Насколько мозг человека работает: Как работает мозг

Как работает мозг

Каждый день ученые узнают все больше о том, как работает мозг. И хотя эксперты считают наши знания пока еще довольно скудными, множество фактов, которые сегодня доподлинно известны, позволяют понять, насколько совершенная машина находится в нашем распоряжении.

 

Составляя 2–3 % массы тела, мозг использует 20 % энергии организма. Большая ее часть обеспечивает быстрое срабатывание миллионов нейронов, взаимодействующих друг с другом. Именно нейрональное срабатывание и соединение обеспечивают все высшие функции мозга. Оставшаяся часть энергии используется для управления другими видами деятельности — как бессознательными, такими как сердцебиение, так и осознанными, такими как вождение автомобиля.

 

Мозг активен все время, но не все области работают одномоментно (хотя большинство активны постоянно в течение суток). Исследователи мозга при помощи технологии визуализации доказали, что на протяжении дня человек использует все 100 % мозга.

Даже во сне такие области, как лобная кора (контролирует мышление более высокого уровня и самосознание) или соматосенсорные области, которые помогают людям почувствовать свое окружение, активны.

 

Молниеносный шторм нейронной активности происходит почти по всему мозгу в течение нескольких секунд. Нейроны, которые выполняют сходные функции, имеют тенденцию к кластеризации. Например, нейроны, ответственные за движение большого пальца, расположены рядом с нейронами, которые контролируют указательный палец.

 

Приблизительная емкость памяти человеческого мозга 1000 терабайт, или миллион мегабайт. Для сравнения: весь Национальный архив Великобритании составляет около 70 терабайт.  Людей с выдающейся памятью мы склонны характеризовать словом «феномен». Так, американец Ким Пик, ставший прототипом Рэймонда Бэббита из фильма «Человек дождя», обладал уникальной памятью: ему удавалось хранить до 98 % всей полученной информации. Среди друзей Пик имел прозвище Kim-puter. В журнале Scientific American была опубликована статья, посвященная Киму Пику.

Ученые предполагают, что феномен был вызван отсутствием мозолистого тела, соединяющего полушария мозга: нестандартные соединения нейронов в этом участке спровоцировали повышенные возможности использования памяти.

 

Современный образ жизни меняет наш мозг, и не к лучшему. За последние годы средний размер мозга человека уменьшился, причем вопреки всеобщему мнению мы не становимся умнее, средний IQ понизился на 1,6 балла за последнее десятилетие.

 

Концентрация внимания у людей снижается. Если в 2000 году средняя продолжительность внимания была 12 секунд, то теперь 8 секунд. Концентрация внимания у золотых рыбок, например, занимает 9 секунд. Интеллектуальные способности человека сразу после пробуждения ниже, чем после бессонной ночи или в состоянии средней тяжести опьянения. Существует 10 тысяч специфических типов нейронов в головном мозге, внутри разных нейронов информация передается с разной скоростью. Мозг воспроизводит новые нервные клетки, вопреки ранее известной информации.

 

В возрасте от 2 до 11 лет (по некоторым данным, от 2 до 7) происходит самое бурное развитие мозга. Около 95 % тканей мозга окончательно формируются к семи годам, составляя целиком законченный орган. На 75–80 % мозг состоит из воды. 20 % — столько кислорода от общего количества, потребляемого человеком, необходимо для работы мозга.

 

