишь складки огромного по площади органа, втиснутого в человеческий череп. Попытки посчитать их среднее количество бессмысленны, ведь для каждого человека это число индивидуально, а по строению и внешнему виду они могут быть как глубокими, так и едва различимыми глазу, что делает процесс подсчета невозможным.
«Ума нет свой не вложишь», говорят о тех, чей мозг не выдает блестящих результатов. Это верно: все мы живем с тем мозгом, который достался нам при рождении. А значит, остается только создать условия для его оптимальной работы.
Мозгу нравится здоровый образ жизни. Хорошо высыпаться , своевременно и качественно питаться это первое, что человек должен сделать для своего мозга, прежде чем требовать от него нормальной работы. Но есть и другие, более «продвинутые» способы увеличить активность мозга.
Спорт для извилин
Многие исследования показывают, что физические упражнения полезны не только для мускулатуры. Карл Котман (Carl W. Cotman), директор Интститута старения и болезней мозга Калифорнийского университета в Ирвайне (Institute for Brain Aging and Dementia), со своими сотрудниками провел исследования на крысах. Животные в течение трех недель активно тренировались бегали в «колесе». Ученые ожидали, что изменения произойдут лишь в тех частях мозга, которые отвечают за моторику. Однако оказалось, что изменилась активность генов в гиппокампе структуре, отвечающей за процессы запоминания и мышления. Эти изменения улучшили способность крыс реагировать на внешние раздражители, увеличили адаптивность.
Этот институт, в частности, занимается изучением болезни Альцгеймера, от которой в настоящее время страдают четыре миллиона американцев, и количество поставленных диагнозов постоянно растет. Дальнейшие исследовательские работы в этом направлении могут показать, какая именно физическая активность может помочь сохранить здоровье клеток мозга и, как следствие, память, то есть найти новые способы борьбы с болезнью Альцгеймера .
Пользу регулярных физических упражнений подтверждает исследование Колумбийского университета (Columbia University Medical Center). Группа ученых под руководством профессора Скотта Смолла (Scott A. Small) выяснила, что упражнения оказывают позитивное воздействие на зубчатую извилину часть гиппокампа. Именно здесь у человека старше 30 лет происходят изменения, вызывающие возрастное ухудшение памяти. Оказывается, регулярные занятия спортом снижают этот неприятный эффект. Недавно выяснилось, что именно зубчатая извилина отвечает за распознавание объектов и определение, «новые» они или «старые». Если эта часть мозга работает со сбоями, возникает ощущение дежавю .Сначала исследования проводились на мышах: благодаря «тренировкам» у них увеличилось производство новых клеток в мозгу. Интересно, что для проведения эксперимента мышей никак специально не тренировали, просто в клетки испытуемой группы поставили «бегущие колеса», а в клетки контрольной группы нет, и мыши занялись «фитнесом» по собственной инициативе.
Затем пришла очередь человека. Одиннадцать добровольцев прошли тесты, оценивающие как их физическую форму, так и способность запоминать информацию; было проведено также магнитно-резонансное сканирование мозга. Через три месяца упражений (по одному часу четыре раза в неделю) у испытуемых улучшилась не только физическая форма, но и умственные способности. Они заново прошли тесты и сканирование мозга на магнитно-резонансном сканере, и выяснилось, что у них улучшилось кровоснабжение зон мозга, связанных с функцией памяти, а тесты на запоминание они прошли с существенно лучшим результатом, чем показывали до начала эксперимента. Теперь ученым предстоит выяснить , какой тип тренировок окажется наиболее эффективным в борьбе с возрастными изменениями мозга.
Стремитесь к новому
Однако и сам мозг можно и нужно тренировать. Известный американский нейробиолог Лоренс Кац (Lawrence C. Katz , Howard Hughes Medical Institute) предложил систему простых упражнений, помогающих развивать мозг в любом возрасте. Так как обучение это создание новых связей между клетками мозга, и при этом большая часть мозга занята обработкой сигналов от всех органов чувств, он предложил подкинуть мозгу работу: регулярно вносить нечто новое в наши повседневные привычки. Новые впечатления заставляют мозг создавать новые связи между клетками, активируя ранее неработавшие участки. Таким образом, человек, идущий на работу другой дорогой, тренирует мозг, которому приходится обрабатывать новые сигналы: цвета и силуэты домов, незнакомые рекламные постеры, оценивать поток машин на улицах, анализировать шумы.
Принцип нейробики (как Лоренс Кац назвал свое детище) прост: нужно добавлять в ежедневную рутину некую новую активность, задействовав хотя бы один орган чувств. Вот некоторые из его конструктивных предложений :- Проснувшись, понюхать ваниль, чтобы разнообразить привычный по утрам запах свежмолотого кофе. Присоединение нового аромата к утренней рутине задействует новые цепочки нейронов.
- Проделывать привычные утренние ритуалы чистить зубы, причесываться, и прочее не той рукой, что обычно.
