Žmogaus smegenys - jo darbo principai, galimybės, fiziologinio ir psichinio streso ribos - ir toliau tebėra viena didžiulė paslaptis tyrinėtojams. Nepaisant visų jo tyrimo sėkmių, mokslininkai dar negali paaiškinti, kaip mes galvojame, suprasti sąmonės ir savimonės mechanizmus. Sukauptų žinių apie smegenų darbą vis dėlto pakanka paneigti kai kuriuos įprastus mitus apie tai.
- „Salik.biz“
A pavydūs žmonės buvo protingesni už mus?
Vidutinis šiuolaikinio žmogaus smegenų tūris yra apie 1400 kubinių centimetrų, tai yra gana didelė reikšmė mūsų kūno dydžiui. Žmogus evoliucijos metu užaugino sau dideles smegenis - antropogenezę. $ CUT $ Mūsų protėviams primenantys protėviai, neturintys didelių nagų ir dantų, nusileidę nuo medžių ir persikėlę gyventi į atvirus plotus, pradėjo vystytis smegenims. Nors šis vystymasis ne iškart vyko greitai - Australopithecus smegenų tūris (apie 500 kubinių centimetrų) šešis milijonus metų praktiškai nepasikeitė. Jos padidėjimas įvyko prieš du su puse milijono metų.
Ankstyvosiose „Homo sapiens“smegenyse smegenys jau gerokai išaugo - Homo erectus (Homo erectus) jų tūris svyruoja nuo 900 iki 1200 kubinių centimetrų (tai apima šiuolaikinio žmogaus smegenys). Neandertaliečiai turėjo labai dideles smegenis - 1400–1740 kubinių centimetrų, tai yra vidutiniškai daugiau nei mūsų. Ankstyvieji Homo sapiens Europos teritorijoje - Cro-Magnons - tiesiog prikiša mus prie diržo savo smegenimis: 1600–1800 kubinių centimetrų (nors Cro-Magnons buvo aukšti - 180–190 centimetrų, o antropologai randa tiesioginį ryšį tarp smegenų dydžio ir aukščio).
Smegenys žmogaus evoliucijoje ne tik padidėjo, bet ir pasikeitė skirtingų dalių santykis. Paleoantropologai tiria iškastinių hominidų smegenis iš užmaskuotos kaukolės - endokrano, kuris parodo santykinį skilčių dydį. Greičiausiai išsivystė priekinė skiltis, kuri yra susijusi su mąstymu, sąmone, kalbos atsiradimu (Brokos zona). Parietalinės skilties vystymąsi pagerino jautrumas, informacijos iš įvairių jutimų sintezė ir pirštų smulkiosios motorikos įgūdžiai. Laiko skiltis palaikė klausos vystymąsi, suteikdama garsų kalbą (Wernicke zona). Taigi, pavyzdžiui, erectus smegenyse išaugo plotis, padidėjo pakaušio skiltis ir smegenėlės, tačiau priekinė skiltis liko žema ir siaura. Ir neandertaliečiuose, jų didelėse smegenyse, priekinės ir parietalinės skiltys buvo gana silpnai išsivysčiusios (palyginti su pakaušiu). Cro-Magnons'e smegenys tapo daug aukštesnės (dėl padidėjusių priekinių ir parietalinių skilčių) ir įgavo sferinę formą.
Taigi, mūsų protėvių smegenys augo ir augo, tačiau, paradoksalu, bet prieš maždaug 20 tūkstančių metų prasidėjo priešinga tendencija: smegenys pradėjo pamažu mažėti. Taigi šiuolaikinių žmonių vidutinis smegenų dydis yra mažesnis nei neandertaliečių ir kro-magnonų. Kokia to priežastis?
Reklaminis vaizdo įrašas:
Antropologo nuomonė
Antropologas Stanislavas Drobiševskis (Maskvos valstybinio universiteto Biologijos fakulteto Antropologijos katedros docentas) atsako: „Į šį klausimą yra du atsakymai: vienas patinka visiems, o kitas teisingas. Pirma, smegenų dydis nėra tiesiogiai susijęs su intelektu, o neandertaliečių ir kro-magnonų struktūra buvo paprastesnė nei mūsiškių, tačiau techninį neišbaigtumą kompensavo didelis dydis, ir tai tariamai nevisiškai. Realybėje mes nieko nežinome apie senovės žmonių smegenų nervų struktūrą, todėl toks atsakymas yra visiška spėlionė, pakenkianti šiuolaikinių žmonių nuovokai. Antrasis atsakymas yra tikresnis: senovės žmonės buvo protingesni.
