На сколько процентов работает мозг у человека научные исследования: Учёные против мифов: на сколько процентов работает мозг и зависит ли интеллект от числа извилин | 161.ru

Содержание

9 поразительных примеров того, как мы сами влияем на наш мозг

Пожалуй, мозг — самый загадочный орган нашего организма. Ученые постоянно узнают новые факты о его работе, но загадок по-прежнему много.

AdMe.ru решил познакомить вас с наиболее яркими открытиями последних лет в области исследования мозга, которые вас наверняка удивят.

9. Хроническое недосыпание ухудшает память

Ученые из Калифорнийского университета в Беркли нашли убедительные доказательства того, что дефицит сна может ухудшать память и вызывать болезнь Альцгеймера. Дело в том, что во время полноценного сна клетки мозга удаляют токсичные соединения, которые разрушительно влияют на мозг. Если же человек хронически не высыпается, эти соединения негативно воздействуют на клетки мозга.

8. Затянувшийся стресс разрушает мозг

Снижение памяти, способности к обучению, самоконтролю — вот чем чревато хроническое стрессовое состояние организма.

 Кроме того, оно способствует тому, что человек чувствует раздражительность, тревожность, напряженность, часто отвлекается.

7. Влюбленность и ненависть имеют много общего

Британские ученые обнаружили, что чувства любви и ненависти зарождаются в схожих областях мозга. Однако, в отличие от ненависти, любовь существенно снижает активность областей мозга, отвечающих за рассудительность и логическое мышление. Ознакомиться с другими деталями исследования можно здесь.

6. Мозг особо чувствителен к обезвоживанию

Наш мозг почти на 80 % состоит из воды. Поэтому даже умеренная потеря жидкости (около 2 %) уже снижает концентрацию внимания, бдительность, приводит к ухудшению краткосрочной памяти и других познавательных способностей.

5. Беременность меняет структуру головного мозга

Ученые доказали, что у беременных уменьшается объем серого вещества в участках мозгаотвечающих за социальное познание и умение понимать других людей.  Все это необходимо, чтобы усилить связь между матерью и ребенком и помочь женщине лучше понимать потребности своего чада и замечать возможные внешние угрозы.

4. Обилие сахара в рационе ухудшает память и снижает способность к обучению

Большое количество фруктозы в рационе замедляет работу мозга, снижает его способность изучать и запоминать информацию, концентрироваться. Это вызвано тем, что избыток сахара разрушает нейронные связи мозга.

Ученые подчеркивают, что сахар промышленного производства гораздо более вреден (добавляется в безалкогольные напитки, приправы, соусы и детское питание). Однако продукты с содержанием жирных кислот омега-3 (жирная рыба, орехи, рыбий жир) восстанавливают последствия нарушения.

3. Романтическая любовь и материнские чувства очень похожи

Оказывается, по активности мозга романтические отношения и материнские чувства очень похожи, но при этом есть и отличия. Например, при страстной любви активизируются отделы мозга, которые имеют отношение к сексуальному возбуждению. Кроме этого, снижается чувство беспокойства и страха, усиливается ощущение эйфории. У матерей же активизируются участки, ответственные за формирование чувства привязанности.

2. Занятия живописью улучшают работу мозга

Исследование показало, что занятия живописью и созерцание произведений искусства улучшают взаимодействие между областями мозга и замедляют его старение. Ученые изучили влияние искусства на людей в возрасте от 62 до 70 лет. Половина из них прошла курс искусствоведения, а другая половина — курс обучения живописи. При этом занятия живописью дали более сильный результат, чем курсы искусствоведения.

1. Чтение превосходно тренирует мозг

Оксфордские ученые доказали, что в процессе чтения тренируются познавательные способности мозга. При этом активизируются области, которые в другое время не бывают задействованы. При чтении кровь поступает в области мозга, которые связаны со способностями к концентрации и познанию. Примечательно, что этот эффект не возникает при просмотре телевизора или в процессе компьютерной игры. 

Здоровье
Что-то с памятью с моей стало…
МПГУ — территория здоровья
14 / 01 / 2020

Многие школьники и студенты не представляют, как эффективно запоминать нужную информацию, и поэтому используют подход, который обычно называют зубрежкой. Чтобы лучше понять и запомнить детали, один и тот же текст читается несколько раз. Все, кто использовал такой метод в школе, или, к сожалению, продолжает использовать и во взрослом возрасте, знает его основные недостатки: быстро пропадает интерес, рассеивается внимание, плохо запоминаются детали.

Здоровье
Чем кормить свой мозг
МПГУ — территория здоровья
11 / 01 / 2020

Чтобы мозг работал хорошо, важно, чтобы его сосуды как можно дольше оставались эластичными, через кровь поступало достаточное количество кислорода и питательных микроэлементов, а межнейронные соединения работали без перебоев.

Как этого добиться? Ученые давно доказали связь между питанием и функциональными возможностями мозга.

Научные Исследования Института Мозга Человека

Учреждение Российской Академии Наук

Задача исследования мозга человека, соотношения мозга и психики – одна из самых захватывающих задач в науке. Сегодня во всем мире над исследованием человеческого мозга трудятся сотни лучших лабораторий. Что отличает ИМЧ РАН от других физиологических и медицинских институтов сходного профиля? Прежде всего, мы исследуем то, что делает человека человеком. Наш Институт специально ориентирован на исследование того, что нельзя изучать на животных.

Уникальность работы ИМЧ РАН заключается в проведении комплексных фундаментальных исследований организации мозга человека и его высших психических функций: мышления, речи, эмоций, внимания, памяти, творчества, лжи у здоровых испытуемых и у больных, осуществляемых с учетом последних достижений в области обработки количественной электроэнцефалографии (кЭЭГ), вызванных потенциалов (ВП), функциональной магнито-резонансной томографии (фМРТ) и позитронно-эмиссионной томографии (ПЭТ).

Накопленный опыт сочетанного использования этих методов позволяет эффективно проводить картирование функций мозга, выявлять тонкие изменения энергетического и белкового метаболизма, мозгового кровотока в различных функциональных состояниях.

Лекция академика Cвятослава Всеволодовича Медведева

Harvard Business Review Россия

Сейчас об открытиях нейробиологии пишут в газетах, популярных журналах, и понятно, почему эта тема интересует руководителей предприятий. С точки зрения экономики знаний бизнес стоит прежде всего на интеллектуальном капитале. Как часто бывает, о достижениях молодой науки о мозге, о том, что она может дать менеджерам, говорится очень много — но часто совсем не по делу. Многие и вправду поверили, что стоит овладеть секретами человеческого мозга — и сразу станешь настоящим руководителем. Это далеко от истины: если управление организацией построить по прин­ципу работы нашего мозга, то ее деятельность больше всего будет напоминать биржу в день краха фондового рынка. Джон Медина, специалист в области эволюционной молекулярной биологии, может отделить истину от вымысла. Он располагает самой достоверной информацией, поскольку занимается выделением и описанием генов, участвующих в развитии человеческого мозга, и генетикой психиатрических заболеваний. Медина — частный научный консультант; по вопросам, связанным с умственным здоровьем, к нему обращаются биотехнологические и фармацевтические компании. Он также преподает в Вашингтонском университете на кафедре биотехнологий, и в Тихоокеанском университете (Сиэтл), где возглавляет Центр прикладных исследований познавательных способностей. Медина — автор многих книг, в том числе «Brain Rules: 12 Principles for Surviving and Thriving at Work, Home, and School».

Старший редактор HBR Дайан Кутю встретилась с Мединой, чтобы спросить: что может быть общего у нейробиологии и практики управления. В числе прочего они говорили о нейробиологии стресса и о том, как связаны физические упражнения и острота ума. Ознакомившись с полученными нейробиологами данными по устойчивости к стрессу, компании смогут найти новые способы повысить работо­способность людей, занятых ум­ственным трудом, а значит, добиться прочного конкурентного преимущества.

— О нейробиологии сейчас кто только не пишет. Почему именно в наши дни все так ею заинтересовались?

— Думаю, потому, что мозг — интереснейший и сложнейший инструмент, с помощью которого мы перерабатываем информацию, и благодаря достижениям нейробиологии мы лучше понимаем, как он работает. А разобраться в этом, прямо скажем, не просто. В здоровом мозге нейронов столько же, сколько звезд в галактике. Это фантастика! Есть люди, у которых определенный участок мозга реагирует только на изображения Дженнифер Энистон или Холли Берри, а у других повышенную активность в какой-то зоне вызывает только образ Билла Клинтона. Подобные эксперименты действительно проводились! Мозг, оказывается, настолько восприимчив к внешним впечатлениям, что если вы открыты для культурных влияний, то можете его в буквальном смысле перенастроить, создав множество новых связей. Так подумайте: а что еще кроме Дженнифер Энистон может поспособствовать перенастройке вашего мозга? Существует ли мозг Boeing? Мозг Goldman Sachs?

Понять, как работает мозг, — задача страшно увлекательная. Но, несмотря на все достижения науки, не могу хотя бы отчасти не охладить всеобщего ликования. Ученые пока еще на удивление мало знают, как все то, что нам известно, применить к реальной жизни. Если бы мы поняли, каким образом мозг узнает, что надо взять стакан с водой и выпить воду, вот это было бы действительно великое достижение. Люди, которые не относятся к научному сообществу, знают, конечно же, еще меньше. Я бы посоветовал бизнесменам не принимать за чистую монету то, что они читают в популярной прессе. Если я натыкаюсь на статью, в которой утверждается, что новая наука о мозге поможет улучшить бизнес-методики, я говорю: «Да ну?!» Я свободно ориентируюсь в нескольких направлениях науки о мозге — в поведенческой, молекулярной биологии и в биологии клетки, но даже я не знаю, как науку о мозге можно «приспособить» к бизнесу. Понятно, что мозг есть у каждого, и, когда мы работаем, не важно в бизнесе или нет, он у нас включен на полную катушку. Но еще слишком рано говорить о том, каким образом революция в нейробиологии отразится на методах управления организациями.

— То есть открытия нейробиологии могут быть полезны предпринимателям и руководителям только для общего развития?

— Нет-нет, я бы так не сказал. Многое из того, что мы узнали, имеет — в потенциале — огромную практическую пользу. Взять хотя бы воздействие стресса на мозг. Стресс травмирует мозг, и это неизбежно сказывается на работе. Наш мозг был «рассчитан» на выживание в джунглях и саваннах — природой в нас была заложена способность справляться с внезапным и коротким стрессом. Вот вам пример из нашего весьма драматического эволюционного прошлого: перед вами саблезубый тигр — либо он вас сейчас съест, либо вы от него убежите. В любом случае стресс продлится меньше минуты. За день вы можете испытать несколько таких стрессов — и отлично их «переработаете». На самом деле, похоже, что стресс нам полезен: он приводит в движение мышцы. Но сотни тысяч лет эволюции приспосабливали нас к тому, чтобы выдерживать стресс, длящийся от 30 до 60 секунд. А нынешние наши стрессы измеряются не мгновениями встреч с хищниками, а часами, днями, иногда даже месяцами. Сумасшедшая гонка на работе, вопящие отпрыски, несчастливые браки, денежные проблемы — все это может длиться бесконечно. Наш организм к этому не приспособлен. Если саблезубый тигр годами подкарауливает вас за дверью, у вас выходят из строя все внутренние механизмы, от ритмов сна до иммунной системы. Жить в состоянии хронического стресса — это примерно то же самое, что взять гигантский самолет и столкнуть его в воду. Самолет не создан для пребывания в воде, а наш мозг не приспособлен к тому, чтобы выдерживать хронический стресс.

— Какой именно вред стресс причиняет мозгу?

— При стрессе вырабатываются гормоны с труднопроизносимым названием глюкокортикоиды. Они хороши, если речь идет о кратко­временных реакциях на травму и напряжение, но если они «болтаются» в нас подолгу, это плохо. При определенных видах стресса эти гормоны начинают злоупотреблять нашим гостеприимством, и тогда организм серьезно страдает, мозг в том числе. Может прерваться связь между его клетками, которые хранят самую ценную для вас информацию. И тогда мозг перестает вырабатывать новые нейроны.

По-видимому, гормоны стресса питают особое пристрастие к клеткам гиппокампа, и это неприятно, поскольку гиппокамп играет большую роль во многих видах обучения человека. И в результате что? У людей, пребывающих в состоянии стресса, начинаются проблемы со счетом. У них хуже работают речевые функ­ции, слабеет память. А без этого в бизнесе не преуспеть. Одно исследование показало даже, что взрослые люди с хронически высоким уровнем стресса на 50 процентов хуже справлялись с некоторыми тестами на познавательные способности, чем люди, не затронутые стрессом. В ходе других исследований оценивались финансовые издержки, связанные с подобным снижением работоспособности: более $200 млрд в год. И это по самым скромным подсчетам.

— А существует какая-нибудь генетическая защита от стресса?

— Похоже, что у некоторых людей мозг устроен так, что они выдерживают практически любой стресс. Один такой из ряда вон выходящий случай — про некую Джил — описан в литературе по психиатрии. Над девочкой жесточайшим образом надругался отец, после чего покончил с собой у нее на глазах. Тем не менее когда она выросла, то превратилась в очаровательную девушку и пользовалась громким успехом в школе. Она стала одной из лучших учениц, и у нее открылся певческий талант. Джил была общительна, эмоционально адаптирована, и на ней, похоже, никак не отразились ужасные обстоятельства ее детства.

Молекулярная генетика еще не может объяснить, почему некоторым­ людям удается быстро восстанавливаться, как Джил. Но наука о мозге начинает понемногу докапываться до физиологических причин неустойчивости большинст­ва людей к стрессу. Есть такой ген — 5-HTT, ответственный за транспортировку серотонина. Он помогает регулировать настроение. Если у вас мутация в этом гене, то больше вероятность, что при стрессе у вас разовьется клиническая депрессия. В будущем, надеюсь, мы сможем выяснять, кто устойчив к стрессу, а кто нет, — с помощью простого анализа крови определять наличие мутаций в генах вроде 5-HTT. Конечно, история Джил исключение. Такое почти никто не может пережить без последствий.

— Давайте поговорим о памяти. Насколько она надежна?

— На этот счет исследования мозга дают вполне однозначный ответ. Наша память не стенографирует происходящее — это если и случается, то исключительно редко. Дело в том, что мозг не интересует реальность, для него самое важное — выживание. И чтобы выжить, он исказит восприятие действительности. К сожалению, многие до сих пор полагают, что мозг — это что-то вроде записывающего устройства. Надо что-то выучить — нажимаешь кнопку «запись»; надо что-то вспомнить — «обратную перемотку». На самом деле эта метафора устарела. Реальность такова: текущий момент обучения, момент «стенографирования», чрезвычайно сложен, и мы плохо еще понимаем, что творится у нас в мозгу в эти быстротечные секунды. С долгосрочной памятью все обстоит еще хуже. Потому что памяти, как цементу, нужно время, чтобы принять некую фиксированную форму. В процессе «застывания» человеческая память легко может претерпеть изменения, поскольку в ней запечатлеваются более ранние воспоминания. Это я все к тому, что наши представления о действительности в лучшем случае весьма приблизительны.

— Но можно как-нибудь укрепить свою долгосрочную память? — Можно, но надо постоянно возвращаться к информации, перебирать одни и те же воспоминания, проигрывать одну и ту же пластинку. Такой целенаправленный повтор оказался самым эффективным с точки зрения надежности восстановления информации. Мы, например, точно знаем, что, если надо что-то вспомнить, можно облегчить себе задачу, воспроизведя ту обстановку (или то свое внутреннее состояние), в которой мозг впервые зафиксировал информацию. Скажем, вы узнали нечто, когда были чем-то расстроены, и вам проще будет это вспомнить, если в момент восстановления информации вас что-нибудь огорчит.

Я бы очень хотел вывести из всего этого рекомендации для бизнеса, например, для тех, кто работает в маркетинге. С какой частотой надо повторять рекламу, чтобы человек купил продукт? От чего зависит, будет ли он помнить название продукта и его характеристики через полгода или год? Но, увы, ученые до сих пор не знают ответов на эти вопросы. Могу только сказать, что в момент узнавания чего бы то ни было память не закрепляет узнанное раз и навсегда и что ошибки в воспроизведении информации исправляются только с помощью повторения.

— Психиатры и психологи говорят, что впечатления, полученные в младенчестве и раннем детстве, определяют нашу судьбу. Это так?

— Они важны, но мы каждый день узнаем новое о том, как существенно мозг растет и изменяется в течение жизни. Вот мы с вами сейчас разговариваем, а в это время и у вас, и у меня мозг изменяется. Мозг подобен мышце. Чем вы деятельнее, чем больше набираете впечатлений, тем больше и сложнее он становится. Нейробиолог Эрик Кэндел в 2000 году получил Нобелевскую премию за то, что сумел показать: когда люди что-то узнают, у них изменяются связи в мозге. Ставьте эксперимент хоть с голожаберными моллюсками, хоть с людьми, — результат будет тот же: любое существо, которое ­чему-либо­ научается, достигает этого по причине физических изменений в структуре мозга. Это поразительно. Мы привыкли думать, что количество нейронов, которое нам положено иметь, заложено в нас от рождения и что после определенного возраста оно почти не изменяется. Но сейчас уже совершенно очевидно, что те физические изменения, которым подвергаются нейроны, когда человек узнает что-либо новое, происходят в любом мозгу в любом возрасте. До самой смерти мозг остается пластичным. Мы можем учиться всю жизнь. Это, на самом деле, очень позитивный момент.

— Говорят, физические упражнения полезны для мозга. Это звучит здраво, но что по этому поводу думают нейробиологи?

— Исследованиям, которые ищут зависимость между физическими упражнениями и здоровьем мозга, нет конца и края. Эта зависимость проявляется по-разному. Начать с того, что занятия спортом, как известно, очень полезны для сердечно-сосудистой системы. Мозг тоже снабжается кровью, следовательно, физическая нагрузка поддерживает кровеносные сосуды мозга в здоровом состоянии. В итоге, в частности, получается, что люди, которые занимаются спортом, на пятьдесят процентов меньше подвержены болезни Альцгеймера. Почему? Вы, возможно, не знаете, но большин­ство случаев болезни Альцгеймера, похоже, не обусловлено генетически, и наука все больше склоняется к тому, что многие негенетические ее проявления имеют как раз сосудистое происхождение. По-видимому, происходит вот что: некоторые люди переносят множество микроинсультов, которые разрушают их мозг так же, как это происходит при генетической болезни Альцгеймера. Физкультура, улучшающая работу сердечно-сосудистой системы, снижает вероятность таких микроинсультов, а вместе с тем и вероятность того, что дело закончится Альцгеймером.

— А как вы считаете: без генетического тестирования есть ли какой-нибудь прок от психологических тестов, которыми пользуются некоторые компании, — вроде теста Майерс-Бриггс?

— Ну вот! Сейчас я буду ругаться. Мое мнение насчет этих тестов вполне определенное: из них раздувают невесть что. Говорят даже, что тесты вроде Майерс-Бриггс якобы основаны на «глубоких нейробиологических принципах», что наука о мозге подтверждает их целесообразность и что даже их создатели использовали достижения нейробиологии. Но дело в том, что тесты эти большей частью — в том числе и тесты на IQ — были разработаны задолго до того, как мы много всякого узнали о том, как мозг перерабатывает информацию. Это не значит, что нам никогда не создать тестов, основанных на глубоких нейробиологических принципах. Наука движется вперед семимильными шагами, так что можно ожидать всего на свете. Не надо только делать из нее сенсацию. То, что обнаруживают ученые, уже само по себе потрясающе.

философский подход – тема научной статьи по психологическим наукам читайте бесплатно текст научно-исследовательской работы в электронной библиотеке КиберЛенинка

УДК 612.821

Паламарчук Олег Тимофеевич

доктор филологических наук,

кандидат исторических наук,

ректор Кубанского социально-экономического

института

ТАЙНЫ МОЗГА ЧЕЛОВЕКА: ФИЛОСОФСКИЙ ПОДХОД

Аннотация:

Статья посвящена методологическим проблемам изучения мозга человека, раскрытия его тайн.