- Обзавестись набором разных ароматов и, набирая определенный номер телефон, нюхать выбранный для этого номера аромат (как результат, номер в ассоцииации с запахом должен легко запомнится).
- Покупать незнакомые продукты и при любой возможности заказывать неизвестные блюда в ресторане.
- Оказавшись за границей, стараться максимально освоить новую действительность: забираться подальше от известных туристических маршрутов, самому вести машину, следуя лишь дорожным указателям, общаться с местными жителями, говорящими на другом языке.
Медитация укрепляет внимание
Известно, что люди, регулярно практикующие медитацию, спокойнее и счастливее тех, кто игнорирует это достижение восточной медицины и философии. Это объясняется тем, что в их левой лобной части мозга, отвечающей за позитивные эмоции, всегда наблюдается более высокая активность , нежели у людей, не практикующих медитации.
Однако выяснилось, что медитация влияет на мозг в существенно большей степени, чем предполагалось ранее. Группа под руководством Брюса О’Хары (Bruce O’Hara , University of Kentucky at Lexington) пыталась выяснить, что в большей степени оказывает влияние на эффективность восприятия. Они использовали хорошо известный тест: испытуемые должны нажимать кнопки при появлении на ЖК-экране картинок. Известно, что обычно на это требуется 200300 миллисекунд, но, если человек не выспался, его реакция существенно замедляется. Десяти испытуемым предложили пройти тесты до и после 40 минут сна или легкой беседы или медитации или чтения. Каждый из добровольцев проходил через все четыре типа деятельности по очереди. Испытуемые показывали хорошие результаты после 40 минут сна, но, что ошеломило исследователей, абсолютно все участники эксперимента показали лучшие результаты после 40 минут медитации. При этом никто из добровольцев не практиковал медитацию прежде. Таким образом, даже разовая медитация оказывает позитивное воздействие на работу мозга.
Другое исследование, проведенное группой Сары Лазар (Sara Lazar , Massachusetts General Hospital), предлагает возможное объяснению этому феномену. Отобрав пятнадцать человек практикующих медитацию, и пятнадцать не практикующих, группа ученых исследовала их мозг при помощи магнитно-резонансного сканера. Оказалось, что кора головного мозга в зонах, отвечающих за внимание и обработку сигналов от органов чувств, толще у тех, кто практикует медитацию. Подобный эффект был замечен ранее у музыкантов, лингвистов и атлетов. Как пояснила Лазар, «кора головного мозга становится толще не благодаря росту новых нейронов, а благодаря более широким кровеносным сосудам и более развитым поддерживающим структурам ».О пользе музыки и о вреде красного цвета
Канадцы под руководством профессора Лорел Трейнор (Laurel Trainor , McMaster University) обнаружили, что занятия музыкой оказывают благоприятное воздействие на развитие мозга у детей дошкольного возраста. Неудивительно, что через год после начала занятий музыкой (будь то пение или освоение музыкального инструмента) специфические музыкальные навыки заметно прогрессируют. Однако оказалось, что имеются улучшения и в других областях, и они связанны с более продуктивной работой памяти.
В эксперименте принимали участия двенадцать детей в возрасте от 4 до 6 лет, разделенные на две группы: первая посещала уроки музыки (причем обучение велось «с нуля»), вторая музыкой не занималась. Через год были замечены успехи группы музыкантов в математике, запоминании новых слов, чтении. Кроме того, эти дети показали лучшие результаты в тестах IQ. Важно отметить, что для занятий музыкой не выбирались особо одаренные дети.
Это же исследование ранее выявило, что для детей школьного возраста занятия музыкой более полезны, чем занятия в драмкружке: «музыканты» показывали лучшие результаты как в учебе (общеобразовательные предметы), так и при прохождении тестов IQ. А теперь выяснилось, что занятия музыкой помогают развиваться и мозгу дошколят .
 |
Мозг любит компанию
Забавный результат показало исследование под руководством профессора Иллинойского университета в Урбане-Шампейне Патрика Лафлина (Patrick R. Laughlin , University of Illinois). Если, несмотря на все «тренировки», своего ума все-таки не хватает для решения какой-либо проблемы, следует позвать на помощь друзей и объединить интеллектуальные усилия.
В тестах приняли участие 760 студентов. Группы из трех, четырех или пяти человек показали лучшие результаты при решении тестовых задач, чем столько же студентов, которые работали над задачей индивидуально. Двое смогли решить задачу столь же эффективно, как и лучшие из «индивидуалов», но хуже, чем группы из трех и более человек. «Мы обнаружили, что группы из трех, четырех, пяти человек выдают лучшие результаты. Вероятно, это происходит благодаря способности людей при работе в команде эффективно усваивать информацию, генерировать идеи, выбирать правильные ответы и отсекать неверные предложения», сказал Патрик Лафлин . Таким образом, ученые подтвердили справедливость поговорки «одна голова хорошо, а две лучше».