Jie turėjo išspręsti krūvą išgyvenimo problemų ir labai greitai pagalvoti, skirtingai nei mes, kuriems viskas pateikiama ant sidabrinės lėkštės ir net kramtoma, ir niekur nereikia skubėti. Senovės žmonės buvo bendražygiai - kiekvienas turėjo savo galvoje visą informacijos rinkinį, reikalingą išgyventi visose situacijose, be to, turėjo būti galimybė reaguoti mąstyti nenumatytose situacijose. Mes taip pat turime specializaciją: visi žino mažą dalį savo informacijos, o jei kas nors atsitiks - „susisiekite su specialistu“.
Neuromokslininkų nuomonė
Sergejus SavelyevasRusijos medicinos mokslų akademijos Žmogaus morfologijos instituto Nervų sistemos vystymosi laboratorijos vadovas: „Taip yra dėl to, kad žmonių populiacijoje yra dirbtinė atranka, kurios tikslas yra sumažinti individualų kintamumą ir tikslingai parinkti labai socializuotą vidutiniškumą. Ir sunaikinti pernelyg protingus ir asocialius asmenis. Tokia bendruomenė yra labiau valdoma, ją sudaro labiau nuspėjami žmonės, o tai visada naudinga. Visuomet visuomenė aukojo ramybės patogenus nekonfliktų ir stabilumo labui. Anksčiau jie buvo tiesiog valgomi, vėliau buvo ištremti iš bendruomenės. Dėl to, mano požiūriu, dėl protingiausių ištremėjų migracijos prasidėjo žmonijos persikėlimas. Ir sėsliai,Konservatyviose ir labiau socializuotose grupėse buvo paslėpta atranka, siekiant įtvirtinti kai kurias patogiausias ir palankiausias elgesio savybes palaikant bendruomenę. Elgesio atranka lėmė smegenų susitraukimą.
NEANDERTHALIOJO SUMOS SKIRTUMAI NENOR TIK MŪSŲ VYSTYMOSI
Neandertaliečių vaikų atradimai suteikia galimybę atsekti, kaip išsivystė jų didžiosios smegenys. Leipcigo Makso Plancko evoliucinės antropologijos instituto mokslininkai kartu su savo kolegomis iš Prancūzijos rekonstravo lyginamąjį Neandertalio ir Homo sapiens smegenų vystymąsi. Pirmiausia mokslininkai atliko kompiuterinę 58 šiuolaikinių žmonių kaukolės tomografiją. Ir tada jie padarė tą patį, į tomografą įdėdami devynių įvairaus amžiaus neandertaliečių kaukolę.
Nors neandertaliečio kaukolė yra ne mažesnė už mūsiškę, forma jos labai skiriasi. Tačiau abiejų rūšių naujagimiams smegenų dėžutė yra beveik vienodos formos - neandertaliečiui kūdikiui ji yra gana šiek tiek pailgėjusi. Ir tada vystymosi keliai skiriasi. Šiuolaikiniame žmoguje laikotarpiu nuo dantų nebuvimo iki nepilno priekinių pjūvių rinkinio keičiasi ne tik smegenų dėžės dydis, bet ir forma - ji tampa sferingesnė. Ir tada jis padidėja tik dydžiu, bet beveik nesikeičia forma. Biologai nusprendė, kad tai yra pagrindinis smegenų formavimo procesas, kurio trūksta neandertaliečiams. Jų naujagimių, paauglių ir suaugusiųjų kaukolės forma yra beveik vienoda. Visas skirtumas yra vienoje kritinėje stadijoje iškart po gimimo. Tikriausiai mokslininkai mano,tokį pastebimą formos pasikeitimą lydi smegenų vidinės struktūros pertvarkymas ir neuroninio tinklo vystymasis, sukuriantis sąlygas intelekto vystymuisi. Mokslininkai žurnale „Current Biology“paskelbė straipsnį apie skirtingų žmonių rūšių smegenų vystymąsi.
MITAS 1. KAS DIDESNIS Smegenys, tuo smulkesnis jis
Smegenų dydžiai taip pat labai skiriasi ir tarp šiuolaikinių žmonių. Taigi žinoma, kad Ivano Turgenevo smegenys svėrė 2012 gramų, o „Anatole France“- beveik visu kilogramu mažiau - 1017 gramų. Bet tai visiškai nereiškia, kad Turgenevas buvo dvigubai protingesnis už Prancūzijos „Anatole“. Negana to, buvo užfiksuota, kad sunkiausių smegenų - 2900 gramų - savininkas buvo protiškai atsilikęs.