Указывается на точки соприкосновения нейробио-логии и нейросоциологии на диалектико-материа-листической основе. Подчеркивается необходимость проведения всех исследований человеческого мозга с соблюдением принципов общечеловеческой нравственности и под контролем ООН.

Ключевые слова:

человек — социальное существо, мозг и сознание, социально детерминированный мозг, сон, социальная нейронаука.

Palamarchuk Oleg Timofeyevich

D.Phil. in Philology, PhD in History, Rector of Kuban Institute for Social and Economic Studies

SECRETS OF HUMAN BRAIN: PHILOSOPHICAL APPROACH

Summary:

The article deals with the methodological problems of the human brain study, reveal of its secrets. The author discusses the areas of common interests of neurobiol-ogy and neurosociology on the basis of dialectical materialism. It is emphasized that there is a need to carry out all studies of the human brain within the framework of universal human morality and under the control of the UN.

Keywords:

human as a social being, brain and consciousness, socially-determined mind, sleep, social neuroscience.

Еще в середине ХХ в. И.Е. Тамм (1895-1971), физик-теоретик, нобелевский лауреат, предсказывал, что если его время — это время физики, период крупнейших достижений физической науки, то недалеко то время, когда на первое место в Большой Науке выйдет биология. Именно биология станет локомотивом комплексных исследований научного сообщества. Сбывается ли предвидение Игоря Евгеньевича? На наш взгляд, да. Достаточно сказать, что США с 1990 по 2003 г. на изучение генома мозга человека потратили 13 млрд долл. Спустя десять лет к исследованиям тайн мозга подключилась Европа. Руководитель проекта профессор Маркрам пообещал европейцам, что его группа через несколько лет пришлет голограмму мозга, которая будет говорить (! — О. П.) [1, с. 42].

Итак, нейробиология вплотную занялась исследованиями проблем человеческого мозга. Цель грандиозная и вместе с тем благородная. Почему? Профессор К. Анохин, член-корреспондент РАН и РАМН, объясняет это тремя причинами.

Первая. Биомедицинская. Чем лучше мы изучим мозг, тем больше получим возможностей для лечения его заболеваний, ведь более половины наследственных болезней связаны с нарушениями функций мозга.

Вторая. Технологическая. Сегодня мозг, как полагает ученый, — это самое совершенное вычислительное устройство. Понимание того, как мозг это делает, и воплощение этого результата в технологию позволит совершить гигантский скачок вперед.

Третья (самая важная). По словам И.П. Павлова, важно ответить на вопрос: «Как материя мозга производит субъективные явления?» Это позволит понять, кто мы такие, откуда пришли, как устроено наше «я» [2, с. 84].

Что же питает оптимизм нейробиологов в их попытках проникнуть в тайны мозга? Успехи физиков и математиков, создание все более совершенной компьютерной техники, надежда — и небезосновательная — на тесный союз физики и биологии. На первой российской конференции ученых «Физика — наукам о жизни» (сентябрь 2016 г.) были сделаны два качественно важных вывода. Первый: физики и биологи способны совместно решать конкретные задачи, и результаты их работы впечатляющие. У них есть точки соприкосновения, особенно на уровне микромира, на уровне атомов и молекул. Именно в этой области физика может помочь биологическим исследованиям, в том числе и в раскрытии тайн работы мозга. Второй вывод, имеющий уже методологическое (философское) значение, — это тот факт, что водораздел между физикой и биологией гораздо глубже, чем кажется на первый взгляд. Физика как наука более предсказуема. Законы, по которым функционирует и развивается физический мир, обладают значительной прогнозирующей силой. В биологии все сложнее. Здесь законы носят качественно иной характер, так как биологический уровень -это уже жизнь в подлинном смысле. Жизнь — это не физика, не химия, это — биология [3, с. 8]. Естественно, с наличием в ней и химических, и физических, и механических процессов.

Еще более сложные проблемы возникают при исследовании социального уровня жизни. А социальная жизнь — это не просто биология, это наивысшая, качественно новая (по сравнению с биологической) ступень жизни, известная (пока) человеку. Социальные законы не есть простое продолжение законов, по которым развивается биологическая жизнь Земли. И объектом нейро-социологии является уже мозг Человека, а не мозг пусть самого высокоразвитого биологического существа планеты.

В последние годы все активнее к исследованиям работы человеческого мозга подключаются нейросоциологи, то есть специалисты в области социальной нейронауки. Но пока абсолютное большинство специалистов, изучающих мозг человека, — это в основном биологи, нейрофизиологи, медики, IT-специалисты. Они изучают мозг живых существ планеты, в том числе и землян, с чисто биологических позиций, не выходящих за границы нейробиологии, естествознания, не поднимающихся до уровня обществознания, не учитывая социальную сущность человека и его социально детерминированный мозг. Стефан Тейл в своей статье «Горе от ума», перечислив недостатки Европейского проекта Human Brain Project, обратил внимание на главный его минус: для построения модели мозга требуется преодолеть огромный пробел в фундаментальных знаниях [4, с. 45]. Правда, журналист не конкретизирует, о каких базовых знаниях идет речь, и некорректно было бы от него этого требовать. Более того, даже крупные ученые, в частности научный руководитель Института теоретической и экспериментальной биофизики Российской академии наук Генрих Иваницкий, обращают внимание научного сообщества на тот факт, что физики, занимаясь проблемами мозга, вынуждены переходить с одного физико-математического языка при описании работы мозга, на другой, более сложный. Однако это все же не позволяет качественно продвинуться к раскрытию тайн мозга. И хотя союз физиков и биологов дает свои плоды, все же введенные в научный оборот категории «искусственный интеллект», «нейронные сети», считает Г. Иваницкий, имеют к устройству человеческого мозга, к реальному мышлению не прямое, а, скорее всего, лишь опосредованное отношение [5, с. 8].

В связи с этим становится понятным, что водораздел между биологическим уровнем жизни и социальным гораздо глубже, чем представляется ученым-естественникам. В том числе это касается границы между мозгом человека — социального существа и, к примеру, шимпанзе — биологического существа. Неслучайно в последнее время бурно развивается принципиально новое научное направление — социальная нейронаука, или нейросоциология. Возникает вопрос: «А что является объектом ее исследования?» По нашему мнению, таким объектом выступает мозг Человека, то есть мозг социального существа планеты Земля в единстве со всем земным социумом. Социальная нейронаука — это союз нейробиологии и нейросоциологии при ведущей методологической роли социальной науки (обществознания).

В доказательство этой концепции приведем ряд аргументов.

Задумывались ли специалисты по естественным наукам (не в обиду будь им это сказано), почему из более чем двухсот случаев Маугли, по подсчетам историков, ни один человеческий детеныш не стал человеком в подлинном смысле этого слова? Можно привести еще более поразительный пример. Германский император Фридрих II (1194-1250) еще в XIII в. поставил естественно-научный эксперимент: по его приказу только что родившихся младенцев-сирот полностью изолировали от человеческого общества, от общения с людьми, даже от контактов с животными. Каждый ребенок видел только женщину, которая его кормила и купала, но ласкать малыша, разговаривать (! — О. П.) с ним ей запрещалось. Согласно старинной хронике, результат этого антисоциального эксперимента печален — все дети вскоре умерли [6, с. 64-65]. По какой причине? По нашему убеждению, человек, с позиции какой бы науки его ни рассматривали, в конечном счете социальное существо. Сущность человека заключается в совокупности конкретно-исторических общественных (социальных) отношений, то есть таких, в каких человек пребывает в период от рождения до взрослости. На свет появляется малыш, полностью беспомощный, защищенный именно своей беззащитностью, целиком зависимый от взрослых. И хотя юридически он уже находится под охраной закона, ему еще предстоит от биологического рождения пережить рождение социальное, «получить» от социума социально детерминированный мозг.

С началом масштабных исследований мозга вообще и человеческого мозга в особенности многие нейробиологи обратили свои научные интересы к проблеме того, как ребенок учится говорить. Ведь это первое и главное условие социального рождения человека. Об этом написали в журнале «В мире науки» Аннеке Мейер и Патриция Куль. Так, А. Мейер, подводя итоги своих исследований, указывает, что ребенок начинает учить тот язык, в среде которого он появился на свет. На планете 7 000 языков вместе с диалектами, а они включают в себя 600 согласных звуков и 200 гласных. И не важно, какой язык станет для ребенка родным. «Но вот как слова оседают в мозге — загадка», — пишет ученый. На взгляд А. Мейер, «мозг новорожденного обладает нейронным «жестким диском» (?! — О. П.), который только и ждет, чтобы поиграть с языком» [7, с. 142].

Как видим, для некоторых нейробиологов мозг человека, пусть даже новорожденного, — это нечто похожее на компьютер. И слова, понятия, речь не смогут «приходить» в голову, «оседать» в мозге, если человеческий мозг не сравнивать с вычислительной машиной. Заслуга А. Мейер тем не менее в том, что она прямо указала на роль человеческой среды в превращении биологического существа — новорожденного в социальное существо — человека.

А может ли обезьяна «поиграть» с языком? Джейн Гудолл, знаменитый биолог, много лет занималась с гориллой, точнее, самкой гориллы Коко. Ее питомица научилась жестами выражать около тысячи понятий на языке глухонемых. Горилла понимает почти две тысячи английских слов. Исходя из этого, Дж. Гудолл делает вывод, что «нет четкой линии, отделяющей нас от шимпанзе или других высших обезьян… К тому же наука не может четко определить, что такое сознание» [8, с. 64]. Оставим за скобками вопрос: «Какая наука — биологическая или социальная?» Вначале надо выяснить, почему Коко и ей подобные не могут научиться говорить.

Юрий Лебедев, кандидат химических и доктор биологических наук, обращает внимание нейробиологов, а главное — нейросоциологов, на тот факт, что еще на ранних этапах эволюции человека, почти 6 млн лет назад, появилась и закрепилась мутация в особых генах, которые работают лишь на определенных стадиях развития эмбрионов и регулируют активность множества других генов, в частности «гена речи». Этот ген, по мнению ученого, определяет формирование гортани и языка. Мутация в гене речи (точнее, гене, «отвечающем» за произносимые звуки. -О. П.), возникшая у наших далеких предков, приводит к тому, что у последующих поколений го-минидов формируется опущенная гортань, удлиняются голосовые связки, возникает дыхательное горло, модифицируются мышцы корня языка и появляются способности произносить отчетливые фонемы. А у высокоразвитых «человекоподобных» обезьян этот ген «работает по-старому» [9, с. 12].

Как открыли генетики-палеопатологи, почти миллионы лет назад ген, который контролировал развитие челюстных мышц, мутировал. В итоге эти мышцы, отвечающие за мощь клыков, существенно ослабли. Чтобы выжить и пройти зону бифуркации [10], древним гоминидам «пришлось» в помощь зубам — клыкам использовать острый осколок камня как скребок, изобрести каменный нож, топор и другие орудия труда [11, с. 3]. Видный российский философ С.Г. Арасла-нов правомерно указывал на то, что «человек появился именно потому., что его человекообразные предки оказались в безвыходном положении. Выход из безысходности — в скачке, в переходе в качественно новую реальность» [12, с. 319]. Подчеркнем — в социальную реальность.

К интересным выводам, причем уже в духе социальной (= диалектико-материалистической) науки, пришла известный нейробиолог Патриция Куль. Ее изыскания показали, что готовность мозга ребенка к усвоению гласных звуков родного языка наступает в основном к шести месяцам, а к тому, чтобы выучить согласные, — к девяти месяцам. Но что показательно, подчеркивает П. Куль, для усвоения малышом языка одной врожденной, то есть генетически обусловленной, способности недостаточно. И хотя этой врожденной способностью обладают только люди, в данном случае новорожденные, для ребенка необходимы социальное взаимодействие, социальная среда, конкретные человеческие общественные отношения. Наконец, П. Куль указывает: «Мы обнаружили, что младенцам недостаточно быть просто вычислительной машиной, основанной на умном алгоритме (выделено мной. — О. П.). Обучение тогда даст результат, когда ребенок контактирует с окружающими его людьми» [13, с. 150, 152, 153].

Мозг человека — это триллионы межнейронных связей. Но у новорожденного этих связей пока очень мало, всего несколько процентов по сравнению с мозгом взрослого человека. А вот к десяти месяцам жизни происходит «взрыв». К этому времени у ребенка, пишет доктор биологических наук, профессор Т. Строганова, «будет в несколько раз больше связей», чем у взрослого человека. Но нужна ли растущему человеку такая нагрузка на мозг? По этой причине дальше наступает редукция и ребенок начинает «фильтровать» поступающую информацию, закладывая в свой мозг жизненно необходимый опыт [14, с. 29]. Слова «оседают» в мозгу малыша тогда, когда он учится и может их произносить. Именно многократное повторение человеческих слов заставляет и помогает ребенку овладеть языком, речью — основой мышления, которая выступает главным условием превращения малыша в полноценную личность. Естественно, одновременно через игру происходит усвоение основ человеческой деятельности.

А что взрослый? Взрослый человек уже полноценный член общества. И хотя он все равно остается своеобразной «нейронной» клеточкой социума, работа его мозга определяется социальными (= человеческими) потребностями со всеми их плюсами и минусами. Ряд ученых, исследуя мозг уже взрослого человека, все больше убеждаются, что мозг, его нейроны реагируют не просто на внешние раздражители, но проявляют реакцию на. понятия. К. Кох, Р. Квирога, И. Фрид обращают внимание нейробиологов — в духе социальной нейронауки на то, что реакцией

на человеческую речь является активность огромного количества нейронов. Они пишут: «Обычный человек помнит не более десяти тысяч понятий… Клетки, отвечающие за понятия, активируются в ответ на что-то значимое (в социальном плане. — О. П.) для нас лично» [15, с. 48-52]. Отсюда следует очень важный вывод о соотношении сознания и мозга, особенно в паре «новорожденный — его мозг». Естественно, с точки зрения социальной нейронауки такое деление некорректно, так как это единое целое. Даже если малыш родится без рук, без ног (Ник Вуйчич. -О. П.), воспитанный в человеческой среде, он станет человеком со своим социально детерминированным, мыслящим, то есть человеческим мозгом.

Следующая фундаментальная проблема, над которой работают выдающиеся умы планеты, — это создание искусственного интеллекта. На наш взгляд, это вопрос о приоритете сознания и мозга. Другими словами, что определяет и что решает: мозг порождает сознание или сознание «формирует» мозг? Чтобы ответить на этот вопрос, следует прежде всего выяснить, а что такое сознание, в чем его сущность? Ученые, представители естественных наук, подходят к исследованию сознания порой с прямо противоположных позиций. Так, профессор К. Анохин уверен, что в ближайшие 20 лет (то есть к середине 30-х гг. нашего века. — О. П.) наука раскроет тайну биологической (!? — О. П.) основы сознания [16, с. 83]. А известный нейробиолог Татьяна Черниговская, напротив, настроена пессимистично, не верит, что «нам когда-нибудь удастся понять, что такое сознание и как работает мозг. где граница. Если грубо понимать материализм, то сознание надо вообще выбросить, где оно» [17, с. 26].

Мы уже подчеркивали, что человек — творение социальной формы материи, социального уровня жизни. Поэтому попытки открыть биологические основы сознания (физики даже ищут квантовые его корни) напоминают усилия средневековых алхимиков превратить свинец в золото методами. химии. Сознание — это социальное явление, присущее (в условиях планеты Земля) только человеку — социальному существу. Нервной системой обладают все биологические существа флоры, психикой — высшие особи. И тем, и другим обладает человек. Но он обладает качественно новым уровнем психики, качественно новым ее уровнем — Сознанием. Человек, мозг, сознание — все едино.

И все-таки что же такое сознание? Почему оно присуще только человеку? И как его «увидеть»? Герой научно-фантастического фильма кинорежиссера У. Пфистера «Превосходство» (2014) восклицает: «Мы хотим создать искусственное сознание, не зная, что это такое!» А профессор В.Ф. Войно-Ясенецкий еще в середине ХХ в. сказал: «Я не раз делал операции на мозге, но разума там не видел» [18, с. 131]. «Увидеть», «ощутить» разум, мышление и сознание непосредственно в мозге человека невозможно, вероятно, потому что сознание хотя и связано с мозгом, но проявляется «вне» мозга, в действиях человека. Нейроны мозга — это «корешки», где оседают знания, опыт, информация, закрепляются в виде триллионных связей между нейронами. А вот проявляется сознание в виде отношений между людьми, в форме социальных связей для осуществления человеком своей жизнедеятельности.

Закономерно возникает вопрос: а как же сны? Ведь люди «видят» сны, когда спят, и даже в цвете. Человек во сне живет почти (!) реальной жизнью. Он говорит, страдает, размышляет, решает творческие задачи. Вот феномен, который ученый не сможет объяснить с помощью формальной, даже математической логики. Ведь когда человек спит, он не связан напрямую (через зрение, слух и т. д.) с внешним миром. И тем не менее во сне он «зрит» других людей, «общается» с ними, чувствует то, что находится, пусть виртуально, вне его тела. Спящий не анализирует физиологические, биохимические, нейролингвистические и тому подобные процессы, которые протекают у него в голове во время сна, а «живет» во внешнем мире. Он слушает этот мир, трогает и видит его, даже ощущает запах, находясь во власти Морфея. Как такое может объяснить ярый материалист, сторонник естественного происхождения жизни на Земле? Спящий осознает вещи, находящиеся вне его, как объективную реальность, хотя на самом деле его органы чувств почти закрыты для внешнего мира. А видят ли сны животные?

… Еще живет в углах знакомый запах.

Еще надежды дух неистребим!

И вздрагивают головы на лапах:

В коротких снах приходят люди к ним!

Так представляет поэт состояние домашних питомцев, брошенных хозяевами. А вот могут ли наши «младшие братья» решать во сне социальные (= человеческие) задачи: таблицу Менделеева, играть в шахматы, писать «Облако в штанах» и пр.? Думается, ни один нейробиолог не будет это утверждать. «Сны» собаки, кошки, шимпанзе и сны Homo sapiens — качественно разные вещи [19]. Чисто физическое, компьютерное, физиологическое, биологическое, пусть в научных целях, вмешательство в мозг человека разрушает человеческие межнейронные связи в

голове. Сознанием обладает не мозг человека сам по себе, а человек со своим социально детерминированным мозгом. Сознание — это процесс постоянного пополнения индивидом в единстве с социумом знаний, необходимых для развития, прогресса общества. Задумывались ли мы над необъяснимым на первый взгляд фактом: человек представляет свой собственный мозг в своей собственной голове, но. «видит» его как бы со стороны, вроде бы сверху, снаружи. Это тоже проблема, над которой следует поработать нейросоциологам-экспериментаторам.

Выше мы не раз подчеркивали, что человек — социальное существо, в организме которого протекают биологические, химические и физические процессы. Что главное — данные процессы социально детерминированы. Вот почему, исследуя мозг человека сам по себе, в отрыве от человека, ученый попадает в методологическую ловушку, становится на ложную исследовательскую тропу. Еще в 1960-е гг. выдающийся материалист-диалектик Э.В. Ильенков (1924-1979) не без основания полагал, что реальность постигается сознанием человека в форме деятельности человека (человечества). Он указывал естествоиспытателям (а к ним относим и нейробиоло-гов) на то, что «мыслит не мозг сам по себе, а человек с помощью мозга» [20, с. 303]. Человек и мозг — это единое целое, социально детерминированное социумом, уникальной формой жизни на нашей маленькой планете. Чтобы жить, человек должен удовлетворять свои потребности — и материальные, и физиологические, и духовные. И пусть это покажется примитивным для некоторых метафизиков, но мы руководствуемся методологической установкой такого «мелкого» для Запада философа, как Ф. Энгельс. Он писал, что «люди привыкли объяснять свои действия из своего мышления, вместо того, чтобы объяснять их из своих потребностей (которые при этом, конечно, отражаются в голове, осознаются)» [21, с. 493]. Человеческий мозг — это уже не просто биологическая субстанция вроде мозга дельфина, собаки, даже примата с такими же нейронами-кирпичиками. В процессе социальной адаптации человек накапливает опыт, знания предыдущих поколений, действует уже со знанием. Но эти знания не остаются без изменения. Он активно и творчески развивает их, расширяя возможности своего собственного мозга. А мозг, в свою очередь, помогает человеку творить, дружить, трудиться, жить полноценной человеческой жизнью.