• На мозг «работает» 15 % сердца: 750 мл крови проходит через него каждую минуту, что составляет 15–20 % всего кровотока.
• Мозг человека на 60 % состоит из жира. 25 % холестерина в организме находится в клетках мозга. Без холестерина клетки мозга умирают!
• 1 424 г — средний вес мозга взрослого мужчины, к старости масса мозга уменьшается до 1 395 г.
• Рекордный вес мужского мозга — 2 049 г. Мозг Альберта Эйнштейна весил всего 1 230 г.
• Женский мозг в среднем на 14 % меньше мужского. Однако, согласно последним исследованиям, он на 10 % активнее, чем мужской. Максимальный известный вес женского мозга 1 565 г.
• У первобытных людей мозг был на 10–12 % крупнее мозга современного человека.
• 500 млн лет назад у первых существ на Земле появился ствол мозга — он представляет собой то же, что и мозг современных рептилий.
• 100 трлн связей создают сеть, благодаря которой мы обрабатываем информацию, запоминаем и мыслим.
• Около 100 млрд нейронов насчитывается в мозге (90 млрд звезд в нашей галактике). 100 тысяч химических реакций происходит в человеческом мозге ежесекундно. 10 000 нервных связей исходит от одного нейрона.
• Каждый отдельный нейрон соединен примерно с 10 000–40 000 других на десяти разных уровнях. 288 км/ч — такой скорости достигают сигналы в нервной системе человека. К старости скорость снижается на 15 %. В голове проносится около 50 000 мыслей в день, около 70 % из них, как полагают ученые, негативные.

Пора заглянуть внутрь: что происходит в мозге, когда мы ничем не заняты

1,3 килограмма — таков средний вес человеческого мозга. Однако он потребляет 20% всей энергии, которую мы получаем в течение дня. Почему так происходит и чем занимается мозг, когда мы бездельничаем, рассказывает биохимик и нейрофизиолог Елена Белова в своей книге «Автостопом по мозгу. Когда вся вселенная у тебя в голове»

С приходом и развитием томографии появилась возможность заглянуть внутрь черепа и увидеть наконец мозг живого (и здорового) человека. Впервые в распоряжении ученых появился метод, с помощью которого можно разглядеть отдельные борозды и извилины, волокна и скопления серого вещества глубоко внутри головного мозга, и все это не требовало проведения опасных хирургических манипуляций для вскрытия черепной коробки и рассечения нервных тканей. 

Вслед за магнитно-резонансной томографией (МРТ), позволяющей получать четкие трехмерные изображения структур головного мозга, появилась ее модификация — функциональная МРТ (фМРТ), которая оценивает, насколько меняется кровоток в разных участках мозга прямо в процессе восприятия и мышления. Когда какой-либо участок мозга активно работает, расположенные там нейроны потребляют много кислорода и нуждаются в активном кровоснабжении. Технология фМРТ позволяет оценить, как меняется насыщение крови кислородом, и таким образом сравнить изменение активности отдельных зон мозга, когда человеку дают разные задания, которые можно выполнить, лежа в томографе. Наконец-то ученые могли (почти вживую) наблюдать за тем, что происходит в мозге здорового человека, и отслеживать, как разгорается и гаснет активность в разных зонах мозга, пока человек в томографе смотрит на картинки, слушает музыку, проводит вычисления в уме или пытается припомнить, что ел вчера на завтрак. 

Первые экспериментаторы, использующие фМРТ для изучения работы мозга, исходили из подхода чистой прибавки. В основе лежит довольно простая идея: любую деятельность мозга можно описать как вызванную активность, которая будет заметно выделяться на фоне постоянно идущей базовой активности.

Фактически ученые представляли базовый уровень как нечто похожее на режим ожидания, от которого можно «отмерять» интересующие ученых мыслительные процессы. 

Далее из концепции чистой прибавки следует, что если мы сталкиваемся с какой-то задачей, то дополнительно к базовому уровню мозг подключает отделы, отвечающие за тот или иной процесс в мозге. В зависимости от типа задачи мозг задействует разные компоненты нервной деятельности — зрительные или слуховые зоны, ресурсы рабочей памяти, способности к пространственному, логическому или абстрактному мышлению и т. п. — все зависит от того, из каких компонентов состоит задача. 

Материал по теме

Общая томографическая картина работающего мозга при таком подходе напоминает пиццу по индивидуальному рецепту: то, что вы получите, складывается из обязательной основы (лепешка и томатный соус) и дополнительных ингредиентов, каждый из которых добавляет какие-то оттенки вкуса готовой пицце (и прибавляется к итоговой сумме заказа).

Концепция чистой прибавки говорит, что любой мыслительный процесс можно разложить на отдельные ингредиенты. 

Примерно как гавайская пицца состоит из разложенных на лепешке ананасов, ветчины и курицы, так и любую задачу на восприятие и мышление можно разложить на отдельные ингредиенты, где каждый участок мозга делает что-то свое. 