Kadangi svarbiausia smegenų dalis yra nervų ląstelės, arba neuronai (jie sudaro pilkąją medžiagą), galima daryti prielaidą, kad kuo didesnės smegenys, tuo daugiau neuronų jame yra. Ir kuo daugiau neuronų, tuo geriau jie veikia. Tačiau smegenyse yra ne tik neuronų, bet ir gliaudinių ląstelių (jos atlieka atraminę funkciją, nukreipia neuronų migraciją, aprūpina jas maistinėmis medžiagomis, o naujausiais duomenimis taip pat dalyvauja informaciniuose procesuose). Be to, dalį smegenų masės sudaro baltoji medžiaga, kurią sudaro laidžios skaidulos. Tai yra, yra ryšys tarp smegenų dydžio ir neuronų skaičiaus, bet ne tiesioginis. Ir akivaizdu, kad nėra jokio ryšio tarp smegenų dydžio ir intelekto.
MITAS 2. NERVŲ LĄSTELĖS NEATISKIRTI
Kadangi neuronai nesiskirsto, ilgai buvo manoma, kad naujų nervinių ląstelių formavimasis vyksta tik embriono vystymosi metu. Mokslininkai išsiaiškino, kad taip nėra prieš keletą metų. Paaiškėjo, kad suaugusių laboratorinių žiurkių ir pelių smegenyse yra zonos, kuriose gimsta nauji neuronai - neurogenezė. Jų šaltinis yra nervinio audinio kamieninės ląstelės (nervų kamieninės ląstelės). Vėliau buvo nustatyta, kad žmonės taip pat turi tokias zonas. Tyrimai parodė, kad nauji neuronai aktyviai užmezga ryšius su kitomis ląstelėmis ir yra susiję su mokymu bei atmintimi. Pakartokime: suaugusiems gyvūnams ir žmonėms.
Toliau mokslininkai pradėjo tyrinėti, kokie išoriniai veiksniai gali turėti įtakos neuronų gimimui. Ir paaiškėjo, kad neurogenezė sustiprėja intensyviai mokantis, praturtinant aplinkos sąlygas ir atliekant fizinį aktyvumą. O galingiausias neurogenezę slopinantis veiksnys buvo stresas. Na, šis procesas sulėtėja su amžiumi. Tai, kas pasakytina apie laboratorinius gyvūnus, šiuo atveju gali būti visiškai perduota žmonėms. Be to, stebėjimai ir tyrimai su žmonėmis tai patvirtina. T. y., Norint sustiprinti naujų nervinių ląstelių susidarymą, reikia treniruoti smegenis, išmokti naujų įgūdžių, atsiminti daugiau informacijos, paįvairinti savo gyvenimą naujomis patirtimis ir vadovauti fiziškai aktyviam gyvenimo būdui. Senatvėje tai sukelia tokį patį poveikį kaip ir jaunesniais metais. Tačiau stresas gimus naujiems neuronams yra destruktyvus.
Smegenys gali būti pumpuojamos ant kranelio
Tarptautinės mokslininkų komandos vadovaujamas ir žurnale PNAS paskelbtas tyrimas parodė, kad aerobiniai pratimai (bėgimo takelio mankšta) senatvėje formuoja hipokampą - smegenų sritį, kuri yra labai svarbi atminčiai ir erdviniam mokymuisi. Jo tūris buvo nustatytas magnetinio rezonanso vaizduoklyje. Manoma, kad su amžiumi hipokampas susitraukia 1–2% per metus. Ekspertai mano, kad ši hipokampo atrofija yra tiesiogiai susijusi su amžiumi susijusios atminties silpnėjimu. Taigi vyresnio amžiaus tiriamiesiems, kurie metus buvo užsiėmę ant bėgimo takelio, hipokampo apimtis ne tik nemažėjo, bet netgi padidėjo ir pagerėjo erdvinė atmintis, palyginti su kontroline grupe. Priežastis vėl yra naujų neuronų formavimo stimuliavimas.
Stresas žaloja smegenis. Įdomus gyvenimas susigrąžinamas
Vaikų stresas ypač kenkia smegenims. Jo pasekmės turi įtakos suaugusiojo psichikai, elgesiui ir intelektiniams gebėjimams. Tačiau yra būdas kompensuoti žalingą ankstyvojo streso poveikį. Kaip parodė Izraelio mokslininkai su laboratorinėmis žiurkėmis, galite padėti, jei praturtinsite aukos buveinę. Stresas sunaikina smegenis per hormonus, tarp kurių yra antinksčiuose gaminamų kortikosteroidų, taip pat hipofizės ir skydliaukės hormonų. Padidėjęs jų lygis lemia dendritų pokyčius - trumpus neuronų procesus, mažina sinapsinį plastiškumą, ypač hipokampo srityje, lėtina naujų nervinių ląstelių susidarymą hipokampo dentaciniame žandikaulyje ir pan. Tokie sutrikimai smegenų vystymosi metu nelieka nepastebėti.