На наш взгляд, для исследования мозга вообще и мозга человека в особенности требуются комплексный подход, усилия ученых разных направлений. Не может быть однобокого, только физиологического или только биологического подхода. Само собой разумеется, что и социальная нейронаука должна опираться на достижения биохимиков, генетиков, биофизиков, в то же время не стоит забывать о том, что она исследует мозг социального существа — Человека. А человеческий мозг требует к себе качественно осторожного подхода. Нельзя обращаться с ним, как с мозгом млекопитающего или даже примата. К слову, во многих странах медицинские опыты над обезьянами запрещены по гуманным причинам. Когда на мозг человека воздействуют жестокими (химическими, биологическими, биофизическими) средствами без оглядки на юридические и нравственные законы, то легко можно довести человека до уровня животного, даже до зомби. Например, некоторые ученые, якобы из добрых побуждений, намерены превратить человека. в машину. Каким образом? Пойти по пути вживления в его мозг чипа, как терминатору А. Шварценеггера [22, с. 124]. Р. Курцвейл, известный футуролог, в начале XXI в. предсказывал, что в скором времени будет создан искусственный интеллект, а мозг человека будет вооружен компьютером [23]. Хочется надеяться, не принудительно и не в массовом порядке.

Некоторые исследователи идут дальше. Так, В. Флюссер задумал вообще заменить у человека мозг компьютером. «Человек — мозг — компьютер» — «прекрасная» перспектива для того, чтобы человек жил вечно, без тела, как голова профессора Доуэля [24, с. 124]. Компьютерные Менгеле совсем не задумываются над тем, что бессмертие индивида есть смерть вида! Давайте представим себе ситуацию: человек родился, вырос и. живет вечно. Зачем тогда работать над собой, думать о социуме, его развитии и совершенствовании? Смертность индивида есть объективное, хоть и суровое, условие бессмертия вида — человечества, если оно само себя не погубит. Развитие (= социальный прогресс) — закон существования человеческого общества. Такова диалектика социальной жизни, человеческой жизни. А как же мозг? На взгляд профессора С. Савельева, эволюция человечества — «это не что иное, как эволюция мозга, и больше ничего» [25, с. 13]. Вот так и «отрывают» голову человека от самого человека. Социальная нейронаука доказывает, что не мы, люди, совершенствуемся вслед за своим развивающимся (тогда по каким причинам он эволюционирует?) мозгом, а мозг рождающихся поколений совершенствуется вслед за эволюцией человечества, прогрессом социума, прогрессом его общеземного сознания. Само собой разумеется, что это взаимозависимый, взаимосвязанный процесс: объективно возникающие новые нарастающие потребности (экономические, политические, экологические, бытовые, нравственные и т. д. и т. п.), то есть социальные потребности определяют нашу реакцию, наши действия, а мы со своим уже социально детерминированным мозгом решаем, удовлетворять их

или нет. Правда, если не решать появляющиеся задачи, возникающие острые проблемы, можно деградировать. Самый главный враг человека — сам человек.

Эвальд Васильевич Ильенков, не сумев пробить нарастающее недиалектическое мышление чиновников от философии, в 1979 г. покончил с собой. Но он оставил нам богатейшее наследство материалиста-диалектика. В книге «Об идолах и идеалах» Э.Ф. Ильенков в духе социальной нейронауки обратил внимание ученых на факт, имеющий методологическое значение: «Индивид с его. миллиардами клеток мозга сам представляет собой всего-навсего только «клетку», которая сама по себе способна «мыслить» так же мало, как отдельный нейрон» [26, с. 305]. Продолжая идеи Гегеля о том, что философия имеет дело с мышлением человечества в целом, Э.В. Ильенков предвидел компьютерную эру, всеобщее увлечение машинным искусственным интеллектом и в то же время предостерегал от этого наивного заблуждения. Конечно, он не мог предугадать появление Интернета, этой Всемирной паутины, которая, как мозговые синапсы, передает импульсы от «мозга социума» к его исполнительным органам — людям, группам, социальным слоям, классам, народам. Вот почему социальная нейронаука имеет дело не столько с мозгом конкретного человека, сколько с «мозгом» человечества в единстве его общепланетарного тела, которое возникло за миллионы лет социальной эволюции. И эта эволюция не может остановиться, социум продолжает прогрессировать, правда, волнообразно, с приливами и отливами. По этой причине IT-технологи, физиологи, биохимики, нейробиологи должны в интересах Большой Науки и человека прислушиваться к нейросоциологии.

Понятно, что каждый конкретный человек, вооруженный сознанием (психикой) социума, на практике ощущает себя оригинальным существом, сугубо неповторимым индивидом. И это тоже сложнейшая методологическая проблема социальной нейронауки — исследовать, изучать мозг не вообще человека, не абстрактного существа, а конкретной личности в единстве с его общеземным телом, с социумом, с человеческим (неповторимым) обществом планеты Земля. Думается, без практической опоры на материалистическую диалектику, без сознательного включения диалектической логики проблему не разрешить. Существует такой парадокс: отдельную клетку сложнее изучать, чем развитое тело. Как гоминид со своим мозгом — «клеточка» будущего социума — превратился в «клетку» человеческого общества, в это единство в миллиардном разнообразии — вот вопрос.

Количество научных исследований проблем человеческого мозга стремительно нарастает, особенно со стороны медицинской науки. Потребность в изучении мозга, его функций, его влияния на здоровье человека велика. В мире все больше и больше заявляют о себе болезни, вызванные не только вирусами и микробами, но и социальными факторами. Только Европа за десять лет с 2000 г. увеличила потребление лекарств от депрессии, от нервных срывов в 6 раз [27, с. 43]. Нарастает угроза болезней Альцгеймера и Паркинсона, психических расстройств. Смертность от них выросла за последние 50 лет от 300 до 900 % [28, с. 42].

Эти недуги угрожают также и России. Назрела необходимость в выработке политиками, «социальными докторами», рецептов борьбы с заболеванием «мозга» человечества в целом посредством кардинального и качественного изменения социальной среды, объективных факторов, конкретных условий жизни человека — человечества. Другими словами, необходимо так менять социальные обстоятельства, чтобы каждый человек мог стать всесторонне развитой личностью, ведь крайне важно, чтобы подрастающее поколение было счастливым, смело смотрело в будущее. По-видимому, все острее нарастает необходимость весь комплекс наук, исследующий Мозг Человека, поставить под контроль Организации Объединенных Наций, под контроль общечеловеческой нравственности. О роли социальной среды как решающего условия в борьбе с мозговыми заболеваниями сказал Пол Томпсон, руководитель проекта ENIGMA: «Мозг хорошо работает (кроме генной наследственности. — О. П.), если у человека хорошее образование, если он занимается физическими упражнениями, если у него хорошая социальная среда» [29, с. 139].

Подводя итог, можно сказать, что социальная нейронаука на практике является интегрирующей областью, объединяющей научные интересы ученых из разных отраслей. Думается, что нейросоциология — это та точка, на пересечении которой сбывается прогноз Маркса в том смысле, что в будущем не будет жесткого деления на естественные и общественные науки. Это будет единая Большая Наука.

Ссылки и примечания:

1. Тейл С. Горе от ума // В мире науки : журнал. 2015. № 12.

2. Чумаков В. Коды Вавилонской библиотеки мозга // Там же. 2013. № 5.

3. Закутная О. Физика и жизнь // Поиск : газета. 2016. 30 сент.

4. Тейл С. Указ. соч. С. 45.

5. Закутная О. Указ. соч. С. 8.

6. Мысль. Разум. Интеллект. Практическое пособие по развитию умственных способностей. М., 2003. 320 с.

7. Мейер А. Как слова приходят в голову // В мире науки. 2016. № 1/2.

8. Обезьяна в законе // Наука и жизнь : журнал. 2014. № 6.

9. Дризе Ю. Почему мы разные // Поиск. 2016. 17 июня.

10. От лат. bifurcus — ‘раздвоение’. Знание основ бифуркации позволяет существенно облегчить исследования реальных систем, предсказать характер движений, возникающих в момент перехода системы в новое качество, оценить их перспективы в новом качестве. См.: Большой российский энциклопедический словарь. М., 2003. C. 167.

11. Первушин А. Заглянем в будущее // Оракул : газета. 2015. № 7.

12. Лившиц М. Диалог с Эвальдом Ильенковым (Проблема идеального). М., 2003. 386 с.

13. Куль П. Детский лепет // В мире науки. 2016. № 1/2.

14. Строганова Т. Откуда берутся умные дети // Наука и жизнь. 2013. № 5.

15. Квирога Р., Кох К., Фрид И. Нейроны для бабушки // В мире науки. 2013. № 4.

16. Чумаков В. Коды Вавилонской … С. 83.

17. Киборги во Вселенной струн — наш завтрашний день? // Наука и жизнь. 2012. № 11.

18. Чумаков В. Задача на тысячу триллионов // В мире науки. 2016. № 1/2.

19. О месте и значении снов в жизни человека см.: Айн С. Лети мысль, лети! // В мире науки. 2016. № 8/9. С. 71-75.

20. Ильенков Э.В. Об идолах и идеалах. М., 1968. 319 с.

21. См.: Маркс К., Энгельс Ф. Сочинения. Т. 20. М., 1961. С. 493.

22. Михайлов С.А. Современная зарубежная журналистика : учебник. СПб., 2015. 320 с.

23. Иванова М. Футуролог описал 2010 год // Взгляд : газета. 2008. 6 июня.

24. Михайлов С.А. Указ. соч. С. 124.

25. Выжутович В. Возможности мозга безграничны // Российская газета. 2016. 6 июня.

26. Ильенков Э.В. Указ. соч. С. 305.

27. Цифры и факты // Наука и жизнь. 2016. № 2.

28. Хармон К. Дожить до 100 лет // В мире науки. 2012. № 11.

29. Чумаков В. Не геном единым жив мозг // Там же. 2016. № 1/2.

References:

Ain, S 2016, ‘Fly thought Fly!’, Vmire nauki, no. 8/9, pp. 71-75, (in Russian).

Chumakov, V 2013, ‘Codes of Babel brain library’, Vmire nauki: magazine, no. 5, (in Russian).

Chumakov, V 2016a, ‘No single gene is alive brain’, Vmire nauki, no. 1/2, (in Russian).

Chumakov, V 2016b, ‘Task a thousand trillion’, Vmire nauki, no. 1/2, (in Russian).

‘Cyborgs strings in the universe — our tomorrow?’ 2012, Nauka i zhizn’, no. 11, (in Russian).

Drize, Y 2016, ‘Why we are different’, Poisk, 17 June, (in Russian).

‘Facts and Figures’ 2016, Science and Life, no. 2, (in Russian).

Harmon, K 2012, ‘Live up to 100 years’, Vmire nauki, no. 11, (in Russian).

Ilyenkov, EV 1968, On the idols and ideals, Moscow, p. 319, (in Russian).

Ivanova, M 2008, ‘Futurist described 2010’, Vzglyad: newspaper, 6 June, (in Russian).

Kul, P 2016, ‘Children babble’, Vmire nauki, no. 1/2, (in Russian).

Kviroga, R, Koch, K & Fried, I 2013, ‘Neurons for grandma’, Vmire nauki, no. 4, (in Russian).

Lifshitz, M 2003, Dialogue with Ewald Ilyenkov (ideal problem), Moscow, p. 386, (in Russian).

Marx, K & Engels, F 1961, Works, vol. 20, Moscow, p. 493, (in Russian).

Meyer, A 2016, ‘As the words come to mind’, Vmire nauki, no. 1/2, (in Russian).

Mikhailov, SA 2015, Modern foreign journalism: textbook, St. Petersburg, p. 320, (in Russian).

‘Monkey-in-law’ 2014, Nauka izhizn’: magazine, no. 6, (in Russian).

Pervushin, A 2015, ‘Look into the Future’, Orakul: newspaper, no. 7, (in Russian).

Stroganova, T 2013, ‘Where are the smart kids’, Nauka i zhizn’, no. 5, (in Russian).

Tail, S 2015, ‘Woe from Wit’, Vmire nauki: magazine, no. 12, (in Russian).

Thought. Mind. Intelligence. A practical guide for the development of mental abilities 2003, Moscow, p. 320, (in Russian). Vyzhutovich, V 2016, ‘Opportunities are endless brain’, Rossiyskaya gazeta, 6 June, (in Russian). Zakutnyaya, O 2016, ‘Physics and Life’, Poisk: newspaper, September 30, (in Russian).

Каллиграфия и мозг

Каллиграфия и мозг

В современном мире в европейских странах искусство каллиграфии находит применение у художников и дизайнеров, как на бумаге, так и в виртуальной реальности, но потенциал этого искусства гораздо глубже, чем может показаться на первый взгляд.

Научные эксперименты и исследования показывают, что искусство красиво писать оказывает сильнейшее влияние на наш мозг, а развитие чистописания и каллиграфических навыков способствует дифференцировке специализированных центров головного мозга.

Есть данные о том, что занятия этим непростым с точки зрения мозговых процессов делом не только положительно влияют на психологическое состояние, но и помогают в реабилитации после нейрофизиологических травм.

В чем состоит эффект каллиграфии и как усовершенствовать свой мозг с помощью изящного искусства, рассказал ученый, специалист по морфологии и эволюции мозга с 30-летним стажем, заведующий лабораторией развития нервной системы НИИ морфологии человека Федерального агентства научных организаций Сергей Вячеславович Савельев.

Что каллиграфия делает с мозгом

«Как известно, наш мозг работает всегда, чем бы мы ни занимались. Разница лишь в том, какие его области в этом задействованы и к каким из них осуществляется приток крови в этот момент. Все в мозге происходит за счет установления и разрывания нейронных связей, и в процессе занятий письмом морфогенез этих связей идет быстрее, их становится больше. Между прочим, кровообращение в разных случаях может увеличиваться до двух с половиной раз.

Но у мозга есть важная особенность – он работает только по востребованности. Если вы будете бегать по утрам, то улучшите только кровоток и состояние в двигательных областях, которые управляют вашими конечностями. Вы будете прекрасно координированным человеком, потому что в тех областях нейроны погибать не будут. Зато во всех остальных – будут.

Мозг работает по простой схеме: какие области нагружаете, туда кровь и приливает. При занятиях каллиграфией включается такое количество нейронов, которое другим способом подключить невозможно, поэтому такие сложные формы деятельности, как каллиграфия, крайне редки.

Начинают формироваться не просто отдельные области мозга и большее количество нервных связей, но и интеграция между разными его областями. Центр письма находится на стыке нескольких областей мозга, связанных с координацией движения рук с обеих сторон, движением глаз, шеи, головы. Он выполняет интеграционную функцию и играет колоссальную роль в развитии и даже восстановлении после нейротравм».

В чем уникальность каллиграфии по сравнению с другими занятиями

«В других занятиях, где задействована мелкая моторика, нет смыслового содержания. Каллиграфия – единственная деятельность, где смысл, выраженный словами, заставляет сорганизовать мозг таким образом, чтобы занять свои когнитивные способности, предсказание результата, пространственное осмысление и физическое воплощение. Таких «игрушек» больше нет.

Для комплексного развития мозга важны не просто движения рук, которые есть и в других интеллектуальных занятиях, например шахматах. Нужны тонкие и точно координированные движения. Эксперименты показали, что именно при тонких движениях «включается» множество полей, в том числе на медиальной зоне мозга. Это очень полезный центр, который связывает рассудочное мышление, что мы определяем как осознание, когнитивные способности, и лимбическое – инстинктивно-гормональный центр. Эта зона связи между ними и ее активизация крайне важны. Именно поэтому дети, написав чистенько страницу и не допустив помарок, испытывают такое «райское наслаждение»: в этой задаче предполагается результат, и огромное количество нейронов, задействованное на границе гормонального и рассудочного в мозге, дает им ощущение наслаждения.

В Японии сотрудники некоторых компаний занимаются в обед каллиграфией – для этого приглашается специальный учитель. За счет таких тренировок и увеличения нейронных связей у человека повышается вероятность инсайта, озарения, более эффективного принятия решения. Но для этого нужно заставлять мозг работать, и лучше, если при этом создаются непростые задачи, такие, как каллиграфическое написание».

Почему каллиграфия полезна детям

«У детей занятия каллиграфией влияют на скорость созревания нейронов и их специализацию. Когда они учатся – как раз идет активный нейрогенез. Работает это так: возникает нагрузка на области мозга, увеличивается кровоток, и либо восстановление идет быстрее, либо нейроны дифференцируются активно в тех областях, которые задействованы. По-другому этого не бывает. К сожалению, те дети, которые все время увлечены компьютером, так и останутся на минимуме нейрональной дифференцировки, и последствия этого очень печальные.

Есть такой интересный пример из мира животных: над одной из разновидностей моллюсков проводили эксперимент, показывающий разницу в развитии в обогащенной или обедненной среде. Такая же среда существует и у наших детей, если рассмотреть, например, тех, кто занимается каллиграфическим написанием, и тех, кто предпочитает все время проводить за компьютером.

На моллюсках эти процессы лучше видны – нейронов у них мало, можно сосчитать по пальцам, мало и самих синапсов, то есть связей. В ходе эксперимента одного моллюска посадили в белый пустой контейнер и кормили до отвала. Другого посадили в контейнер, где камни, сучки и коряги – сложная среда, где нужно самому добывать себе пищу. Через некоторое время исследовали головные ганглии этих простейших существ, и оказалось, что у второго теперь почти в два раза больше нейронных связей.

С каллиграфией та же история – ее можно назвать противодействием «отупению», которое приводит к разрушению личности. Каллиграфия и есть тот редкий случай «обогащенной среды», в которой связаны работа сознания, мелкой моторики, прогнозирования результата, личной и языковой памяти. Потому ее и можно рассматривать как инструмент воспитания и развития детей.

В разных странах эту идею успешно реализуют в школах и университетах. Например, во многих привилегированных школах США есть обязательное занятие чистописанием час в неделю.

В Китае у студентов развивают организацию мозга и дисциплину с помощью письма. На эту тему проводились исследования в американском Университете Вандербильта – сравнивали результаты по разным дисциплинам у двух групп студентов – одних учили каллиграфии, других – нет. В первой группе успеваемость повышалась на внушительные показатели – от 50 до 80 процентов.

Похожие опыты проходили и в Вашингтонском университете с учениками 2–4–6-х классов. Результаты учеников, которых учили излагать свои мысли в тексте, написанном от руки на занятиях по каллиграфии, показывали результаты на порядок выше остальных».

Почему каллиграфией может заниматься не каждый

«Для того чтобы у человека в жизни проявилась хоть какая-то способность, соответствующие зоны мозга должны хотя бы присутствовать и быть развитыми.

Специализированные поля лобной доли коры головного мозга являются основой индивидуальных способностей к письму, а для каллиграфии нужна еще развитая зрительно-моторная координация.

Исследования показали, что индивидуальная изменчивость полей лобной области у разных людей может достигать многократных различий, и речь здесь не идет о 10 и даже не 50 процентах – размеры этих полей могут различаться в разы. Поэтому один может быть каллиграфом, а другой нет – в случае, если эти поля особо маленькие. В каждом школьном классе наверняка найдется ребенок, с которым сколько ни работай, писать он не будет или не может.