Где-то нейроны оценивают форму объекта, в отделах по соседству определяют цвет фигуры, неподалеку прикидывают, движется фигура или нет, при этом отдельно оценивают поворот вокруг своей оси, отдельно — перемещение объекта относительно фона. Чтобы понять, какие участки мозга подключены, нужно просто сравнить фоновую активность (основу) с активностью в ответ на задание (ингредиенты поверх основы) и затем вычесть одно из другого. 

Удивительно, но, если рассчитать потребление энергии отдыхающим и интенсивно работающим мозгом, разница едва ли составит 5%

Если нужно выделить в задаче один-единственный компонент, мы сравниваем две задачи — они должны быть идентичны во всем, кроме этого компонента. Скажем, мы хотим понять, где в мозге происходит различение цветов. Тогда в первой задаче человеку говорят нажимать на кнопку, когда зажжется лампочка, а во второй просят нажать, только если загорается лампочка зеленого света. Различия на двух томограммах можно отнести на счет различения цветов. Предполагается, что, добавляя к задаче один новый компонент, мы точно так же добавляем к работе мозга один новый компонент, ничего больше не меняя; мозг решает обе задачи одинаково, за исключением нюанса с цветом лампочки. Таким образом, контроль в фМРТ-исследованиях представлял собой точно такую же задачу с одним-единственным отличием. О том, что происходит в мозге, когда он не решает никакую задачу, исследователи задумывались редко. 

Все изменилось в самом начале XXI века. Маркус Рэйкл стал одним из первооткрывателей и исследователей особого режима работы мозга. В лаборатории, где он работал, перед контрольной задачей всегда записывали активность мозга в состоянии покоя: это пошло еще с тех времен, когда там анализировали реакции мозга на простейшие стимулы вроде геометрических фигур или вспышек света. Контролем в этом случае было просто отсутствие всякого стимула. Так и повелось, что исследователи обязательно регистрировали работу мозга волонтеров, пока они лежали, ожидая начала эксперимента. 

Когда исследователи начали сравнивать томограммы, полученные в покое и с различными заданиями, неожиданно оказалось, что нет никакого базового уровня, на который можно наложить активность в отделах мозга. Какую бы задачу ни брали ученые, в воображаемой основе обнаруживалось несколько «дырок» — всегда в одних и тех же местах. Это никак не укладывалось в рамки концепции чистой прибавки и возмутительным образом нарушало то, как ученые представляли себе работу мозга. Не важно, какое это было задание — зрительное, слуховое, на слова, на внимание, на арифметические расчеты, — в мозге всегда находились одни и те же зоны, которые отключались, а не подключались, стоило волонтеру переключиться на задание. «Дырки» на томограмме означали и прорехи в существующих научных знаниях о работе мозга.  

Субъективно кажется, что это два очень разных состояния — когда мы бездельничаем и когда мы напряженно работаем, обдумываем сложный материал, проводим вычисления в уме или пытаемся запомнить новую информацию. В первом случае мы прохлаждаемся и «проветриваем» мозг, а во втором он рано или поздно «вскипает» и голова вот-вот лопнет от перенапряжения. 

Удивительно, но, если рассчитать потребление энергии отдыхающим и интенсивно работающим мозгом, разница едва ли составит 5%! Различие в умственном напряжении, кажущемся нам гигантским, образует лишь крошечную верхушку айсберга, а под водой кроется огромный массив скрытых от восприятия, но очень энергоемких процессов, о которых мы не догадываемся. 

Вообще-то мозг — очень «прожорливый» орган и в покое тратит около 20% всей энергии, которую мы расходуем. Когда же нам нужно как следует сосредоточиться и включить голову, энергопотребление мозга увеличивается с 20 до 21% — прямо скажем, малозаметная разница. 

Материал по теме

Получается, что мозг потребляет чертову прорву энергии — в среднем в 10 раз больше, чем все другие органы и ткани в организме человека. Одна пятая всей энергии в спокойном состоянии идет на нужды мозга, даже если он ничем не занят, хотя весит мозг около 1,5 кг. На что же тратится эта энергия? 