Haifos universiteto Afektyvaus neuromokslo tyrimų instituto ekspertai laboratorines žiurkes suskirstė į tris grupes. Vienas iš jų buvo paveiktas trijų dienų streso jauname amžiuje, antrasis po streso buvo apgyvendintas praturtintoje aplinkoje, trečiasis buvo paliktas kaip kontrolė. Žiurkės, kurios turėjo gyventi praturtintoje aplinkoje, buvo perkeltos į didelį narvą, kuriame buvo daug įdomių objektų: plastikinės dėžės, cilindrai, tuneliai, platformos ir varantieji ratai.
Testuojant streso grupės žiurkes padidėjo baimė ir sumažėjo smalsumas bei pasidarė blogiau.
Jie turėjo mažesnę motyvaciją tyrinėti naują aplinką, kurią galima palyginti su susidomėjimo gyvenimu praradimu, kuris dažnai nutinka depresijos būsenoje esančiam asmeniui. Bet buvimas praturtintoje aplinkoje kompensuoja visus streso sukeltus elgesio sutrikimus.
Mokslininkai teigia, kad aplinkos praturtinimas apsaugo smegenis nuo streso dėl kelių priežasčių: jis stimuliuoja baltymų - nervų augimo faktorių - gamybą, aktyvina neuromediatorių sistemas ir skatina naujų nervinių ląstelių susidarymą. Rezultatus jie paskelbė žurnale „PLoS ONE“. Šie rezultatai yra tiesiogiai susiję su našlaičiais, kurių ankstyvoji vaikystė buvo praleista našlaičių namuose. Išlyginti sunkią gyvenimo patirtį padės tik įdomus ir įvykių kupinas gyvenimas, kurį įtėviai bandys jiems sukurti.
MITAS 3. ŽMONIŲ SUMONYS DARBAS 10/6/5/2%
Ši idėja buvo labai plačiai paplitusi dar visai neseniai. Paprastai buvo minimas motyvas, kad smegenys turi latentinį potencialą, kurio mes nenaudojame. Tačiau šiuolaikiniai tyrimo metodai nepalaiko šios tezės. „Tai atsirado dėl to, kad kai išmokome registruoti atskirų neuronų elektrinį aktyvumą, paaiškėjo, kad labai mažai iš visų matavimo taškų neuronų yra aktyvūs bet kuriuo metu“, - sako Olga Svarnik, Rusijos tyrimų centro Kurchatovsky NBIK centro sisteminės neurofiziologijos ir nervinių sąsajų laboratorijos vadovė. institutas “.
Smegenyse yra apie 1012 neuronų (skaičius nuolat tobulinamas) ir jie yra labai specializuoti: vieni yra elektriškai aktyvūs vaikščiodami, kiti - spręsdami matematinę problemą, kiti - per meilės pasimatymą ir pan., Sunku įsivaizduoti, kas nutiktų, jei jie staiga nusprendi tuo pat metu užsidirbti pinigų! „Kaip ir tuo pačiu metu, kai nesugebame realizuoti visos savo patirties, tai yra, mes negalime vienu metu vairuoti automobilį, šokinėti virve, skaityti ir panašiai“, - aiškina Olga Svarnik, „taip daro visos mūsų nervų ląstelės. negali ir neturėtų būti aktyvi tuo pačiu metu. Bet tai nereiškia, kad šimtu procentų neišnaudojame smegenų “.
„Tai išrado tie psichologai, kurie patys naudoja smegenis dviem procentais“, - kategoriškai tvirtina Sergejus Saveljevas interviu žurnalistui. - Smegenys gali būti naudojamos tik visiškai, jose nieko negalima išjungti. Pagal fiziologinius įstatymus, smegenys negali dirbti mažiau nei pusę, nes net tada, kai mes negalvojame, neuronai palaiko nuolatinę medžiagų apykaitą. O kai žmogus pradeda intensyviai dirbti su galva, spręsti kai kurias problemas, smegenys pradeda vartoti beveik dvigubai daugiau energijos. Visa kita yra fikcija. Ir jokios smegenys negali būti treniruojamos taip, kad dešimt kartų padidintų jų darbą “.