Ведь если представить себе процесс каллиграфического написания с точки зрения работы мозга, мы сразу увидим, насколько он сложный. Даже чтобы написать хотя бы одну букву, надо прежде всего знать, как она пишется, представить ее в слове, сцепить с соседними буквами. А написать осмысленный текст из 5 слов – это и вовсе огромная задача, которая подразумевает когнитивное предположение, построение прогноза осмысленного текста, а потом и его виртуозного исполнения. Здесь важно понимать, что у нас в природе и в человеческой жизни нет другого такого дела, чтобы были интегрированы и осмысление, и сложнейшая моторика, и память, и точнейшая координация всех этих систем. Чтобы у ребенка все это заработало, его нужно учить писать, это самый верный способ заставить дифференцироваться нейроны. Ведь все эти сто тысяч связей не берутся с потолка».

Как и в каких количествах правильно заниматься каллиграфией

«Если вы хотите использовать каллиграфию в «лечебных» целях, то сначала, конечно, нужно пройти минимальный курс – 2–3 часа в неделю на протяжении полутора месяцев, например. Просто чтобы вас научили, как это делать. Дальше вы вполне сможете прибегать к этому от случая к случаю, и эффект будет. Особенно это будет полезно тем, кому трудно сосредоточиваться или работать с долговременными проектами.

Более того, занятия каллиграфией особенно полезны в зрелом возрасте. Многим людям в преклонные годы уже сложно вести активный образ жизни, поэтому интеллектуальные упражнения, сопряженные с тонкой моторикой и осмысленным письмом, здесь особенно актуальны. Отличный способ сохранить свой мозг и избежать деменции».

Приложения для смартфонов

Даже для тех, кто все-таки не может оторвать себя от электронных устройств, есть способ приобщиться к чистописанию. Приложение для смартфонов Calligraphy позволяет выбрать ширину кисти или даже перьевую ручку для нанесения каллиграфических надписей и рисунков. Работать, конечно, придется упрощенно – пальцем или стилосом.

Программа «Каллиграфия «Учитесь писать» представляет собой электронные пунктирные прописи для детей на английском языке. Можно учиться писать буквы из алфавита, следуя за пунктирной линией, соотнося получившиеся слова с картинками объектов.

«Спиральный корректор» – приложение для людей, которые хотят улучшить свой почерк и развить мелкую моторику, по крайней мере, так утверждают создатели. Индикатор в программе фиксирует вашу точность рисования, а настройки позволяют регулировать толщину и каллиграфический эффект пера.

ТРОМБОЭКСТРАКЦИЯ – ЧТО ЭТО ТАКОЕ?

На вопросы о наиболее перспективном методе лечения сосудистых катастроф отвечает руководитель Регионального сосудистого центра ККБ, профессор Алексей Протопопов

Изображение отсутствует

Профессор Протопопов после очередной успешной операции

— Что происходит в мозге в момент инсульта? От чего зависят последствия «удара»? Геморрагический и ишемический инсульт – какая разница?

 

— Мозговой инсульт – это сосудистая катастрофа, сопровождающаяся иногда необратимыми изменениями структуры и функции мозга. Принято различать ишемический инсульт – нарушение кровоснабжения вещества мозга вследствие закупорки сосудов, несущих кровь в мозг и геморрагический инсульт, связанный с кровоизлиянием вследствие разрыва сосудов головного мозга.

Выживет или не выживет больной после мозгового инсульта, зависит от уровня закупорки сосудов (если инсульт ишемический) и количества излившейся крови, (если инсульт геморрагический). Также большое значение имеет область мозга, где происходит катастрофа.

 

— Как быстро надо доставить больного в стационар? Что делать, если врачи не знают точное время инсульта?

 

— Есть важнейшее положение, определяющее всю суть происходящего при инсульте. Звучит это правило: «Время – Мозг».

Установлено, что за 1 секунду развития мозгового инсульта безвозвратно уничтожается 32 тысячи нейронов (мозговых клеток), 230 миллионов синапсов (связей между клетками мозга) и человек стареет на 7-8 часов.

За 1 минуту инсульта у человека погибает почти 2 миллиона клеток мозга, 14 миллиардов клеточных внутримозговых связей, за этот период человек преждевременно стареет на 3 недели.

За час развития инсульта больной человек теряет уже 120 миллионов клеток, 830 миллиардов нейронных связей и преждевременно стареет на 3,5 года.

За весь период болезни пациент безвозвратно утрачивает 1,2 миллиарда нейронов (мозговых клеток), 8,3 миллиарда синапсов (клеточных связей) и преждевременно стареет на 36 лет.

Теперь вы можете представить, какой непоправимый вред жизни и здоровью человека наносит инсульт. Поэтому крайне важно больного с развивающимся инсультом доставить в стационар как можно раньше, чтобы предотвратить столь катастрофические последствия болезни. Но, даже если точно не известно время начала симптомов инсульта, все равно критически важно доставить больного в больницу, где обязательно будет выполнена компьютерная томография и определен последующий алгоритм действий врачей.

 

— Каковы основные методы борьбы с инсультом? Что такое тромбоэкстракция? Когда показан этот метод лечения, а когда нет?

 

— Если с момента инсульта прошло мало времени (около 4-5 часов), то есть возможность применить такое лечение, в результате которого больной человек полностью восстановится. Для этого после проведения компьютерной томографии пациенту может быть назначена так называемая тормболитическая терапия – будет введен препарат, растворяющий тромбы (закупорки) сосудов мозга. Метод эффективный и помогает больным выздороветь без функционального дефицита, возникающего при повреждении мозга.

Последние научные исследования установили, что есть еще более эффективный метод избавления от тромбов в сосудах мозга – так называемая тромбоэкстракция, т.е. механическое удаление тромбов из сосудов.

Метод тромбоэкстракции отличается от тромболитической терапии тем, что его можно применять в более широком временном периоде и с меньшим количеством осложнений. Тромбоэкстракция выполняется в специализированной операционной, оснащенной аппаратом для рентгеновского просвечивания сосудов, а выполнять её могут лишь очень опытные и специализированные врачи, знающие до тонкостей анатомию сосудов мозга.

 

— Как происходит экстракция тромба? Больной под наркозом? Многие ваши врачи уже умеют это делать?

 

— После того, как врачи принимают решение выполнить тромбоэктракцию у пациента с развивающимся инсультом, на счету оказывается каждая минута. Скорость доставки больного в операционную, готовность операционной бригады и само заведение инструментов в сосуды мозга – всё имеет огромнейшее значение. После того, как врач определяет место нахождения тромба, необходимо подвести специальные катетеры и сам инструмент для захвата и удаления тромба к месту его расположения. Далее врач путем очень точных движений раскрывает сетчатую корзинку, и тромб оказывается внутри неё. После этого важно быстро и безопасно вывести тромб с корзинкой наружу. После этого остается оценить общую картину сосудистого русла и степень восстановления кровотока в сосудах. Больной, как правило, находится под наркозом, но также можно выполнять вмешательство исключительно под местным обезболиванием, если пациент соблюдает инструкции врача.

В текущем году, благодаря выделенному из краевого бюджета финансированию, технологии тромбоэкстракции обучились врачебные бригады из трёх крупных стационаров Красноярска. Учитывая, что работа по обучению врачей велась нами на протяжении последних двух лет, то сейчас можно с уверенностью утверждать, что технология тромбоэкстракции освоена широко во всех главных больницах города. Объем этих жизнеспасающих вмешательств постоянно увеличивается, позволяя всё большему количеству пациентов возвращаться к нормальной активной жизни после разрушительного заболевания.

 

— Какова эффективность тромбоэкстракции? Можно ли подвести какие-то итоги за год по нашей больнице?

 

— Если всё-таки сравнивать количественный уровень выполнения тромбоэкстракции в европейских странах и Красноярске, то можно уверенно констатировать значительный рост этих эффективнейших вмешательств. По предварительным данным, за год в трёх больницах города Красноярска будет выполнено около 170 тромбоэкстракций, в том числе в краевой клинической больнице – около 80 вмешательств, т.е. половина всех выполненных в городе. Современным европейским уровнем выполнения тромбоэкстракций считается 100 вмешательств на 1 миллион населения. Таким образом, простой расчет показывает, что в нашем городе этот показатель уверенно превзойден в 2018 году! Остается надеяться, что в следующем году врачам удастся удержаться на достигнутых рубежах и спасти еще больше жизней красноярцев.

 

— Повторный инсульт. Можно ли его избежать?

 

— Повторный инсульт, без сомнения, очень неблагоприятное заболевание, делающее человека практически неизлечимым инвалидом. Чтобы этого не произошло, очень важны профилактические мероприятия, которые должны быть проведены в обязательном порядке. И здесь очень важную роль имеет желание и настрой пациента на достижение положительных результатов. Отказ от курения, занятие физической (строго по показаниям) активностью, прием медикаментов, позволяющих контролировать уровень артериального давления, холестерина и целого ряда других неблагоприятных факторов – задача не из легких, но именно от этого зависит жизнь и степень инвалидизации больного после инсульта. Важнейшее место занимает поддержка членов семьи и ближайшего окружения человека, перенесшего инсульт.

В любом случае, современная медицина достигла огромного прогресса в лечении и предотвращении многих, казалось бы, неизлечимых болезней. На помощь больным приходят высокоэффективные технологичные лечебные приемы и вмешательства. Мозговой инсульт перестает восприниматься, как приговор, проводящий черту между нормальной жизнью и инвалидностью. Многие пациенты, попадающие в стационары в рамки времени, когда им возможно выполнить современные медицинские технологии, понимают, какое чудо произошло с ними. Врачи получают возможность спасать всё больше и больше пациентов, которые еще совсем недавно считались неизлечимыми.

И это, пожалуй, главный итог уходящего в историю 2018 года! Будьте здоровы!

Нейробиолог

Нейробиология изучает нервную систему человека и животных, рассматривая вопросы устройства, функционирования, развития, физиологии, патологии нервной системы и мозга. Нейробиология – очень широкая научная область, охватывающая многие направления, например, нейрофизиологию, нейрохимию, нейрогенетику. Нейробиология тесно соприкасается с когнитивными науками, психологией, и оказывает все большее влияние при исследовании социо-психологических явлений.

Изучение нервной системы в целом и мозга в частности может проходить на молекулярном или клеточном уровне, когда исследуется строение и функционирование отдельных нейронов, на уровне отдельных скоплений нейронов, а также на уровне отдельных систем (кора головного мозга, гипоталамус и т.д.) и всей нервной системы в целом, включая и головной мозг, и спинной, и всю сеть нейронов в организме человека.

Ученые-нейробиологи могут решать совершенно разные задачи и отвечать, порой, на самые неожиданные вопросы. Как восстановить работу мозга после перенесенного инсульта и какие клетки в ткани мозга человека оказывали влияние на его эволюцию – все эти вопросы в компетенции нейробиологов. А еще: почему кофе бодрит, почему мы видим сны и можно ли управлять ими, как гены определяют наш характер и строение психики, как работа нервной системы человека влияет на восприятие вкусов и запахов, и многие-многие другие.

Одним из перспективных направлений исследований в нейробиологии сегодня является изучение связи сознания и действия, то есть, как мысль о совершении действия приводит к его совершению. Эти разработки являются базой для создания принципиально новых технологий, о которых мы сейчас в принципе не догадываемся или таких, которые начинают усиленно развиваться. Примером таковых можно назвать создание чувствительных протезов конечностей, которые могут полностью восстановить функционал потерянной конечности.

По оценкам экспертов, помимо решения «серьезных» задач разработки нейробиологов скоро могут быть использованы в развлекательных целях, например, в индустрии компьютерных игр, чтобы сделать их еще более реалистичными для игрока, при создании специальных спортивных экзоскелетов, а также в военной промышленности.

Тем для изучения в нейробиологии, несмотря на множество исследований в этой области и повышенный интерес со стороны научного сообщества, меньше не становится. Поэтому еще нескольким поколениям ученых предстоит разгадывать загадки, которые таит в себе человеческий мозг и нервная система.

Нейробиолог – это ученый, который работает в одной из областей нейробиологии. Он может заниматься фундаментальной наукой, то есть проводить исследования, наблюдения и эксперименты, формируя новые теоретические подходы, находя новые общие закономерности, которые могут объяснить происхождение частных случаев. В этом случае ученый интересуется общими вопросами о строении мозга, особенностях взаимодействия нейронов, изучает причины возникновения неврологических заболеваний и т.д.

С другой стороны ученый может посвятить себя практике, решая, как применить известные фундаментальные знания для решения конкретных задач, например, при лечении заболеваний, связанных с нарушениями работы нервной системы.

Ежедневно специалисты сталкиваются с решением следующих вопросов:

1.     как работает мозг и нейронные сети на разных уровнях взаимодействия, от клеточного до системного уровней;

2.     как можно достоверно измерить реакции мозга;

3.     какие связи, функциональные, анатомические и генетические, можно проследить в работе нейронов на разных уровнях взаимодействия;

4.     какие из показателей работы мозга можно считать диагностическими или прогностическими в медицине;

5.     какие лекарственные средства надо разрабатывать для лечения и протекции патологических состояний и нейродегенеративных заболеваний нервной системы.

Основное профессиональное образование

Проценты отражают распределение специалистов с определенным уровнем образования на рынке труда. Ключевые специализации для освоения професии отмечены зеленым цветом.

Интересные факты

Вес мозга составляет 3-5% от общего веса человека. И это самое большое соотношение веса мозга и тела в животном мире.В профессию можно прийти с техническим и математическим образованием, так как все чаще требуются специалисты, знающие сложные методы статистического анализа больших объемов данных, умеющие работать с Big Data.Нейробиологи могут найти работу в отделениях неврологии, психоневрологии и т.п. московских городских клиник и поликлиник. В научных организациях специалисты в области нейробиологии повысят уровень научных исследований функционирования нервной системы в норме и при заболеваниях; в лечебных заведениях улучшат качество диагностики заболеваний и сократят время постановки диагнозов; будут способствовать разработке прогрессивной стратегии лечения.Мозг и нервная система в целом, пожалуй, самая сложная система организма. 70% генома человека обеспечивают формирование и функционирование мозга. Более 100 миллиардов клеточных ядер находится в мозга человека, это больше чем звезд в видимой для человека области космоса.Сегодня ученые и медики научились пересаживать, заменять практически любую ткань и любой орган в организме человека. Каждый день проводится множество операций по трансплантации почек, печени, даже сердца. Однако операция по пересадке головы прошла успешно всего один раз, когда советский хирург В.Демихов пересадил здоровой собаке вторую голову. Известно, что он проводил множество подобных экспериментов на собаках, и в одном случае такое двухголовое существо прожило почти месяц. Сегодня также проводятся подобные опыты на животных, ищутся способы сращивания головного и спинного мозга при пересадке, что является важнейшей проблемой в такого рода операциях, однако пока ученые далеки от проведения таких операциях на людях. Пересадка головы или мозга могла бы помочь парализованным людям, тем, кто не может управлять своим телом, однако открытым остается также и вопрос этики проведения операций по трансплантации головы.

Видео о профессии

Какую часть нашего мозга мы на самом деле используем? Факты и мифы о мозге

Мы включаем продукты, которые, по нашему мнению, будут полезны нашим читателям. Если вы совершаете покупку по ссылкам на этой странице, мы можем получить небольшую комиссию. Вот наш процесс.

Мозг — самый сложный орган человеческого тела. Многие считают, что человек использует только 10 процентов своего мозга. Есть ли правда в этом?

Мозг человека определяет, как он воспринимает окружающий мир. Мозг весит около 3 фунтов и содержит около 100 миллиардов нейронов — клеток, несущих информацию.

В этой статье мы исследуем, какую часть мозга использует человек. Мы также развенчиваем некоторые широко распространенные мифы и раскрываем некоторые интересные факты о мозге.

Поделиться на Pinterest Исследования развенчали миф о том, что люди используют только 10 процентов своего мозга.

Согласно опросу, проведенному в 2013 году, около 65 процентов американцев считают, что мы используем только 10 процентов нашего мозга.

Но это всего лишь миф, говорится в интервью с неврологом Барри Гордоном в журнале Scientific American .Он объяснил, что большая часть мозга почти всегда активна.

Миф о 10% был также развенчан в исследовании, опубликованном в журнале Frontiers in Human Neuroscience .

Один из распространенных методов визуализации головного мозга, называемый функциональной магнитно-резонансной томографией (фМРТ), позволяет измерять активность мозга, когда человек выполняет различные задачи.

Используя этот и аналогичные методы, исследователи показывают, что большая часть нашего мозга используется большую часть времени, даже когда человек выполняет очень простое действие.

Большая часть мозга активна даже тогда, когда человек спит или отдыхает.

Процент используемого мозга в любой момент времени варьируется от человека к человеку. Это также зависит от того, что человек делает или о чем думает.

Неясно, как возник этот миф, но есть несколько возможных источников.

В статье, опубликованной в журнале Science за 1907 год, психолог и писатель Уильям Джеймс утверждал, что люди используют только часть своих умственных ресурсов.Однако процент он не уточнил.

Эта цифра упоминается в книге Дейла Карнеги 1936 года « Как заводить друзей и оказывать влияние на людей ». Миф был описан как то, что говорил профессор колледжа автора.

Ученые также считают, что нейроны составляют около 10 процентов клеток мозга. Возможно, это способствовало возникновению 10-процентного мифа.

Миф повторяется в статьях, телепрограммах и фильмах, что помогает объяснить, почему в него так широко верят.

Как и любой другой орган, на мозг влияет образ жизни человека, диета и количество физических упражнений.

Чтобы улучшить здоровье и работу мозга, человек может делать следующее.

Соблюдайте сбалансированную диету

Поделиться на Pinterest Орехи богаты омега-жирными кислотами и антиоксидантами, что делает их полезными для здоровья мозга.

Правильное питание улучшает общее состояние здоровья и самочувствие. Это также снижает риск развития проблем со здоровьем, которые могут привести к слабоумию, в том числе:

  • сердечно-сосудистых заболеваний
  • ожирения среднего возраста
  • диабета 2 типа

Следующие продукты способствуют здоровью мозга:

  • Фрукты и овощи с темным оттенком скины .Некоторые из них богаты витамином Е, например шпинат, брокколи и черника. Другие богаты бета-каротином, в том числе красный перец и сладкий картофель. Витамин Е и бета-каротин способствуют здоровью мозга.
  • Жирная рыба . Эти виды рыбы, такие как лосось, скумбрия и тунец, богаты жирными кислотами омега-3, которые могут поддерживать когнитивные функции.
  • Грецкие орехи и пекан . Они богаты антиоксидантами, которые способствуют здоровью мозга.

В Интернете можно приобрести различные грецкие орехи и орехи пекан.

Делайте физические упражнения регулярно

Регулярные упражнения также снижают риск проблем со здоровьем, которые могут привести к деменции.

Сердечно-сосудистая деятельность, такая как быстрая ходьба в течение 30 минут в день, может быть достаточной для снижения риска снижения функции мозга.

Другие доступные и недорогие варианты включают:

  • езда на велосипеде
  • бег трусцой
  • плавание

Поддержание активности мозга

Чем больше человек использует свой мозг, тем лучше становятся его умственные функции.По этой причине упражнения для тренировки мозга — хороший способ поддерживать общее здоровье мозга.

Недавнее исследование, проведенное более 10 лет назад, показало, что люди, которые использовали упражнения для тренировки мозга, снижали риск развития слабоумия на 29 процентов.

Самый эффективный тренинг, направленный на повышение скорости работы мозга и способности быстро обрабатывать сложную информацию.

Существует ряд других популярных мифов о мозге. Они обсуждаются и развеиваются ниже.

Левое полушарие vs.Правое полушарие мозга

Поделиться на Pinterest Исследования показывают, что у человека не будет доминировать ни левое, ни правое полушарие, но что обе стороны мозга используются одинаково.

Многие считают, что у человека либо левое, либо правое полушарие, при этом люди с правым полушарием более креативны, а люди с левым полушарием более логичны.