Самая очевидная догадка для ученого — энергия тратится в основном на ионный насос, чтобы поддерживать нейроны в состоянии боевой готовности. Эти насосы покрывают мембраны нейронов и постоянно откачивают из клетки натрий, а калий закачивают внутрь нее. На этой разнице электрических потенциалов и работает нейрон, при этом сам по себе нервный импульс проходит вдоль нервной клетки без затрат энергии, просто сокращая разницу между уровнем ионов внутри и снаружи.  

Однако дело не в насосе и не в проведении нервных импульсов: по последним оценкам, для нейрона все это стоит недорого. Нейрон тратит от 60 до 80% энергии, передавая сигналы другим нейронам, то есть большинство потребляемой мозгом энергии тратится в синапсах — местах контакта нервных клеток: там выделяются пузырьки с нейромедиаторами, которые запускают импульсы в следующей клетке. Закачать нейромедиатор в синаптические пузырьки, отправить их в синаптическую щель и затем как можно быстрее убрать нейромедиаторы из синапса, чтобы точно дозировать силу сигнала, — на это и тратится энергия, пока нейроны взаимодействуют друг с другом. 

Биосинтез — еще одна статья расходов глюкозы, главного источника энергии для мозга. Мозгу необходимо восстанавливаться и перестраиваться, и для этого ему нужна не только энергия, но и «строительные материалы». В мозге взрослого человека около 12–15% глюкозы идет на то, чтобы получить новые аминокислоты, жирные кислоты и нуклеотиды — нервной ткани необходимо постоянно обновляться и перестраиваться. У младенцев таким образом расходуется около 30% глюкозы в мозге, а у недоношенных детей этот показатель может доходить почти до 100%! 

Еще одна интересная деталь: вечером мозг потребляет существенно больше энергии, чем утром: митохондрии в нейронах усиливают активность почти на 20%, а доля глюкозы, которая идет на перестройку нервной ткани, меняется с 11% ранним утром до 19% поздним вечером. Такие суточные колебания можно объяснить, если вспомнить, что больше всего энергии расходуется в синапсах. По мере накопления дневных впечатлений синапсы все активнее проводят сигналы и расходуют все больше энергии. Полученный опыт преобразуется затем в изменения связей между нейронами — это и есть нейропластичность. 

Все приведенные выше факты не дают ответа на важный вопрос: почему организм готов платить за работу мозга такую цену? Это сейчас люди практически решили проблему голода, а на протяжении миллионов лет предки человека постоянно сталкивались с угрозой голодной смерти. Тем не менее пятая часть всего съеденного отправлялась на нужды мозга. Зачем нужна вся эта непрерывно идущая работа и что с этого получают люди? 

Один из первооткрывателей дефолт-системы мозга Маркус Райхл считает, что мозг непрерывно занят построением внутренней модели окружающего мира, которая помогает мозгу предсказывать, что случится дальше, и подготовиться к грядущим событиям, используя этот прогноз. При этом лишь небольшая часть этой работы доступна для осознания. Но если прогнозы не сбываются, это непременно обращает на себя наше внимание. Жители крупных городов сталкиваются с этим, когда наступают на ступеньки неработающего эскалатора, и внезапно ощущают что-то вроде толчка: наш мозг ожидает, что эскалатор будет работать, и заранее компенсирует ускорение, которое организм испытывает, попадая на эскалатор. Обычно мы не ощущаем работу этого внутреннего механизма — до тех пор, пока прогноз совпадает с действительностью: наш мозг прекрасно справляется с такими задачами, не подключая сознание. Вполне возможно, что в глубине энергореактора, каковым служит наш мозг, идут и другие процессы, которые ученым еще только предстоит открыть. 

Как работает мозг? — InformedHealth.org

Создано: 8 октября 2009 г.; Последнее обновление: 31 октября 2018 г.; Следующее обновление: 2021.

Мозг работает как большой компьютер. Он обрабатывает информацию, которую получает от органов чувств и тела, и отправляет сообщения обратно в тело. Но мозг может делать гораздо больше, чем машина: люди думают и испытывают эмоции своим мозгом, и это корень человеческого интеллекта.