MITAS 4. KIEKVIENAS VEIKSMAS ATSAKINGA UŽ JOS DRAUGĄ
Žmogaus smegenų pusrutulių žievėje neuromokslininkai išskiria zonas, susijusias su visais pojūčiais: regėjimą, klausą, uoslę, lytėjimą, skonį, taip pat asociacines zonas, kuriose apdorojama ir sintetinama informacija. O magnetinio rezonanso tomografija (MRT) fiksuoja tam tikrų sričių aktyvumą įvairios veiklos metu. Tačiau smegenų žemėlapis nėra absoliutus ir vis daugėja įrodymų, kad viskas yra daug sudėtingesnė. Pavyzdžiui, kalbėjimo procese dalyvauja ne tik gerai žinoma Brokos ir Wernicke sritis, bet ir kitos smegenų dalys. O smegenys, kurios visada buvo siejamos su judesių koordinavimu, užsiima pačia įvairiausia smegenų veikla.
Klausimas, ar smegenyse yra specializacija, „Išsami informacija apie pasaulį“kreipėsi į Olgą Svarnik: „Smegenys specializuojasi neuronų lygmenyje ir yra gana pastovi“, - atsakė specialistas. - Bet sunkiau atskirti specializaciją struktūrų lygiu, nes visiškai skirtingi neuronai gali gulėti greta. Mes galime kalbėti apie neuronų kaupimąsi, pavyzdžiui, stulpelius, galime kalbėti apie neuronų segmentus, kurie suaktyvėja tuo pačiu metu, tačiau iš tikrųjų neįmanoma pasirinkti didelių plotų, kuriuos įprasta paryškinti. MRT atspindi kraujo tėkmės aktyvumą, bet ne atskirų neuronų darbą. Tikriausiai iš vaizdų, kuriuos gauna MRT, galime pasakyti, kur, daugiau ar mažiau tikėtina, randama viena ar kita neuronų specializacija. Bet man atrodo neteisinga sakyti, kad kažkokia zona yra atsakinga už kažką “.
MITAS 5. Smeigtukas yra kompiuteris
Anot Olgos Svarniko, smegenų palyginimas su kompiuteriu yra ne kas kita, kaip metafora: „Galime įsivaizduoti, kad smegenyse yra tam tikri algoritmai, kad žmogus išgirdo informaciją ir kažką daro. Bet sakyti, kad mūsų smegenys veikia taip, būtų neteisinga. Skirtingai nuo kompiuterio, smegenyse nėra funkcinių blokų. Pavyzdžiui, manoma, kad hipokampas yra struktūra, atsakinga už atmintį ir erdvinę orientaciją. Tačiau hipokampo neuronai elgiasi skirtingai, jie turi skirtingas specializacijas, jie neveikia kaip visuma “.
Štai ką biologas ir mokslo populiarintojas Aleksandras Marko galvoja tuo pačiu klausimu (Paleontologijos institutas, RAS): „Kompiuteryje visi signalai, kuriuos keičia loginių schemų elementai, yra tokio paties pobūdžio - elektriniai, ir šiuos signalus gali priimti tik vienas iš dviejų reikšmės - 0 arba 1. Informacijos perdavimas smegenyse grindžiamas ne dvejetainiu kodu, o trejetu. Jei jaudinantis signalas yra koreliuojamas su vienu, o jo nebuvimas lygus nuliui, slopinamąjį signalą galima prilyginti minusui. Bet iš tikrųjų smegenys naudoja kelių dešimčių rūšių cheminius signalus - lygiai taip, lyg kompiuteryje būtų naudojama dešimtys skirtingų elektros srovių … Ir nuliai, ir tie gali turėti dešimtis skirtingų, tarkime, spalvų.
Svarbiausias skirtumas yra tas, kad kiekvienos konkrečios sinapsės laidumas … gali skirtis priklausomai nuo aplinkybių. Ši savybė vadinama sinapsiniu plastiškumu. Tarp smegenų ir elektroninio kompiuterio yra dar vienas radikalus skirtumas. Kompiuteryje pagrindinis atminties kiekis saugomas ne procesoriaus loginėse elektroninėse grandinėse, o atskirai, specialiuose saugojimo įrenginiuose. Smegenyse nėra sričių, kurios būtų specialiai paskirtos ilgalaikiam atminties saugojimui. Visa atmintis yra įrašoma toje pačioje internetinių sinapsinių jungčių struktūroje, kuri tuo pačiu yra grandiozinis skaičiavimo įrenginys - procesoriaus analogas “.