Однако исследования показывают, что это миф — у людей не доминирует одно или другое полушарие мозга. У здорового человека постоянно задействованы оба полушария.

Это правда, что у полушарий разные задачи. Например, в исследовании PLOS Biology обсуждалась степень, в которой левое полушарие участвует в обработке речи, а правое — в обработке эмоций.

Алкоголь и мозг

Длительный алкоголизм может привести к ряду проблем со здоровьем, включая повреждение мозга.

Однако не так просто сказать, что употребление алкоголя убивает клетки мозга — это миф. Причины этого сложны.

Если женщина употребляет слишком много алкоголя во время беременности, это может повлиять на развитие мозга плода и даже вызвать алкогольный синдром плода.

Мозг младенцев с этим заболеванием может быть меньше и часто содержать меньше мозговых клеток. Это может привести к трудностям с обучением и поведением.

Подсознательные сообщения

Исследования показывают, что подсознательные сообщения могут вызывать эмоциональную реакцию у людей, не подозревающих, что они получили эмоциональный стимул.Но могут ли подсознательные сообщения помочь человеку узнать что-то новое?

Исследование, опубликованное в Nature Communications , показало, что прослушивание словарного запаса во время сна может улучшить способность человека запоминать слова. Так было только у людей, которые уже изучили словарный запас.

Исследователи отметили, что информация, полученная во сне, не может помочь человеку узнать что-то новое. Это может только улучшить запоминание ранее полученной информации в состоянии бодрствования.

Морщины мозга

Человеческий мозг покрыт складками, обычно известными как морщины. Падение в каждой складке называется бороздой, а возвышенная часть — извилиной.

Некоторые люди считают, что новая морщина образуется каждый раз, когда человек чему-то учится. Это не тот случай.

Морщины в мозгу появляются еще до рождения человека, и этот процесс продолжается в течение всего детства.

Мозг постоянно создает новые связи и разрывает старые, даже в зрелом возрасте.

Теперь, когда мы развеяли некоторые распространенные мифы, вот несколько фактов о мозге.

Энергопотребление

Мозг составляет около 2 процентов веса человека, но потребляет 20 процентов кислорода и калорий.

Гидратация

Впервые установлено в 1945 году, по оценкам ученых, мозг примерно на 73% состоит из воды.

Сохранение гидратации мозга очень важно. Обезвоживание всего на 2 процента может ухудшить способность человека выполнять задачи, требующие внимания, памяти и моторики.

Холестерин

Холестерин — это тип жира, который люди часто считают вредным для своего здоровья.

Это правда, что потребление слишком большого количества холестерина вредно для сердца. Однако многие люди не знают, что холестерин играет важную роль в мозге человека.

Без холестерина клетки мозга не выжили бы.

Около 25 процентов холестерина в организме содержится в клетках мозга.

Из-за сложности органа ученые все еще изучают мозг.

Представление о том, что человек использует только 10 процентов своего мозга, является мифом. Сканирование с помощью фМРТ показывает, что даже простая деятельность требует активности почти всего мозга.

Хотя нам еще многое предстоит узнать о мозге, исследователи продолжают заполнять пробелы между фактами и вымыслами.

В поисках секретов человеческого мозга

сотрудников Института Аллена в Сиэтле, штат Вашингтон, некоммерческой исследовательской организации, в которую входит Институт изучения мозга Аллена.Предоставлено: Институт Аллена

.

Кристоф Кох заканчивал диссертацию по теоретическому моделированию мозга в 1982 году, когда он получил тревожную телеграмму от своего советника Томазо Поджио.

Поджио, который в прошлом году переехал в Соединенные Штаты из Западной Германии, предупредил Коха, который планировал присоединиться к нему, что ему может быть сложно найти позицию в США. Получив докторскую степень в Институте биологической кибернетики Макса Планка в Тюбингене, Кох надеялся занять должность постдока в новой лаборатории Поджио в Массачусетском технологическом институте в Кембридже.

Но Поджио обнаружил, что кто-то в Соединенных Штатах уже занимается созданием компьютерных моделей мозга, и, по словам Коха, он написал: «Я беспокоюсь, достаточно ли должностей преподавателей, чтобы покрыть двух человек, моделирующих мозг, во всех Соединенных Штатах. Америки?»

Сейчас это кажется забавным, говорит Кох, потому что сегодня нет недостатка в таких должностях; по его оценкам, 5 000 человек в Соединенных Штатах делают нечто подобное. «Теперь в каждом университете будет два, три, четыре, пять факультетов, которые занимаются только теоретической нейробиологией, вычислительной нейробиологией и наукой о данных в мозге», — говорит он.И сейчас есть много других вакансий в области нейробиологии, начиная от обычных исследовательских университетов и специализированных институтов до компаний, разрабатывающих нейротехнологии. «Существует множество возможностей, гораздо больше, чем когда-либо, — говорит Кох. «Это фантастическое время для изучения мозга».

На карте

Многие из этих возможностей связаны с ростом масштабных национальных и международных проектов, посвященных изучению человеческого мозга. За последние шесть лет Европейский Союз, Соединенные Штаты и Япония запустили многолетние многомиллионные проекты по изучению работы мозга — того, как он учится, как он контролирует поведение и как он работает неправильно.Сам Кох участвует в некоторых из этих проектов в качестве главного научного сотрудника и президента Allen Institute for Brain Science, некоммерческой исследовательской организации в Сиэтле, штат Вашингтон, финансируемой покойным соучредителем Microsoft Полом Алленом. Институт составляет каталог различных типов клеток мозга человека и мыши, который называется Атлас мозга Аллена.

Другие страны — Канада, Австралия, Южная Корея и Китай — находятся на ранних стадиях своих собственных крупномасштабных усилий.Наряду с целью детального описания того, как работает мозг на различных уровнях, от клеточного до поведенческого, есть надежда, что эти проекты приведут к новым способам лечения заболеваний мозга и психических заболеваний, а также к развитию искусственных -Интеллектуальные (ИИ) технологии. Для этого инвесторы предоставляют проектам миллиарды долларов в виде нового финансирования, создавая возможности карьерного роста не только для нейробиологов, но и для физиков, математиков, химиков, материаловедов и медицинских специалистов, все из которых должны быть обучены работе в разных дисциплинах.

Визуализация всего мозга, смоделированная с использованием реальных данных из фреймворка TheVirtualBrain. Цвета представляют разные группы связанных нейронов Фото: TheVirtualBrain

Усилия Европейского Союза, 10-летняя программа стоимостью примерно 1 миллиард евро (1,1 миллиарда долларов США) под названием Human Brain Project (HBP), была запущена в 2013 году. В масштабной программе напрямую задействовано 500 ученых из университетов, больниц и других учреждений. исследовательских центров по всей Европе, и обеспечивает финансирование, которое поддерживает многие другие.Его цель, объясняет директор по научным исследованиям Катрин Амунц, изучающая мозг в Университете Генриха Гейне в Дюссельдорфе в Германии, — разработать инструменты для изучения мозга и создать инфраструктуру суперкомпьютеров и платформ для обмена данными, которые позволят исследователям проводить более всесторонние исследования. чем они могли бы самостоятельно. «Через десять лет мы не поймем человеческий мозг. Это просто слишком сложно, и нам еще предстоит многому научиться », — говорит она.

Однако это не означает, что миру придется ждать какой-то неопределенной даты в будущем, чтобы увидеть какие-либо преимущества.Например, Виктор Джирса, физик, возглавляющий Институт нейробиологических систем Университета Экс-Марсель во Франции, использовал информацию о том, как отдельные нейроны связаны друг с другом в мозге — «коннектоме» — для создания виртуального пациента с эпилепсией. Он снимает показания мозга людей, страдающих эпилептическими припадками, и использует результаты измерений, чтобы более точно определить источники этих припадков. Есть надежда, что, воздействуя на определенные нейронные связи, участвующие в эпилепсии конкретного человека, нейрохирурги смогут проводить более целенаправленное лечение и повышать вероятность успеха операции, чтобы остановить эпилептические припадки, по сравнению с нынешним уровнем успеха примерно в 50%.Джирса находится в середине рандомизированного клинического испытания, чтобы проверить идею примерно на 350 человек.

Еще одно практическое преимущество, которое, как надеется Амунтс, принесет HBP, — это визуальный протез, который может вернуть зрение слепым людям. Он разрабатывается нейробиологом Питером Роэльфсемой, который возглавляет группу по зрению и познанию в Нидерландском институте нейронаук в Амстердаме. По ее словам, создание моста между биологическим пониманием зрительной коры головного мозга и инженерным результатом роботизированного глаза — это своего рода результат, которого стремится достичь HBP.Попутно исследователи разрабатывают более совершенные алгоритмы искусственного интеллекта для расшифровки функций мозга и виртуальных роботов, с помощью которых можно проверить, работают ли механизмы, которые, по их мнению, они обнаружили, у людей.

Амунтс не ожидает, что HBP раскроет все секреты мозга, и приветствует другие национальные программы. «Ни один проект в мире не может решить все вопросы, связанные с человеческим мозгом», — говорит она.

Строительные схемы

Благодаря таким мегапроектам, как HBP, а также другим небольшим национальным программам (см. «Проекты по всему миру») и связанным с ними финансированием, неврология является областью роста.«Это действительно прекрасное время для молодых людей, чтобы начать заниматься», — говорит Уолтер Корошец, невролог, возглавляющий Национальный институт неврологических расстройств и инсульта США. Хотя есть много возможностей для исследователей в области биологии и медицины, существует также большая потребность в специалистах из других дисциплин, особенно из областей, которые помогут разработать инструменты для продвижения исследований. «Люди, которые собираются их строить, не биологи, а инженеры, материаловеды и физики», — говорит Корошец.«И люди, которые собираются взглянуть на нейронную активность и попытаться выяснить, что это означает, что такое язык мозга, станут математиками и компьютерными специалистами».

Проекты по всему миру

• Программа «Картирование мозга с помощью интегрированных нейротехнологий для изучения болезней» (Brain / MINDS) в Японии началась в 2014 году и должна ежегодно получать около 30 миллионов долларов США. В рамках проекта изучаются трансгенные мартышки ( Callithrix jacchus ) как модели болезней человека.

• Китай планирует изучить мозг макак в качестве модели для человека. Национальный проект China Brain Project, хотя и много обсуждается, еще не запущен правительством. Однако в настоящее время реализуются региональные проекты в Шанхае и Пекине.

• Австралийская инициатива по изучению мозга планирует сделать упор на нейротехнологии с надеждой на перевод открытий из исследований мозга в коммерческие устройства.

• В 2017 году Южная Корея запустила Korean Brain Initiative, в которой основное внимание уделяется картированию коннектомов и разработке новых инструментов.

• Латиноамериканская инициатива по мозгу, или LATBrain, получила поддержку в конце августа, когда исследователи встретились в Уругвае для привлечения инвестиций в проект.

• Фонд Кавли, некоммерческая организация в Лос-Анджелесе, Калифорния, финансирует исследования и координирует Международную инициативу по развитию мозга (IBI), движение, направленное на оказание помощи различным национальным проектам в совместной работе и обмене данными. IBI составляет перечень интеллектуальных инициатив, чтобы перечислить проекты и источники финансирования по всему миру.

В США в 2014 году стартовала инициатива «Исследование мозга через продвижение инновационных нейротехнологий» (BRAIN) с запланированным бюджетом от 300 до 500 миллионов долларов в год на 12 лет. Многие из них проводятся под эгидой Национальных институтов здравоохранения США. Также участвуют Национальный научный фонд; Агентство перспективных оборонных исследовательских проектов, разрабатывающее передовые технологии военного назначения; и деятельность по проектам перспективных исследований в области разведки, которая делает то же самое в области разведки.

Целью первых пяти лет проекта, говорит Корошец, была разработка инструментов, которые позволили бы исследователям контролировать и управлять цепями мозга — совокупностью нейронов, которые работают вместе для выполнения определенных функций, таких как координация движения мышц. Ученые имеют представление о мозге на клеточном уровне, в том числе о том, как гены влияют на форму клеток мозга, как работают нейротрансмиттеры и рецепторы и как формируются и укрепляются синапсы. Но у них не было инструментов для наблюдения и понимания активности цепей, следующего уровня в иерархии функций мозга.Инструменты, которые могут помочь, включают белки, которые могут быть вставлены в определенные типы клеток, чтобы заставить их флуоресцировать, когда кальций течет через ионный канал, например, или целевые рецепторы, которые могут включать или выключать возбуждение нейронов в ответ на свет или химический стимул. .

Вооруженные такими инструментами, ученые могут начать изучать, что идет не так при различных заболеваниях, не имеющих явных физических признаков, в отличие от болезни Альцгеймера, при которой присутствуют бляшки, или опухолей головного мозга. Диагностика многих психических расстройств основана на поведении, но может оказаться полезным увидеть, что происходит в мозгу людей с такими расстройствами, и это также может привести к новым методам лечения.«Нет никаких патологий в виде хронической боли, шизофрении, депрессии или синдрома Туретта, но это явные нарушения контура», — говорит Корошец. «Раньше вы даже не могли подойти, пытаясь понять, что не так с схемой».

Необходимы мозги

Для создания и использования этих инструментов исследователям требуется трансдисциплинарный склад ума, говорит Ив Де Конинк, директор Центра нейрофотоники в Квебеке, Канада. Центр объединяет нейробиологов, физиков, химиков, математиков и инженеров.Они разрабатывают оборудование (например, оптоволоконные зонды и микроскопы), программное обеспечение для анализа и моделирования данных мозга и то, что Де Конинк называет «влажным ПО», например инструменты, позволяющие исследователям управлять живыми клетками с помощью света. «Наука о мозге имеет отношение ко всему, от понимания основ функционирования клеток до того, как устроено общество, поэтому нам действительно нужны люди, способные соединять разные дисциплины», — говорит Де Конинк.

Де Конинк проводит междисциплинарную программу обучения в Центре нейрофотоники.Он также является участником Канадской стратегии исследования мозга, совместной работы различных канадских исследовательских групп. По его словам, одно из основных направлений — налаживание партнерских отношений между учреждениями, дисциплинами и странами. «В области нейробиологии мы не можем понять сложность мозга, продолжая работать каждый в одиночку», — говорит он.

Амунтс согласен с тем, что нейробиологии нужны исследователи, прошедшие подготовку в самых разных областях. «Такие люди сейчас очень редки, поэтому мы начинаем их воспитывать.

Например, Университет Генриха Гейне, где Амунтс руководит Институтом исследований мозга Сесиль и Оскара Фогтов, предлагает степень магистра в области трансляционной нейробиологии, а некоторые из курсов, которые студенты проходят в рамках этой степени, спонсируются HBP. По словам Амунтса, ученые, начинающие свою карьеру, которые хотят участвовать в исследованиях мозга, должны быть готовы учиться у коллег в других областях.

И эта область, похоже, будет только расти, говорят исследователи мозга (см. «Начало исследований мозга»).«Это золотой век науки о мозге», — говорит Кох. «Это также влияет на людей гораздо больше, чем изучение сердца или печени, потому что то, кем вы являетесь, зависит от вашего мозга. Если ваше сердце неисправно, вы можете сделать пересадку сердца, и вы по-прежнему остаетесь собой. Кто мы, как мы думаем, наши мечты, наши стремления, само наше сознание очень тесно связано с мозгом ».

Начало исследования мозга

Американские и европейские мозговые проекты, а также другие инициативы предлагают поддержку молодым ученым, заинтересованным в исследованиях.

• Образовательная программа Human Brain Project (HBP) предлагает курсы в Интернете и очные семинары для магистров и докторантов, а также недавних выпускников докторантуры в областях, выходящих за рамки их основных областей. Программа предоставляет кредиты Европейской системы перевода и накопления кредитов (ECTS).

• Ежегодная студенческая конференция HBP по междисциплинарным исследованиям мозга объединяет молодых исследователей из разных областей. Следующий — в Пизе, Италия, в январе 2020 года.

• Инициатива BRAIN Национальных институтов здравоохранения США предлагает гранты, которые предусматривают два года наставничества плюс три года финансирования для докторантов, работающих в исследовательских областях, связанных с проектом.

• Институт инженеров по электротехнике и электронике в Нью-Йорке проводит программу IEEE Brain, направленную на развитие междисциплинарного сотрудничества.

• Центр нейрофотоники в Квебеке, Канада, предлагает десятидневную летнюю программу по применению методов оптической визуализации в нейробиологии. Следующий — в июне 2020 года.

• Инициативный альянс BRAIN создал веб-сайт (см. Go.nature.com/35gulko), чтобы помочь исследователям найти финансирование из различных источников в США.

• Фонд Саймонса, благотворительная группа из Нью-Йорка, спонсирует совместную работу Саймонса по глобальному мозгу и предлагает курсы нейробиологии для ученых из разных уголков мира, включая Китай и Южную Африку.

• Wellcome, фонд поддержки исследований в Лондоне, предлагает финансирование исследований в области нейробиологии и психического здоровья.

• Группа Пола Г. Аллена Фронтиерс в Сиэтле, штат Вашингтон, предоставляет трехлетнее финансирование отдельным лицам или небольшим группам с тем, что она считает новаторскими идеями.Он также предлагает более масштабное и долгосрочное финансирование командам университетов или других крупных учреждений.

Наука о мозге и когнитивная психология исследует наши психические процессы

Когнитивные психологи, которых иногда называют исследователями мозга, изучают, как работает человеческий мозг — как мы думаем, запоминаем и учимся. Они применяют психологическую науку, чтобы понять, как мы воспринимаем события и принимаем решения.

Понимание науки о мозге и когнитивной психологии

Человеческий мозг — удивительный и мощный инструмент. Это позволяет нам учиться, видеть, запоминать, слышать, воспринимать, понимать и создавать язык. Иногда человеческий мозг подводит нас.

Когнитивные психологи изучают, как люди приобретают, воспринимают, обрабатывают и хранят информацию. Эта работа может варьироваться от изучения того, как мы изучаем язык, до понимания взаимодействия между познанием и эмоциями.

Новые технологии, такие как магнитно-резонансная томография (МРТ), позволяют исследователям увидеть картину работы мозга, помогая им понять, как мозг реагирует на определенный стимул или как различия в структуре мозга могут повлиять на здоровье, личность или когнитивные функции человека. .

Прикладная наука о мозге и когнитивная психология

Наука о мозге и когнитивная психология сегодня — одна из самых разносторонних областей психологической специальности и одна из самых востребованных.Во всех профессиях есть непреодолимый интерес к тому, как работает мозг. Педагоги, разработчики учебных программ, инженеры, ученые, судьи, представители органов здравоохранения и безопасности, архитекторы и графические дизайнеры — все хотят знать больше о том, как мозг обрабатывает информацию. Их исследования и полученные в результате приложения стали неотъемлемой частью того, как организации, школы и предприятия функционируют и преуспевают. В клинических условиях когнитивные психологи стремятся лечить проблемы, связанные с психическими процессами человека, включая болезнь Альцгеймера, проблемы с речью, потерю памяти и проблемы с сенсорными или восприятием.

Студентам

Учителям

Ученая степень в области психологии является основой многих интересных карьерных путей в рамках данной дисциплины. Кроме того, понимание науки о психологии — например, получение степени бакалавра по данному предмету — может помочь студентам в их карьере и жизни.

Изучите ресурсы в классе
Понимание науки психологии может помочь студентам в их карьере и жизни.Психологическая наука лежит в основе многих интересных карьерных путей.


Узнайте, что нужно, чтобы сделать карьеру в области психологии.
Не нужно далеко смотреть, чтобы увидеть влияние, которое оказывают психологи. Они вносят свой вклад почти во все профессии, от здравоохранения и правоохранительных органов до спортивных достижений и освоения космоса.

Для школьных консультантов

Наука о мозге и познание — одна из самых разносторонних специальностей в психологии и одна из самых востребованных.Педагоги, инженеры, ученые, художники, архитекторы и дизайнеры — все они профессионально интересуются тем, как работает мозг. Исследования мозговых психологов и когнитивных психологов и их приложения стали неотъемлемой частью функционирования организаций, школ и предприятий.