Человеческий мозг размером примерно с два сжатых кулака и весит около 1,5 кг. Внешне он немного похож на большой грецкий орех, со складками и щелями. Мозговая ткань состоит примерно из 100 миллиардов нервных клеток (нейронов) и одного триллиона вспомогательных клеток, которые стабилизируют ткань.

Существуют различные отделы головного мозга, каждый из которых выполняет свои функции:

• головной мозг

• промежуточный мозг, включая таламус, гипоталамус и гипофиз

• мозг, включая средний мозг и продолговатый мозг

• мозжечок

Структура головного мозга

Головной мозг состоит из правой половины и левой половины, известных как правое и левое полушария. Два полушария соединены толстым пучком нервных волокон, называемым мозолистым телом. Каждое полушарие состоит из шести областей (долей), которые выполняют разные функции. Головной мозг контролирует движение и обрабатывает сенсорную информацию. Здесь производятся сознательные и бессознательные действия и чувства. Он также отвечает за речь, слух, интеллект и память.

Функции двух полушарий сильно различаются: в то время как левое полушарие отвечает за речь и абстрактное мышление у большинства людей, правое полушарие обычно отвечает за пространственное мышление или образы. Правое полушарие мозга контролирует левую сторону тела, а левое полушарие мозга контролирует правую сторону тела. Это означает, что повреждение левого полушария вследствие инсульта, например, может привести к параличу правой стороны тела.

Левая кора головного мозга отвечает за речь и язык. Правая кора головного мозга предоставляет пространственную информацию, например, где в данный момент находится ваша нога. Таламус обеспечивает головной мозг сенсорной информацией от кожи, глаз и ушей, а также другой информацией. Гипоталамус регулирует такие вещи, как голод, жажду и сон. Вместе с гипофизом он также регулирует гормоны в организме.

Ствол головного мозга передает информацию между головным мозгом, мозжечком и спинным мозгом, а также контролирует движения глаз и выражение лица. Он также регулирует жизненно важные функции, такие как дыхание, кровяное давление и сердцебиение.

Мозжечок координирует движения и отвечает за равновесие.

Как мозг снабжается кровью?

Мозг нуждается в постоянном притоке достаточного количества кислорода, глюкозы и других питательных веществ. По этой причине он имеет особенно хорошее кровоснабжение. Каждая сторона мозга получает кровь по трем артериям:

• Спереди передняя мозговая артерия кровоснабжает ткани за лбом и под макушкой (верхняя часть головы).

• Средняя мозговая артерия важна для сторон и областей, расположенных дальше внутри мозга. Передняя и средняя мозговые артерии отделяются от внутренней сонной артерии, крупного кровеносного сосуда на шее.

• Задняя мозговая артерия кровоснабжает заднюю часть головы, нижнюю часть мозга и мозжечок. Он снабжается кровью из позвоночных артерий, которые также являются крупными артериями шеи.

Прежде чем три артерии достигнут «своей» области мозга, где они разделятся на более мелкие ответвления, они располагаются близко друг к другу под мозгом. В этой области они соединены друг с другом более мелкими кровеносными сосудами, образуя структуру, похожую на транспортную развязку. Артерии соединены друг с другом и в других областях. Преимущество этих соединений заключается в том, что проблемы с кровоснабжением головного мозга могут быть до некоторой степени компенсированы: например, если ветвь артерии постепенно сужается, кровь все еще может поступать к той части мозга, которую она снабжает кровью, по этим альтернативным путям. (коллатеральный кровоток).

Мельчайшие ответвления (капилляры) артерий головного мозга снабжают клетки мозга кислородом и питательными веществами из крови, но они не пропускают другие вещества так же легко, как аналогичные капилляры в остальном теле. Медицинский термин для этого явления — «гематоэнцефалический барьер». Например, он может защитить нежный мозг от токсичных веществ в крови.

После поступления кислорода в клетки бедная кислородом кровь оттекает по венам головного мозга (церебральные вены). Вены несут кровь к более крупным кровеносным сосудам, известным как пазухи. Стенки пазухи укреплены прочной оболочкой (твердой мозговой оболочкой), которая также помогает им сохранять свою форму. Это держит их постоянно открытыми и облегчает приток крови к венам на шее.