Ресурсы, которые помогут вашим ученикам сделать карьеру в области психологии
Диплом по психологии может привести к успешной карьере, которая будет иметь значение для жизни людей.


Узнайте, что нужно, чтобы стать специалистом по науке о мозге и когнитивным психологом.
Наука о мозге и когнитивная психология фокусируются на том, как люди учатся, обрабатывают и хранят информацию.

Дата создания: 2014

От фундаментальных исследований мозга до лечения заболеваний головного мозга человека

Человеческий мозг — наиболее сложная из известных нам структур.В эту сложность заложены расстройства человеческого мозга. Возможные успехи в лечении этих расстройств являются результатом растущего понимания этой сложной организации. Мозг обезьян имеет некоторые важные сходства с человеческим мозгом по структуре и организации, поэтому обезьяны были тщательно изучены, чтобы помочь нам понять расстройства человеческого мозга. Имея это в виду, Национальная академия наук (NAS) созвала коллоквиум на тему «Использование моделей обезьян для понимания и разработки методов лечения заболеваний головного мозга человека» в Ирвине, Калифорния, 7 и 8 января 2019 года.Статьи коллоквиума в этом выпуске PNAS дают представление о связи научных открытий с лечением заболеваний головного мозга. Начнем с рассмотрения того, как работает такое научное открытие.

Основная роль фундаментальных исследований

Чем лучше мы знаем, как работает машина, тем больше вероятность, что мы сможем исправить ее, когда она сломается. Когда нашему автомобилю требуется ремонт, мы отнесем его к тому, кто, как нам кажется, понимает, как он работает, и, следовательно, может его отремонтировать.Мы делаем то же самое, когда у нас заболевание головного мозга; мы идем к врачу, который, как мы думаем, понимает систему мозга, лежащую в основе конкретного заболевания, и надеемся, что он сможет помочь. На первом месте стоит понимание системы мозга; без этого понимания лечение может оказаться неудачным или дорогостоящим. Понимание — это не все или ничего, оно постоянно развивается, часто на протяжении многих лет. Любой, кто имеет близкий опыт лечения заболеваний головного мозга, знает, что современная медицина по большей части пытается найти эти расстройства в темноте.Зажигать свет — задача фундаментальной науки.

Рассмотрим пример вклада фундаментальных исследований в клиническое лечение. Предположим, у вас проблемы с чтением. Ваш глазной врач измеряет наименьшие буквы, которые вы видите, а затем измеряет, насколько устойчивы ваши глаза во время чтения. Она считает, что ваши глаза нормальные, но нестабильные; именно из-за этой нестабильности вы плохо видите. Затем ей нужно выяснить, в чем именно заключается проблема движения глаз. Зная это, она может затем обратиться к результатам фундаментальных исследований — проведенных в основном на обезьянах за последние 50 лет — ряда нейронов в головном мозге (цепей мозга), которые необходимы для зрения, и тех, которые необходимы для движения глаз. .Она может сконцентрироваться на мозговых цепях для движения глаз и на той части цепи, которая вызывает ошибку движения глаз у пациента. Зная это, она могла бы использовать определенное лекарство или другое вмешательство для увеличения или уменьшения активности мозга в определенной точке цепи, чтобы уменьшить ошибку движения глаз и улучшить ваше чтение.

Смысл этой иллюстрации в том, что рассмотрение такой простой жалобы, как «Док, я не умею читать», зависит от знания о мозговых цепях, которые лежат в основе задачи чтения.Эти цепи не исследовались, чтобы ответить на вопрос: «Почему я не вижу?» а скорее «Как мы можем понять цепи мозга, необходимые для зрения, и как они организованы?» На разработку этого важного знания ушло не менее полувека работы сотен ученых.

Вся наука зависит от фундаментальных исследований, исследований, направленных на понимание системы, а не на ее исправление или построение. Исследования мозга — относительно новое явление. Подробные исследования функции мозга проводились только за последние 150 лет.Сравните это с недавней и справедливо отмеченной 50-й годовщиной высадки на Луну, которая основана на знаниях, накопленных за многие сотни лет, примерно с момента принятия Коперниканской точки зрения на солнечную систему с центром в центре Солнца. Задача исследования мозга также велика; консервативная оценка количества нейронов в мозге составляет 80 миллиардов, что более чем в 10 раз превышает население мира; количество возможных связей между этими нейронами составляет не менее 100 триллионов, что во много тысяч раз превышает количество звезд в нашей галактике.

Понимание зависит от моделей животных

Исследователи надеются ответить на множество вопросов о биологии человека, от того, как работает наш кишечник до того, как работает наш мозг. Опыт показывает, что всегда наиболее выгодно изучать биологическую систему на животном, у которой она хорошо развита и на которой ее относительно легко изучать. Например, в течение многих лет изучение передачи нервных импульсов по аксону нейрона изучается на кальмаре, морском беспозвоночном.Аксон соединяет один нейрон с другим нейроном или с мышцей. Кальмар был изучен, потому что у него есть гигантский аксон, который быстро активирует мышцу, которая выталкивает воду, чтобы быстро оттолкнуть кальмара от хищника. Поскольку аксон большой, можно было делать записи как изнутри, так и снаружи аксона. Это удобство сделало это животное предпочтительным для изучения передачи аксонов и привело к получению Нобелевской премии Аланом Ходжкином и Эндрю Хаксли в 1963 году. Инвазивные эксперименты, которые были необходимы для понимания, могли быть выполнены на этих животных, но с этической точки зрения были бы невозможны в люди, даже если у них был гигантский аксон (чего у них нет).Животные, используемые для изучения определенной системы, называются моделями этой системы на животных. Успехи в большинстве областей медицины зависят от исследований на моделях животных.

Важно различать модели животных и математические модели. Математические (или вычислительные) модели построены на данных, полученных в результате экспериментов, включая данные моделей животных. Такие модели создают математическое представление экспериментальных наблюдений, сделанных на моделях животных, которые не только суммируют результаты экспериментов, но и делают прогнозы, которые могут быть проверены в будущих экспериментах.В некотором смысле цель всех экспериментов — предоставить достаточно данных для построения математической модели изучаемой системы. Возвращаясь к кальмарам, Нобелевская премия Ходжкина и Хаксли была основана как на их математической модели, так и на животной.

Модель животного используется во время экспериментов, а математические модели строятся после экспериментов. Случайные аргументы в пользу того, что такие математические модели могут заменить экспериментальные модели, надуманны; компьютерные модели выводятся из экспериментальных данных и служат ориентиром для будущих экспериментов, но сами они не могут генерировать данные.И в данный момент времени несколько моделей обычно объясняют имеющиеся данные. Необходимо провести дальнейшие эксперименты, чтобы определить, какая модель лучше всего отражает основы системы и, таким образом, должна направлять развитие терапии.

Выбор лучшей животной модели

Фундаментальный принцип биологических исследований заключается в том, что для ответа на биологический вопрос нужно выбрать лучшую животную модель, как в случае с кальмаром для передачи нервных импульсов.Наша цель — выбрать животную модель, подходящую для изучения человеческого мозга и его нарушений. Рассмотрение некоторых примеров иллюстрирует диапазон используемых моделей и то, как ответы, которые они дают, зависят от соответствия задаваемым вопросам.

Плодовые мушки обеспечили ключевую связь между генетикой и болезнями человека, начиная с открытия Томаса Ханта Моргана, что гены переносятся в хромосомах. Впоследствии выяснилось, что более половины генов, ответственных за заболевания человека, сохраняются (остаются неизменными) у многих видов.Клинически конкретным примером является атаксия Фридрейха, наследственное заболевание, при котором пациенты ограничиваются инвалидными колясками и обычно приводят к ранней смерти. Заболевание возникает из-за дефектного гена (FXN), и поскольку этот ген сохраняется у разных видов, фундаментальные исследования можно проводить на плодовых мушках, которые несут этот ген и просты в использовании. Способы исправить генетический дефицит можно найти у плодовых мушек, а затем испытать на людях.

Мыши и люди — млекопитающие, и поэтому у них гораздо больше общих черт в структуре и функциях мозга, чем у дрозофил и людей.Таким образом, мышь использовалась во многих случаях, когда генетическое изменение у мыши может вызвать заболевание, подобное заболеванию человека. Это было сделано для ряда неврологических заболеваний. Например, синдром Ретта — это расстройство аутистического спектра, которое поражает только девочек. В 1999 году Худа Зогби обнаружил, что его основная причина — мутация определенного гена MECP2. Когда этот ген отсутствует у мышей, они проявляют неврологические симптомы, похожие на синдром Ретта. Восстановление отсутствующего гена обращает вспять неврологическое расстройство.Этот и другие примеры демонстрируют относительную легкость, с которой заболевание со специфическим генетическим дефицитом может быть воспроизведено у мышей, что, в свою очередь, облегчает поиск генетических или других методов лечения у людей. Кроме того, способность использовать генетические инструменты у мышей значительно расширила ее важность для понимания функции ее мозга.

Обезьяны (и обезьяны Старого Света, и макаки, ​​и обезьяны Нового Света, мартышки) имеют главное преимущество — мозг, организация и функции которого наиболее точно соответствуют мозгу человека.Преимущество такого сходства между обезьянами и людьми наглядно иллюстрируется одним из триумфов науки: победой над полиомиелитом, заболеванием, которое сейчас почти забыто.

Полиомиелит — разрушительное заболевание, которое парализовало многих, вынуждая их использовать поддержание дыхания в легких. Это также изменило повседневную жизнь; он отложил мероприятия и закрыл бассейны по всему миру на много летних месяцев. Вирус, вызывающий полиомиелит, был впервые идентифицирован в 1910 году Карлом Ландштейнером и Эрвином Поппером.Им не удалось идентифицировать вирус на кроликах, мышах и морских свинках, но, наконец, им удалось добиться успеха на обезьянах и продемонстрировать передачу вируса от человека к обезьянам. В 1935 году, 25 лет спустя, испытания пробной вакцины были проведены на людях после ограниченных предварительных испытаний на обезьянах. Иммунитет не всегда вырабатывался, но в некоторых случаях полиомиелит, вероятно, был вызван. Проблема заключалась в недостаточном понимании как вируса, так и вакцины. Следующие испытания вакцины были проведены 20 лет спустя, в 1955 году, когда знания расширились и вакцина, разработанная Джонасом Солком, оказалась успешной.Бедствие мира почти полностью искоренено. Базовое понимание вируса и вакцины заняло более полувека, и стало возможным только после того, как было обнаружено, что лучшей животной моделью для болезни была обезьяна.

Рассмотрение только этих трех животных моделей иллюстрирует основные характеристики животных моделей для исследования мозга. Во многих случаях конкретная модель является важным инструментом для ответа на вопросы, необходимые для расширения базовых знаний и разработки лечения расстройства мозга.Лечение полиомиелита основывалось на модели обезьян, и существует множество заболеваний головного мозга человека, которые почти наверняка потребуют понимания систем мозга обезьян из-за схожести организации и функций мозга этих двух приматов, обезьян и людей.

Текущие исследования обезьян и перспективы лечения заболеваний головного мозга человека

В этом Коллоквиуме статьи сосредоточены на преимуществах обезьяньей модели для развития базового понимания, необходимого до того, как станет возможным лечение человеческого заболевания.Становится очевидным, что многие из этих расстройств возникают в результате отказа нейронов головного мозга. Некоторые исследования уже показывают приложения к людям; другие показывают, как достижения приведут к лечению заболеваний человека. Здесь мы не пытаемся составить исчерпывающий обзор, а вместо этого выделяем несколько ярких примеров, которые уже привели к лечению заболеваний головного мозга, проходят испытания на людях или уточняются для таких испытаний. Мы также указываем, какое понимание функции мозга требовалось до того, как можно было даже представить себе лечение заболеваний головного мозга человека, и каковы были бы последствия такого лечения, если бы фундаментальные исследования на обезьянах были сокращены.Мы рассматриваем исследования в пяти разделах, и ниже дается введение в каждый из них. Первый — это сравнение мозга и поведения мышей, обезьян и людей. Следующие четыре раздела посвящены расстройствам мозга и вводятся в «Перспективе», написанной врачом. В следующих описаниях исследований одни статьи относятся к «обезьянам», а другие — к «нечеловеческим приматам»; во всех случаях речь идет о макаках или мартышках.

Мозг и поведение: мыши, обезьяны и люди

В первом разделе рассматриваются фундаментальные вопросы оценки мышей и обезьян как моделей нарушений мозга человека.Хотя все животные, рассматриваемые на этом коллоквиуме, являются млекопитающими, между ними есть существенные различия просто потому, что есть существенные различия в их мозге. В этом разделе приведены примеры различий между видами, рассматриваемыми на коллоквиуме: мыши, мартышки, макаки и люди.

Основное различие заключается в количестве анатомических областей в высшей области мозга, в коре головного мозга, и в связях между ними. Эти области коры головного мозга являются фундаментальными единицами коры головного мозга и основой комплексного познания.По данным Van Essen et al. (1) у мышей есть 43 различных области в каждом полушарии, у мартышек — до 117, у макак — до 161, а у людей — до 180. Это увеличение количества корковых областей согласуется с увеличением размера мозга и поведенческих реакций. способность через вид. Более того, есть очевидные параллели в организации этих областей у трех видов приматов, которые трудно различить у мышей.

Дисней и Роберт (2) рассматривают видовые различия передатчиков мозга, химических веществ, которые нервные клетки используют для связи друг с другом.Они сообщают, что передатчик у мышей, который действует на определенный тип кортикального нейрона, может не действовать на этот нейрон таким же образом у макак. Лекарства, которые действуют на мозг, обычно действуют через системы нейротрансмиттеров. Таким образом, хотя в некоторых случаях лекарство может действовать одинаково на мышей, обезьян и людей, в других случаях лекарство, разработанное для мышей, может не работать для приматов, включая людей.

Луо и Маунселл (3) рассматривают сложную поведенческую функцию, внимание, которое является компонентом многих заболеваний мозга.Их обзор исследований внимания на обезьянах показывает, что, хотя внимание может показаться единой системой, его можно лучше понять как несколько отдельных процессов в мозге, часто взаимодействующих друг с другом и часто вовлекающих разные мозговые пути.

Одним из больших преимуществ моделей мышей и мышей является то, что генами можно легко манипулировать. Организация нервных клеток для экспрессии определенных генов была полезным инструментом для нейробиологии, особенно для создания светочувствительности нейронов с помощью оптогенетики.Активностью таких нейронов можно управлять с помощью света. Несмотря на то, что оптогенетический доступ труднее достичь у обезьян, для этих животных в настоящее время активно разрабатываются различные молекулярные методы. Эль-Шамайле и Хорвиц (4) обобщают состояние этого конкретного искусства и показывают, что для многих целей оптогенетический контроль активности мозга у обезьян может быть легко достигнут.

Смысл всех этих исследований заключается в том, что мозг от мышей до обезьян и людей демонстрирует существенные различия в анатомической структуре, нейрональных передатчиках и поведенческих способностях.Это неудивительно, учитывая, что мозг является главной отличительной чертой этих млекопитающих, но он имеет серьезные последствия для разработки методов лечения заболеваний мозга человека.

Нарушения развития

Повреждения во время развития влияют на мозг качественно иначе, чем повреждения во взрослом возрасте. Повреждения головного мозга у взрослых часто приводят к серьезным и избирательным когнитивным нарушениям с потерей способности к одной функции на фоне других когнитивных функций.Примеры включают амнезию (избирательное нарушение формирования новых воспоминаний), афазию (избирательную потерю способности понимать или выражать речь) и агнозию (неспособность узнавать и идентифицировать знакомые объекты или людей). Напротив, когнитивные нарушения из-за повреждения мозга, полученного во время развития, обычно менее серьезны, но имеют более общий характер, влияя на более широкий спектр познания. Одна из возможностей этих различий заключается в том, что очаговое повреждение, полученное в раннем возрасте, может повлиять на функцию других областей мозга, которые связаны с поврежденной областью в процессе созревания.Однако в настоящее время у нас нет полного понимания всех факторов, которые влияют на различное влияние на познание повреждений, полученных на разных этапах развития. Модель нечеловеческих приматов имеет решающее значение для продвижения нашего понимания нарушений развития, поскольку она позволяет проводить проспективные и лонгитюдные исследования в системе, в отличие от мышей, где ход и специфичность коркового развития во многом такие же, как и у людей.

Статьи в этом разделе подчеркивают вклад модели нечеловеческих приматов в наше текущее понимание нарушений когнитивных функций, связанных с развитием.Клиническая перспектива Cacucci и Vargha-Khadem (5) обеспечивает теоретическую и клиническую основу для понимания когнитивных эффектов травмы головного мозга у детей. В статье Bachevalier (6) описывается серия исследований развития обезьян, которые дали нам представление о развитии гиппокампа и его уникальной роли в системе памяти приматов. Гиппокамп особенно уязвим в периоды низкого содержания кислорода, и раннее повреждение гиппокампа наблюдается у детей, которые испытали гипоксические или ишемические события, эпилепсию и даже стресс.Исследования с использованием модели приматов, отличных от человека, предоставили важную информацию о динамике развития когнитивных функций, зависимых от гиппокампа, о том, как на память влияет раннее повреждение гиппокампа, и о клинических последствиях повреждения этой части мозга в процессе развития. нервно-психические расстройства. Ничего из этого невозможно получить при работе с другими моделями, например с мышью. В статье Киорпеса (7) описывается детское расстройство развития амблиопии, которое нарушает зрение у большой популяции детей во всем мире.Киорпес описывает работу с нечеловеческой моделью приматов, которая воспроизводит человеческое заболевание так, как это не делают другие модели, такие как мышь. Эта модель дала понимание механизмов мозга, лежащих в основе амблиопии, а также новое понимание ее происхождения и чувствительных периодов. Это исследование привело к важным изменениям в клинической практике как за счет улучшения понимания важности раннего вмешательства у детей с состояниями, которые предрасполагают их к амблиопии, так и за счет разработки новых методов лечения пострадавших детей, основанных на экспериментах на обезьянах по пластичности мозга.Эксперименты на нечеловеческих приматах моделях повреждения мозга, перенесенного в раннем возрасте, были и будут иметь решающее значение для продвижения нашего понимания потенциала компенсаторных процессов и реорганизации функций. Эти исследования играют важную роль в разработке новых терапевтических вмешательств для улучшения здоровья человека и улучшения результатов для детей, подростков и взрослых, страдающих нарушениями развития.

Заболевания старения

Благодаря достижениям медицины, ожидаемая продолжительность жизни резко увеличилась, и группа людей в возрасте 65 лет и старше представляет собой наиболее быстрорастущий сектор нашего населения.Возрастные изменения когнитивных способностей как в результате нейродегенеративных заболеваний, так и в результате «здорового» старения затрагивают значительную часть нашего населения и представляют собой серьезную проблему для общественного здравоохранения. В статьях этого раздела описывается клиническая потребность в более глубоком понимании изменений в здоровье мозга, происходящих во время старения, и описываются захватывающие идеи, полученные в ходе экспериментов с использованием модели нечеловеческих приматов. Haque и Levey (8) предлагают клиническую перспективу с акцентом на болезнь Альцгеймера, которая является наиболее частой причиной деменции и составляет более 60% всех случаев.Хотя исследования, проведенные за последние несколько десятилетий, позволили понять патологические процессы, связанные с болезнью Альцгеймера, в настоящее время до сих пор не существует лечения или лечения, изменяющего болезнь. В этой статье описывается пробел в нашем понимании и ценность модели нечеловеческих приматов для наведения мостов между исследованиями на грызунах и людях, чтобы повысить нашу способность быстро тестировать новые терапевтические кандидаты. В статьях Arnsten et al. (9) и Beckman et al. (10) описывают захватывающие достижения в разработке моделей болезни Альцгеймера на нечеловеческих приматах.Arnsten et al. (9) показывают, что у стареющих макак-резусов естественным образом развиваются когнитивные дефициты наряду с невропатологией, аналогичной той, которая наблюдается у людей с болезнью Альцгеймера, включая амилоидные бляшки и тау-клубки; у мышей не наблюдается ни одного из этих возрастных изменений. Результаты, представленные в этой статье, используют электронную микроскопию для изучения ранних изменений в фосфорилировании тау-белка, что позволяет определить, как и где происходит дегенерация в процессе старения. Beckman et al. (10) описывают разработку модели болезни Альцгеймера на макаках-резусах с увеличением форм пептида Aβ, компонента амилоидных бляшек, продуцирующего маркеры болезни Альцгеймера у обезьян, аналогичные тем, которые наблюдаются у пациентов-людей.Вместе эти захватывающие разработки в обезьяньей модели болезни Альцгеймера обеспечивают важные новые платформы для разработки эффективных методов лечения болезни Альцгеймера и других видов деменции.

В статье Грея и Барнса (11) делается важный вывод о том, что изменения когнитивных способностей, связанные с «нормальным» старением — изменения, не связанные с конкретным нейродегенеративным заболеванием, — недостаточно изучены. В этой статье рассматриваются исследования на животных моделях и подчеркивается ценность нечеловеческих приматов.Обезьяны-макаки имеют поразительное сходство с людьми в поведении, сенсорной обработке и нейронной архитектуре, и Грей и Барнс демонстрируют фундаментальное понимание возрастного снижения памяти и потери слуха, которое было получено благодаря использованию обезьяньей модели старения человека. Вместе эти статьи (8⇓⇓ – 11) указывают на захватывающий потенциал и острую потребность в модели нечеловеческих приматов — единственной животной модели, которая воспроизводит человеческое заболевание — в ускорении нашего понимания процессов, связанных со старением мозга, а также разработка новых терапевтических подходов к лечению возрастных изменений познания.

Восстановление двигательных и сенсорных функций

Растущие знания о нейронных цепях в мозгу обезьян, которые лежат в основе контроля движения и регистрации сенсорной информации, позволяют компенсировать потерю этих функций у людей. В статьях этого раздела представлены иллюстрации восстановления двигательных и сенсорных функций человека. Клиническая перспектива Голдберга (12) вводит этот раздел, повторяя огромное бремя неврологических и психиатрических заболеваний для общественного здравоохранения.Далее Голдберг резюмирует проблемы в борьбе с болезнью Паркинсона, боковым амиотрофическим склерозом («болезнь Лу Герига»), повреждением спинного мозга, периферической невропатией и инсультом, и указывает, что прогресс в понимании каждого из этих расстройств зависит от фундаментальных исследований обезьяны.

В статье Витека и Джонсона (13) резюмируется успех в уменьшении тремора у многих пациентов с болезнью Паркинсона с помощью стимуляции определенных участков в глубине мозга. Они проследили ход фундаментальных исследований на обезьянах, которые определили мозговые цепи, лежащие в основе движения конечностей, и определили место мозга, где стимуляция должна уменьшать тремор, и это сделало.В следующих двух статьях Кеннеди и Шварца (14) и Андерсена, Афлало и Келлиса (15) приводятся впечатляющие примеры, показывающие, как понимание организации управления движением конечностей обезьяньим мозгом привело к разработке протезов, которые позволяют парализованному человеку пациенты могут управлять искусственными руками с помощью активности собственного мозга. Это возможно из-за сходства функциональной анатомии частей мозга обезьяны и человека, которые контролируют движения конечностей; у грызунов эти структуры разительно различаются.При тестировании протеза регистрировались нейроны в областях коры головного мозга, контролирующие движения конечностей, пока пациент представлял себе цель движения. Затем образцы нейронной активности загружались в компьютер, который использовал информацию, полученную от обезьян, для преобразования человеческих нейронных реакций в инструкции по перемещению механической руки. В тестах Kennedy и Schwartz (14) зарегистрированные нейроны находились в первичной моторной области коры, а в тестах Andersen et al.(15) сигналы мозга были получены от нейронов в других областях, которые проецируются на моторную кору. Обе статьи показывают, что пациенты, которые не могут двигать собственными руками, могут управлять механической рукой, чтобы выполнять свои желания, к их почти невероятной радости.

Некоторые пациенты не могут двигаться, другие не видят. Picaud et al. (16) рассматривают методы, с помощью которых сенсорная информация может быть преобразована в нейронную активность для создания зрительных ощущений, когда нормальные сигналы нарушены дегенеративными заболеваниями сетчатки.Эти заболевания являются основными причинами необратимой слепоты у людей. Эта слепота особенно разрушительна, когда поражает центральную часть сетчатки, желтое пятно, потому что это нарушает видение мелких деталей, необходимых для многих повседневных задач, включая чтение. Приматы — единственные млекопитающие, у которых есть макула, поэтому исследования на обезьянах необходимы для разработки методов лечения дегенеративных заболеваний сетчатки у человека, которые влияют на макулу. Picaud et al. также показывают, что обезьяны, но не мыши, обладают набором нейронов сетчатки с молекулярной специфичностью, подобной человеческой, необходимой для создания молекулярных растворов, специфичных для определенного типа клеток, для воссоздания светочувствительности пораженных сетчаток.

Расстройства настроения

Расстройства настроения включают все типы депрессии, нарушающие жизнедеятельность. Изучение людей, страдающих депрессией, позволило понять широко распространенные изменения активности мозга, связанные с этим заболеванием, но мы все еще далеки от эффективных методов лечения. Отделение причины от компенсации в отношении наблюдаемых изменений мозга, понимание того, что лежит в основе широко распространенных вариаций симптомов депрессии, и почему люди реагируют на одни методы лечения, но не на другие, или не реагируют на все доступные методы лечения, — вот некоторые из основных вопросов. это необходимо решить.Статьи в этом разделе расширяют наши знания о некоторых из основных задействованных областей мозга.

Префронтальная кора головного мозга человека вовлечена в депрессию, как и почти все психические расстройства. Префронтальная кора головного мозга значительно расширяется и становится сильно дифференцированной у людей. Приматы, не относящиеся к человеку, включая хорошо изученных макак и недавно завезенных мартышек, также имеют хорошо развитую лобную долю со структурой, аналогичной той, которая встречается у людей. Напротив, у грызунов полностью отсутствуют некоторые области в их гораздо меньшей, менее дифференцированной лобной коре.Клиническая перспектива Rudebeck et al. (17) рассматривают попытку определить области человеческого мозга, в которых глубокая стимуляция мозга может уменьшить депрессию, используя в качестве ориентира то, что известно из мозга обезьяны. Робертс и Кларк (18) сосредоточили внимание на одной конкретной области мозга, связанной с депрессией, — на вентромедиальной префронтальной коре. Они анализируют его вклад в специфические симптомы тревоги и ангедонии, а также его чувствительность к антидепрессантам у мартышек, обеспечивая важный мост между исследованиями на грызунах и людях.Бернарди и Зальцман (19) дают представление о взаимодействиях между познанием и эмоциями, которые при нарушении регуляции лежат в основе общих психических расстройств. Используя многосайтовые записи нейрональной активности у макак, авторы исследуют эти взаимодействия в миндалине и лобной коре. Hikosaka et al. (20) изучали несколько релевантных нейронных цепей в другой подкорковой области, в базальных ганглиях. Они показывают, как разные цепи управляют разным поведением, многие из которых связаны с психиатрическими симптомами у людей.Dum et al. (21) отвечают на давний вопрос о том, как мозг приматов контролирует состояние мозга и тела, обнаруживая мультисинаптические связи от моторных, когнитивных и аффективных сетей в коре головного мозга обезьяны к мозговому веществу надпочечников, источнику гормонов надпочечников, которые подготавливают нас к работе. стресс бороться или бежать. Напротив, мозг крысы находится на гораздо большем расстоянии от синапсов от когнитивных и аффективных областей коры головного мозга, и нет прямого воздействия на двигательные области, которых даже не существует у крысы.Тема, которая проходит через все эти отчеты, отражает возможности для понимания и лечения, предоставляемые сходством между людьми и обезьянами в организации мозга и когнитивных функциях.

Сохранение будущих методов лечения заболеваний головного мозга человека

Этот образец достижений в исследованиях на обезьянах проясняет проблемы в развитии базового понимания заболеваний мозга человека и вероятность прогресса в их лечении. Столь же ясно, что прекращение достижений в понимании мозга положит конец прогрессу в лечении расстройств мозга.Предсказывать будущее исследований мозга — глупое занятие, но мало оснований полагать, что будут разработаны методы, которые сделают модели на животных ненужными. В некоторых случаях, включая те, которые мы здесь выделили, обезьяны будут лучшей, а зачастую и единственной подходящей моделью. Продолжение исследований на обезьянах не гарантирует, что лечение будет успешным, но когда это лучший подход, мы должны продолжать его. Исследования на обезьянах приведут к дальнейшему пониманию функций мозга, позволят разработать методы лечения изнурительных заболеваний человека и облегчат страдания бесчисленного количества пациентов, лечение которых иначе не будет разработано.

Благодарности

Мы благодарны Майклу Голдбергу и Уильяму Ньюсому за их комментарии к предыдущему проекту этой статьи, а также всем авторам статей в этом специальном выпуске за их многочисленные идеи.

Сноски

  • Вклад авторов: E.A.B., J.A.M. и R.H.W. написал газету.

  • Авторы заявляют об отсутствии конкурирующей заинтересованности.

  • Этот документ является результатом Коллоквиума Артура М. Саклера Национальной академии наук «Использование обезьяньих моделей для понимания и разработки методов лечения заболеваний головного мозга человека», состоявшегося 7–8 января 2019 г. в Арнольде и Мейбл Бекман. Центр национальных академий наук и инженерии в Ирвине, Калифорния.Коллоквиумы НАН начались в 1991 г. и с 1995 г. публикуются в PNAS. С февраля 2001 г. по май 2019 г. коллоквиумы поддерживались щедрым подарком от Дамы Джиллиан и д-ра Артура М. Саклера Фонда искусств, наук и гуманитарных наук в память мужа дамы Саклер, Артура М. Саклера. Полная программа и видеозаписи большинства презентаций доступны на веб-сайте NAS по адресу http://www.nasonline.org/using-monkey-models.

Существует ли связь между разумом и телом, или наш мозг работает в одиночку?

Идея о том, что наш мозг похож на гигантский суперкомпьютер, который управляет и определяет все, что мы делаем, в последние годы приобрела популярность.Также есть идеи, которые недавно считались научной фантастикой, например, загрузка Интернета прямо в наш мозг или создание нового типа человека, обладающего улучшенными когнитивными способностями.

В своей новой книге, The Biological Mind , Алан Джасанофф, профессор биологической инженерии Массачусетского технологического института, объясняет, почему эта «церебральная мистика» создает ложную дихотомию между мозгом и телом и игнорирует телесные влияния химических веществ на нашу психологию. в крови к бактериям в кишечнике.

В своем офисе в Массачусетском технологическом институте он объяснил, почему легенда Red Sox Тед Уильямс заморозил свое тело; почему изменения температуры влияют на то, насколько голландская полиция стреляет из своего оружия; и почему идея загрузки Интернета прямо в наш мозг неуместна.

Фотография предоставлена ​​Hachette Book Goup

Пожалуйста, соблюдайте авторские права. Несанкционированное использование запрещено.

Одна из основных концепций вашей книги — это то, что вы называете «церебральной мистикой».«Можете ли вы объяснить, что это значит и почему такой взгляд на мозг искажает нашу истинную природу?

Эта книга в значительной степени посвящена двум противоположным идеям: биологическому разуму, сосредоточенному на мозгу, в котором влияние остального тела и вне тела формирует то, что мы думаем и делаем, и церебральной мистике, комплексу стереотипов и идеалов. о мозге, которые склонны рассматривать его как изолированную и всемогущую сущность, почти как современную версию души.

Проблема дуалистического взгляда на мозг и его отношения с физическим телом и физическим миром заключается в том, что он заставляет нас видеть себя неестественно самодостаточными, как разумом, так и автономными агентами.Другими словами, мы рассматриваем себя как объекты, которые действуют с на , поэтому мы менее чувствительны к вещам, которые влияют на нас на вне . Идея о том, что мозг — это машина, абстрактная сущность, подобная гигантскому суперкомпьютеру, существует некоторое время, в основном со времен компьютеров. Другие люди использовали квантовую аналогию для мозга. Но представление о мозге как о компьютере является наиболее распространенным в наши дни.

Новое исследование показывает, что наши эмоции, как и наш мозг, играют ключевую роль в том, как мы воспринимаем мир и взаимодействуем с ним.Расскажите об исследовании

Лаури Нумменмаа .

Да! Люди в разное время в истории были чувствительны к тому, как тело и мозг координируют эмоции. Несколько лет назад было опубликовано увлекательное исследование, в котором участникам предлагалось нанести на карту свое собственное тело, где они испытывают ощущения, когда испытывают различные эмоции. Исследователи изучили примерно 15 разнообразных эмоций и нашли разные телесные карты для каждой из этих вещей. Первая группа участников была финской.Чтобы проверить культурные предубеждения, они посмотрели на вторую группу, я думаю, японцев, и нашли аналогичные ответы.

Вероятно, самым известным человеком, отстаивавшим точку зрения о том, что эмоции являются ключом к обучению или поведению, является Даниэль Канеман. Его исследования показали, что существует очевидный быстрый, иррациональный способ принятия решений, который важен с точки зрения поведенческой стороны экономики. В нашей области нейробиологии Антонио Дамасио много лет утверждал, что между телом и мозгом существует петля.Это включает в себя телесные сигнатуры, которые привязаны к разным контекстам в нашей среде и направляют нас к различным поведенческим результатам. Это один из способов когнитивного участия тела в наших действиях, в который многие люди не поверили бы, столкнувшись с более мистическими представлениями о мозге как о замкнутой машине.

Новая область нейробиологии, известная как «коннектомика», стремится дать своего рода объединяющую теорию мозга. Объясните, что это означает и что делает

Human Connectome Project .

Коннекомика означает в нашем сообществе две разные вещи. То, с чем я лично взаимодействую, больше связано с картированием структур человека, в основном клеток мозга. Проект Human Connectome немного отличается, потому что он смотрит с примерно на три порядка меньшим разрешением на супермагистрали, которые соединяют различные области мозга, и пытается связать их с аспектами активности мозга и генетикой. У обоих этих взглядов есть общее то, что они пытаются описать ключевые аспекты функции мозга с точки зрения его внутренней структуры.

Это замечательная вещь, поскольку эти данные очень важны. Но мистический конец этого исследования заключается в том, что, если бы мы знали, где соединена каждая клетка, то мы могли бы смоделировать работу мозга и, в самой экстремальной форме, смоделировать всю нашу жизнь на компьютере.

Вероятно, нет преподавателей ведущих университетов, которые согласились бы с этой точкой зрения. Но это такая тема, как движение за замораживание мозгов после смерти. Самый известный пример здесь, в Бостоне — Тед Уильямс, наш великий бейсболист Red Sox, тело которого заморозили после смерти.Эта идея о том, что вы можете взять замороженную ткань и реконструировать разум и, в некотором смысле, жизнь человека, мотивируется разделенным на части представлением о мозге: все важное находится в мозгу.

Мозг составляет лишь около 2 процентов человеческого тела, но он отвечает за все функции организма. Узнайте о частях человеческого мозга, а также о его уникальных защитных механизмах, таких как гематоэнцефалический барьер.

Фрэнсис Крик , один из первооткрывателей ДНК, однажды сказал: «Вы … не более чем поведение огромного скопления нервных клеток и связанных с ними молекул.«Почему вы считаете, что он в корне неправ?

Ответ зависит от того, что делает вас вами . Есть некоторые аспекты того, что делает вас вами, которые, вероятно, полностью встроены в мозг, например, эпизодические воспоминания о происходящих событиях, которые вы можете представить себе мысленным взором. Но когда вы думаете о том, что делает человека личностью, в этом есть много вещей. Одна из главных вещей — это личность. Как мы ведем себя, когда сталкиваемся с определенными типами проблем; каков наш характер? Эти вещи тесно связаны с эмоциями и возвращают нас к фундаментальной роли тела в эмоциональных реакциях.

Хотелось бы, чтобы у нас был хороший эксперимент по извлечению трупа и подтверждение этой точки зрения. Но снять чье-то тело и проверить, как он себя ведет, довольно сложно. Самое близкое, что я упоминаю в книге, — это пересадка разных частей тела. Очевидно, что трансплантации влияют на мировоззрение и эмоциональное состояние людей. Возможно, самым популярным и передовым в наши дни является пересадка бактерий, живущих в кишечнике. Исследования как на животных, так и на людях показали, что если вы замените вредные бактерии в кишечнике полезными, вы можете значительно изменить настроение и эмоциональные функции.

Книга

Изменение сердца раскрыла кое-что необычное: когда человеку делают пересадку сердца, он также может чувствовать, что унаследовал некоторые черты личности донора. Вы думаете, что это возможно?

Как научный скептик, я не верю, что это возможно, и не имею правдоподобного объяснения этому. Однако ясно, что автор книги Клэр Сильвия пережила колоссальный эмоциональный переворот.Получила ли она воспоминания донора, представляется весьма сомнительным. Но то, что трансплантация вызвала эмоциональный переворот, я не оспариваю. Я цитирую исследование большой популяции реципиентов трансплантата сердца, где около 20 процентов сообщили об изменениях личности.

Если вы посмотрите на других пациентов, перенесших трансплантацию, они также сообщают о значительных изменениях настроения, некоторые из которых объясняются вполне определенными физиологическими причинами. Один из примеров — трансплантация печени. Печень участвует в детоксикации крови, а токсины в крови влияют на мозг.Итак, если вы исправите чью-то неисправную печень, вы также измените его когнитивный ландшафт.

Одна из моих любимых строк в вашей книге: «Люди подобны растениям, цветущим или увядающим с погодой». Есть даже связь между температурой и насилием, не так ли?

Само собой разумеется, что то, что находится вне тела, также влияет на разум. Окружающая среда наводняет мозг примерно 10 мегабайтами информации в секунду. Большая часть этого ввода остается на подсознательном уровне.Один из примеров — температура. Мы можем чувствовать, когда становится слишком жарко, но относительно незначительные перепады температуры часто для нас незаметны.

Исследование, проведенное Соломаном Хсиангом из Принстона, показало, как небольшая разница в температуре может существенно повлиять на случаи насилия и агрессии. Несколько исследований, которые он процитировал, касались обучения полиции в Нидерландах с применением огнестрельного оружия. Изменение температуры в помещении, в котором они выполняли упражнения, заставляло их более или менее стрелять из ружья.

Значит, в Алабаме должно быть больше насилия, чем в Аляске?

Прав. При прочих равных, ключ к хорошему научному исследованию — это хороший контроль. Но сравнение Алабамы и Аляски может быть неубедительным, поскольку есть много различий. В течение большей части года люди на Аляске, вероятно, видят меньше света, чем, например, люди в Алабаме. А наличие цветов и уровней освещенности в нашей окружающей среде также может иметь значительное влияние как на эмоциональные аспекты личности, так и на когнитивные функции.

Многие из нас знают, что недостаток дневного света может вызвать сезонное аффективное расстройство или САР. Менее знакомо влияние цветов. Даже крошечные цветовые подсказки в вашем окружении могут повлиять на ваше поведение. Было обнаружено, например, что цвета сине-зелено-желтого типа имеют тенденцию быть особенно возбуждающими. Красный, судя по его репутации, склонен к агрессии и избеганию. В одном исследовании исследователи поместили маленькие красные или синие подсказки в верхнюю часть ложного экзамена и обнаружили, что люди, у которых были красные подсказки на экзамене, справлялись хуже.