Источники

• Менче Н. (ред.) Biologie Anatomie Physiologie. Мюнхен: Urban & Fischer/Elsevier; 2012.

• Pschyrembel W. Klinisches Wörterbuch. Берлин: Де Грюйтер; 2014.

• Шмидт Р. , Ланг Ф., Хекманн М. Physiologie des Menschen: mit Pathophysiologie. Гейдельберг: Спрингер; 2011.

• Информация о здоровье IQWiG написана с целью помочь люди понимают преимущества и недостатки основных вариантов лечения и здоровья услуги по уходу.

  Поскольку IQWiG является немецким институтом, некоторая информация, представленная здесь, относится к Немецкая система здравоохранения. Пригодность любого из описанных вариантов у конкретного случае можно определить, поговорив с врачом. Мы не предлагаем индивидуальные консультации.

  Наша информация основана на результатах качественных исследований. Это написано команда медицинских работников, ученых и редакторов, а также проверенных внешними экспертами. Ты можешь найти подробное описание того, как наша медицинская информация создается и обновляется в наши методы.

Основы мозга: знай свой мозг

Изображение

Мозг — самая сложная часть человеческого тела. Этот трехфунтовый орган является местопребыванием разума, интерпретатором чувств, инициатором движений тела и контролером поведения. Лежащий в своей костлявой оболочке и омываемый защитной жидкостью, мозг является источником всех качеств, определяющих нашу человечность. Мозг является жемчужиной в короне человеческого тела.

Этот информационный бюллетень представляет собой базовое введение в человеческий мозг. Это может помочь вам понять, как работает здоровый мозг, как сохранить его здоровым и что происходит, когда мозг болен или дисфункционален.

 

Структура мозга

Изображение

Мозг подобен группе экспертов. Все части мозга работают вместе, но у каждой части есть свои особые обязанности. Мозг можно разделить на три основные единицы: передний мозг , средний мозг и задний мозг .

Задний мозг включает верхнюю часть спинного мозга, ствол головного мозга и складчатый шар ткани, называемый мозжечком . Задний мозг контролирует жизненно важные функции организма, такие как дыхание и частота сердечных сокращений.

Мозжечок координирует движения и участвует в заученных механических движениях. Когда вы играете на пианино или бьете по теннисному мячу, вы активируете мозжечок.

Самая верхняя часть ствола головного мозга — это средний мозг, который контролирует некоторые рефлекторные действия и является частью цепи, участвующей в контроле движений глаз и других произвольных движений. Передний мозг — самая большая и наиболее высокоразвитая часть человеческого мозга: он состоит в основном из головной мозг и структуры, скрытые под ним ( см. » Внутренний мозг «).

Изображение

Когда люди видят изображения головного мозга, обычно они замечают именно головной мозг. Головной мозг находится в самой верхней части мозга и является источником интеллектуальной деятельности. Он хранит ваши воспоминания, позволяет вам планировать, позволяет вам воображать и думать. Это позволяет узнавать друзей, читать книги и играть в игры.

Головной мозг разделен на две половины (полушария) глубокой трещиной. Несмотря на разделение, два полушария головного мозга сообщаются друг с другом через толстый тракт нервных волокон, лежащий в основании этой трещины. Хотя два полушария кажутся зеркальным отражением друг друга, они разные. Например, способность образовывать слова, по-видимому, в основном принадлежит левому полушарию, в то время как правое полушарие, по-видимому, контролирует многие навыки абстрактного мышления.

По какой-то пока неизвестной причине почти все сигналы от мозга к телу и наоборот пересекаются на пути к мозгу и от него. Это означает, что правое полушарие головного мозга в основном контролирует левую сторону тела, а левое полушарие – правую сторону. При поражении одной стороны мозга поражается противоположная сторона тела. Например, инсульт в правом полушарии мозга может привести к параличу левой руки и ноги.