Новое движение, известное как трансгуманизм

, стремится изменить нас путем реинжиниринга нашего мозга. Объясните их философию и идею Интернета разума , и почему вы считаете, что это опасная и ошибочная идея.

Трансгуманизм с его фокусом на мозг — это создание людей, которые каким-то образом выходят за рамки нормального. Интернет разума — это идея прямого подключения разума к Интернету через имплантаты мозга без необходимости говорить или печатать на клавиатуре или раздражать вещи, на которые мы тратим так много времени.Это не так уж и важно, я считаю, что это темный и опасный поступок. Лично мне это не нравится. Но я думаю, что очарование такого футуристического направления, продвигаемого такими людьми, как Илон Маск, в некоторой степени подпитывается этой церебральной мистикой: идеей о том, что для того, чтобы быть футуристическим в отношении разума, мы должны коснуться мозга. Я утверждаю, что умственную работоспособность можно улучшить, не касаясь мозга .

Один из примеров, который мне нравится, — это делать людей лучше водителями.Один из главных подходов автомобильной индустрии — полностью исключить людей из поля зрения. Но зачем нам связывать машину с мозгом? Просто тренируйте машину, чтобы она стала лучше. На мой взгляд, нам очень мало нужно бояться мозговых технологий, аналогов которым у нас нет в обществе. Это не революция. Тем не менее, общественное восхищение мозгом заставляет людей размышлять обо всех этих ужасных вещах.

Вы завершаете книгу словами: «Мозг — это биотический орган, включенный в континуум естественных причин и связей, которые вместе вносят вклад в наш биологический разум.«Принеси это нам домой, Алан; Объясните, почему так важно понимать, что мы не

, а наш мозг.

Моя всеобъемлющая тема против узкого мышления. Если мы хотим решить наши проблемы, мы не должны сводить их к проблемам мозга. Нам нужно иметь широкий взгляд, который распознает, как мозг связан как с телом , так и с окружающей средой ; и ищите решения везде, где они лгут. Объяснение человеческого поведения только с точки зрения функции мозга проистекает из своего рода мистического взгляда на мозг и удерживает нас от прогресса в том направлении, которое наука может нас поощрять.

Это интервью было отредактировано для большей ясности.

Саймон Уорролл курирует Книжный разговор . Следуйте за ним на Twitter или на simonworrallauthor.com .

Сколько энергии потребляет мозг?

  • Опубликован1 фев 2019
  • Отзыв написан1 фев 2019
  • Автор Майкл В.Ричардсон
  • Источник BrainFacts / SfN

istock.com/marrio31

Как и всем остальным частям вашего тела, вашему мозгу для работы нужна энергия. Саймон Лафлин, профессор кафедры зоологии Кембриджского университета, объясняет, почему мозгу нужно так много энергии, как он использует энергию и как эти потребности повлияли на нашу эволюцию.

Сколько энергии требуется мозгу?

У среднего взрослого человека в состоянии покоя мозг потребляет около 20 процентов энергии тела. Основная функция мозга — обработка и передача информации с помощью электрических сигналов — очень и очень затратна с точки зрения использования энергии.

Точные проценты установить трудно, но у нас есть довольно хорошие оценки того, куда идет эта энергия, хотя она зависит от области мозга. В коре головного мозга мышей около четверти энергии мозга идет на поддержание самих нейронов и глиальных клеток — процессов, через которые проходят все клетки, чтобы оставаться живыми.Остальные 75 процентов используются для передачи сигналов — отправки и обработки электрических сигналов по цепям мозга. Эти числа кажутся очень похожими у людей.

Основная часть этой энергии расходуется в синапсах — крошечных промежутках между клетками мозга, через которые отправляются и принимаются сигналы. Там клетки постоянно закачивают ионы в промежуток между клетками, обменивая калий и натрий для создания электрических зарядов. Это перекачивающее действие является фундаментальным для работы мозговых цепей, но они очень энергоемкие.

Некоторым частям или областям мозга требуется больше энергии, чем другим?

Между двумя основными типами тканей мозга — серым веществом и белым веществом — серое вещество требует гораздо больше энергии, чем белое вещество. Белое вещество, состоящее из пучков аксонов, содержит большое количество миелина — жирового вещества, которое окружает аксоны, чтобы изолировать их и препятствовать утечке электричества. Из-за этой изоляции белое вещество использует примерно на 20–25 процентов больше энергии, чем серое вещество, которое состоит из дендритов, тел клеток и участков синапсов.

Некоторые функции требуют больше энергии, чем другие. Области мозга, отвечающие за обработку слуха, требуют больше энергии, чем обонятельная система или области мозга, отвечающие за память. Для слуха требуется очень быстрая и точная сигнализация — было бы невыгодно задерживать звук опасности каким-либо образом. Относительно медленные процессы, такие как обоняние, не требуют такой интенсивной энергии.

Вы тратите больше энергии, когда много думаете или выполняете сложные задачи?

Следует иметь в виду два важных фактора.Мозгу для работы требуется эта дорогостоящая электроэнергия. И твой мозг никогда не отключается. Даже когда вы спите ночью, мозг потребляет примерно столько же энергии, сколько днем. Пока вы отдыхаете, ваши нейроны постоянно общаются, обновляя друг друга о том, что происходит. Их постоянная бдительность — это то место, где расходуется большая часть энергии.

Если для выполнения конкретной задачи требуется определенная область мозга, потребности этой области в энергии возрастают. Вы можете увидеть увеличение на сканировании фМРТ — область будет ярко-красной, где цепи особенно активны.Если вы разговариваете с другим человеком, область Брока — область, связанная с созданием речи — станет более активной. Несмотря на то, что вы можете предположить по ярким цветам, увеличение энергии незначительное — максимум восемь процентов. В отличие от мышц ноги, где потребление энергии может увеличиваться в три-четыре раза при ходьбе по сравнению с тем, когда вы сидите, мозгу требуется относительно постоянное количество энергии — независимо от того, делаете ли вы что-то сложное, например, решаете сложную математическую задачу или глядя в космос.Увеличение незначительно по сравнению с большим количеством энергии, которое требуется в качестве исходного уровня.

Существует миф о том, что вы используете только 10 процентов своего мозга, а волшебная таблетка может разблокировать оставшиеся 90 процентов. Большая часть ваших нейронов относительно молчалива в течение долгого времени, ожидая активации при активации. Но они делают это, чтобы оставаться энергоэффективными. Если вы каким-то образом утроите количество нейронов, активируемых одновременно, потребности мозга в кислороде резко увеличатся, возможно, используя столько же, сколько и мышцы ног во время спринта.

Повлияли ли потребности мозга в энергии на эволюцию человека?

У мозга нет резерва энергии, который он мог бы хранить, когда он в ней нуждается. В отличие от мышц, которые могут накапливать излишки углеводов, мозг нуждается в постоянном снабжении кислородом и энергией, чтобы нормально работать. Если кровоснабжение мозга прекращается или нарушается — например, во время инсульта или травмы головы — нейроны начинают быстро отключаться. Это может показаться недостатком, но это неотъемлемая часть работы мозга.Если бы в мозге были клетки, хранящие резервную мощность, эти клетки занимали бы пространство между нейронами. Это увеличило бы длину, на которую электрические сигналы должны были бы пройти, и для этого им потребовалось бы больше энергии. У ранних организмов могла быть нервная система, которая включала в себя такие средства защиты от сбоев, но за миллионы лет эволюции мы пожертвовали этой резервной мощностью ради эффективности. Это делает нас уязвимыми к травмам, но также позволяет нам использовать сложные схемы мозга.

Об авторе

Майкл У. Ричардсон

Майкл У. Ричардсон — писатель и редактор из Бруклина, Нью-Йорк, освещающий самые разные темы — от мозга и поведения до окружающей среды.

BrainFacts.org приветствует все ваши вопросы, связанные с мозгом.

Каждый месяц мы выбираем один вопрос читателя и получаем ответ от ведущего нейробиолога. Всегда что-то интересовало?

Заявление об ограничении ответственности: BrainFacts.org предоставляет информацию о понимании в этой области причин, симптомов и исходов заболеваний головного мозга. Он не предназначен для предоставления пациентам конкретных медицинских или иных советов. Посетители, заинтересованные в медицинской консультации, должны проконсультироваться с врачом.

Имя* Пожалуйста, введите ваше имя.

Фамилия* Пожалуйста, введите свою фамилию.

Адрес электронной почты* Пожалуйста, введите Ваш адрес электронной почты. Адрес электронной почты недействителен.

Город

Состояние Выберите OneAlabamaAlaskaArizonaArkansasCaliforniaColoradoConnecticutDelawareDistrict Of ColumbiaFloridaGeorgiaHawaiiIdahoIllinoisIndianaIowaKansasKentuckyLouisianaMaineMarylandMassachusettsMichiganMinnesotaMississippiMissouriMontanaNebraskaNevadaNew HampshireNew JerseyNew MexicoNew YorkNorth CarolinaNorth DakotaOhioOklahomaOregonPennsylvaniaRhode IslandSouth CarolinaSouth DakotaTennesseeTexasUtahVermontVirginiaWashingtonWest VirginiaWisconsinWyoming

Страна Выберите OneUnited StatesCanadaUnited KingdomIrelandAustraliaNew Zealand ——————- AfghanistanAlbaniaAlgeriaAmerican SamoaAndorraAngolaAnguillaAntarcticaAntigua и BarbudaArgentinaArmeniaArubaAustraliaAustriaAzerbaijanBahamasBahrainBangladeshBarbadosBelarusBelgiumBelizeBeninBermudaBhutanBoliviaBosnia и HerzegovinaBotswanaBouvet IslandBrazilBritish Индийского океана TerritoryBrunei DarussalamBulgariaBurkina FasoBurundiCambodiaCameroonCanadaCape VerdeCayman IslandsCentral африканского RepublicChadChileChinaChristmas IslandCocos (Килинг) IslandsColombiaComorosCongoCongo, Демократическую Республику TheCook IslandsCosta RicaCote D’ivoireCroatiaCubaCyprusCzech RepublicDenmarkDjiboutiDominicaDominican RepublicEcuadorEgyptEl SalvadorEquatorial GuineaEritreaEstoniaEthiopiaFalkland (Мальвинские) острова Фарерские IslandsFijiFinlandFranceFrench GuianaFrench PolynesiaFrench Южный TerritoriesGabonGambiaGeorgiaGermanyGhanaGibraltarGreeceGreenlandGrenadaGuadeloupeGuamGuatemalaGuineaGuinea-bissauGuyanaHait Остров iHeard и МакДональда IslandsHoly Престол (Ватикан) HondurasHong KongHungaryIcelandIndiaIndonesiaIran, Исламская Республика ofIraqIrelandIsraelItalyJamaicaJapanJordanKazakhstanKenyaKiribatiKorea, Корейская Народно-Демократическая Республика ofKorea, Республика ofKuwaitKyrgyzstanLao Народная Демократическая RepublicLatviaLebanonLesothoLiberiaLibyan Арабская JamahiriyaLiechtensteinLithuaniaLuxembourgMacaoMacedonia, бывшая югославская Республика ofMadagascarMalawiMalaysiaMaldivesMaliMaltaMarshall IslandsMartiniqueMauritaniaMauritiusMayotteMexicoMicronesia, Федеративные Штаты ofMoldova, Республика ofMonacoMongoliaMontserratMoroccoMozambiqueMyanmarNamibiaNauruNepalNetherlandsNetherlands AntillesNew CaledoniaNew ZealandNicaraguaNigerNigeriaNiueNorfolk IslandNorthern Mariana IslandsNorwayOmanPakistanPalauPalestinian Территория, оккупированнаяПанамаПапуа-Новая ГвинеяПарагвайПеруФилиппиныПиткэрнПольшаПортугалияПуэрто-РикоКатарВоссоединениеРумынияРоссийская ФедерацияРуандаСвятой ЕленыСент-Китс и НевисСент-ЛюсияСент-Пьер и Мик uelonSaint Винсент и GrenadinesSamoaSan MarinoSao Том и PrincipeSaudi ArabiaSenegalSerbia и MontenegroSeychellesSierra LeoneSingaporeSlovakiaSloveniaSolomon IslandsSomaliaSouth AfricaSouth Джорджия и Южные Сандвичевы IslandsSpainSri LankaSudanSurinameSvalbard и Ян MayenSwazilandSwedenSwitzerlandSyrian Arab RepublicTaiwan, провинция ChinaTajikistanTanzania, Объединенная Республика ofThailandTimor-lesteTogoTokelauTongaTrinidad и TobagoTunisiaTurkeyTurkmenistanTurks и Кайкос IslandsTuvaluUgandaUkraineUnited арабского EmiratesUnited KingdomUnited StatesUnited Штаты Экваторияльная IslandsUruguayUzbekistanVanuatuVenezuelaViet Нам-Виргинские острова, Британские Виргинские острова, U.С. Уоллис и Футуна, Западная Сахара, Йемен, Замбия, Зимбабве,

.

Вопрос* Пожалуйста, введите свой вопрос.

Вопрос отправлен. Спасибо.

При отправке отзыва произошла ошибка. Пожалуйста, повторите попытку позже.

Нейромиф 4 — ОЭСР

Мы используем только 10% нашего мозга

Один из самых стойких и широко распространенных мифов о мозге утверждает, что мы используем только 10% нашего мозга.Какой шок, если мы подумаем о 90% потенциала нашего мозга, которые мы не используем! Пользователи интернет-форума пытались объяснить этот феномен: «Конечно, мы не используем весь свой мозг, — пишет один из них, — потому что тогда мы не могли бы узнавать что-то новое, поскольку весь потенциал мозга был бы уже использован». . Другой человек, наоборот, думает: «Мы используем только часть нашего мозга, остальное служит резервом. Мы постоянно теряем клетки мозга. Это означает: в течение нашей жизни мы используем их все! » Помимо этих объяснений, в рекламных кампаниях используется миф о 10%.Чаще всего это происходит в связи с некоторыми продуктами для тренировки мозга нового поколения, которые обещают доступ к огромным неиспользуемым областям мозга, но продавцы получают больше всего от этих продуктов.

Другие люди пытаются расширить свой мозг, используя различные методы. Таким образом, было заявлено, что: «В традиционных азиатских техниках медитации оставшиеся проценты мозга используются для расширения сознания и в качестве духовного упражнения». Следовательно, мы могли научиться у дзенских монахов и йогов использовать весь наш мозг.А тем, кто не согласен с медитацией, они могли бы легче развить повышенные способности мозга: с помощью наркотиков, таких как каннабис. Только представьте, чего можно достичь с помощью расширения возможностей мозга: передачи мыслей, чрезвычайно высокого интеллекта, а также телекинеза.

Однако правда менее фантастична. Нет абсолютно никаких научных доказательств, подтверждающих этот миф, даже в некоторой степени. Существуют различные теории происхождения этого мифа, но нет никаких существенных доказательств того, что мы используем только 10 или любой другой конкретный или ограниченный процент нашего мозга.Напротив, все существующие данные показывают, что мы используем 100% нашего мозга .

Откуда появился этот миф?

Сегодня трудно определить, от кого произошел этот миф и как он мог распространиться так широко. Тем не менее, это можно проследить до конца 19 века в рекламных объявлениях и брошюрах по самопомощи. Не говоря уже об этом, Альберт Эйнштейн однажды сказал журналисту, что он использовал только 10% своего мозга, как ответ на вопрос, касающийся своего интеллекта.Однако эта цитата Эйнштейна никогда официально не записывалась. Затем миф стал известен благодаря бестселлеру Дейла Карнеги «Как перестать беспокоиться и начать жить» и благодаря Ури Геллеру, который объяснил свою «магию ложки» более эффективным использованием мозга.

Хотя ни один ученый, занимающийся мозгом, никогда не говорил о 10%, исследователи все же внесли свой вклад в миф о 10%. Невежество, которое царило в начале исследований мозга, могло способствовать появлению мифа. В 30-х годах исследователь Карл Лэшли исследовал функцию определенных областей мозга с помощью электрического разряда.Они не проявили никаких эффектов во многих областях мозга. Отсюда он пришел к выводу, что эти регионы не имеют никакой функции. Таким образом, появился термин «безмолвная кора». Однако сегодня этот тезис оказался неверным. Другая возможность возникновения этого мифа — соотношение клеток глии к нейронам в головном мозге, которое составляет 10: 1. Клетки глии «только» поддерживают функционирование нейронов. Но именно нейроны используются для обработки информации и, следовательно, для нашего мышления и чувств.

Возможно, успех мифа можно приписать нашей надежде преодолеть человеческие ограничения.Как было бы здорово, если бы у нас был такой огромный, неиспользованный резервуар! Но есть аргументы, что этим желаниям не суждено сбыться.

Аргументы против мифа о 10%: мы используем 100% нашего мозга.

«90% мозга постоянно лежат в забое» — нейробиолог сразу же усомнился бы в истинности этого утверждения по следующим причинам:

1. Эволюция не допускает расточительства. Расточительство приводит к исключению генофонда.

Как и все другие органы, наш мозг сформировался в результате естественного отбора.Хотя мозг весит всего 2% от общей массы тела, он использует 20% всей энергии. Таким образом, рост и функционирование мозговой ткани является метаболически затратным. Что касается этих высоких затрат, маловероятно, что эволюция позволила бы растрачивать ресурсы в масштабах, необходимых для создания такого неэффективного и лишь частично используемого органа! Мозг, который работает только с 10% своей мощности, не будет стоить высоких затрат, и поэтому люди с их большим мозгом уже были бы исключены из генофонда.

2. Примеры из клинической неврологии показывают, что потеря менее 90% мозговой ткани имеет серьезные последствия.

Представьте себе следующий ужасный сценарий: человек в маске приставляет пистолет к вашему лбу и угрожает: «Отдайте мне свои деньги, или я буду стрелять!» Согласно мифу о 10%, вы спокойно откажетесь от его приказа, поскольку вероятность того, что пуля попадет в область мозга, которую вы фактически используете, составляет всего 10%. Но на самом деле все иначе: никто не рискнет получить такую ​​травму. Ни один инсульт или другая травма не обходятся без (по крайней мере, краткосрочных) последствий.Ни одна область мозга не может быть повреждена, не оставив человека с умственными или физическими недостатками.

Но есть истории о людях, которые годами жили с пулей в мозгу или полностью оправились от инсульта. Тот факт, что эти люди могут вести более или менее нормальную жизнь, объясняется необычайной способностью мозга: его пластичностью. Мозг очень хорош в компенсации. Другие нервные клетки могут взять на себя функции поврежденных нервных клеток, как в футбольном матче: если один игрок получает красную карточку, другие игроки берут на себя его роль и компенсируют его отсутствие.Таким образом, команда, вероятно, может играть не так хорошо, как раньше, но все же может играть и забивать. Также может показаться, что красная карточка (или поврежденная часть мозга соответственно) вообще не использовалась. Но было бы неразумно делать вывод из компенсированной функции, что нам нужно только 90% наших футболистов или 10% нашего мозга.

3. Известны особые функции областей мозга: можно создать карту мозга, чтобы стало ясно, что неактивных 90% нет.

До сих пор электрическая стимуляция частей мозга во время нейрохирургии не выявила ни одной бездействующей области мозга, где с помощью этих крошечных токов невозможно вызвать восприятие, эмоции или движение. (Это можно сделать с пациентами под местной анестезией, потому что в головном мозге нет болевых рецепторов). Кроме того, нейробиологи смогли локализовать психологические функции в определенных областях мозга с помощью других методов, таких как ЭЭГ (электроэнцефалография), МЭГ (магнитофалография), ПЭТ (позитронно-эмиссионная томография) или фМРТ (функциональная магнитно-резонансная томография).Следовательно, в мозге не наблюдалось неактивных участков. Даже во время сна ни одна область мозга не остается полностью бездействующей. Напротив, нежелательная активность в определенных областях мозга может указывать на серьезную неисправность.

Дополнительные ссылки:

Действительно ли мы используем только 10 процентов нашего мозга , Scientific American, июнь 2004 г.

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.