Кора головного мозга

Поверхность головного мозга и мозжечка покрыта жизненно важным слоем ткани толщиной в стопку двух или трех десятицентовиков. Она называется корой, от латинского слова «кора». Большая часть фактической обработки информации в мозгу происходит в коре головного мозга. Когда люди говорят о «сером веществе» мозга, они имеют в виду эту тонкую оболочку. Кора серая, потому что нервы в этой области лишены изоляции, из-за которой большинство других частей мозга кажутся белыми. Складки в мозгу увеличивают площадь его поверхности и, следовательно, увеличивают количество серого вещества и количество информации, которая может быть обработана.

География мысли

Изображение

Каждое полушарие головного мозга можно разделить на отделы или доли, каждая из которых выполняет различные функции. Чтобы понять каждую долю и ее особенности, мы совершим экскурсию по полушариям головного мозга.

Лобные доли

Image

Две лобные доли лежат непосредственно за лбом. Когда вы планируете расписание, представляете будущее или используете обоснованные аргументы, эти две доли выполняют большую часть работы. Один из способов, с помощью которого лобные доли, по-видимому, делают эти вещи, — это то, что они действуют как места кратковременного хранения, позволяя держать в уме одну идею, пока обдумываются другие идеи.

Моторная кора

Изображение

В самой задней части каждой лобной доли находится моторная кора , которая помогает планировать, контролировать и выполнять произвольные или преднамеренные движения, такие как движение рукой или удар ногой по мячу.

Теменные доли

Image

Когда вы наслаждаетесь хорошей едой — вкусом, ароматом и консистенцией пищи, — работают две части позади лобных долей, называемые теменными долями . Чтение и арифметика также входят в репертуар каждой теменной доли.

Соматосенсорная кора

Изображение

Передние части этих долей, сразу за моторными областями, представляют собой соматосенсорную кору . Эти области получают информацию о температуре, вкусе, прикосновении и движении от остальной части тела.

Затылочные доли

Изображение

Когда вы смотрите на слова и изображения на этой странице, вы видите, что работают две области задней части мозга. Эти доли, называемые затылочными долями , обрабатывают изображения от глаз и связывают эту информацию с изображениями, хранящимися в памяти. Поражение затылочных долей может привести к слепоте.

Височные доли

Image

Последними в нашем туре по полушариям головного мозга являются височные доли , которые лежат перед зрительными областями и располагаются под теменными и лобными долями. Любите ли вы симфонии или рок-музыку, ваш мозг отвечает за активность этих долей. В верхней части каждой височной доли находится область, отвечающая за получение информации от ушей. Нижняя сторона каждой височной доли играет решающую роль в формировании и извлечении воспоминаний, в том числе связанных с музыкой. Другие части этой доли, по-видимому, объединяют воспоминания и ощущения вкуса, звука, зрения и осязания.

Внутренний мозг

Глубоко в мозгу, скрытые от глаз, находятся структуры, которые являются привратниками между спинным мозгом и большими полушариями. Эти структуры не только определяют наше эмоциональное состояние, но также изменяют наше восприятие и реакцию в зависимости от этого состояния и позволяют нам инициировать движения, которые вы совершаете, не задумываясь о них. Как и доли в полушариях головного мозга, описанные ниже структуры располагаются парами: каждая дублируется в противоположной половине мозга.

Image

Гипоталамус размером с жемчужину управляет множеством важных функций. Он будит вас по утрам и заряжает адреналином во время экзамена или собеседования. Гипоталамус также является важным эмоциональным центром, контролирующим молекулы, которые заставляют вас чувствовать себя воодушевленным, злым или несчастным. Рядом с гипоталамусом находится таламус , главный информационный центр для информации, поступающей в спинной и головной мозг и обратно.

Дугообразный тракт нервных клеток ведет от гипоталамуса и таламуса к гиппокампу . Этот крошечный выступ действует как индексатор памяти, отправляя воспоминания в соответствующую часть полушария головного мозга для долговременного хранения и извлекая их при необходимости. Базальные ганглии (не показаны) представляют собой скопления нервных клеток, окружающих таламус. Они отвечают за инициирование и интеграцию движений. Болезнь Паркинсона, которая приводит к тремору, ригидности и жесткой шаркающей походке, представляет собой заболевание нервных клеток, ведущих к базальным ганглиям.

Нейрон

Мозг и остальная часть нервной системы состоят из множества различных типов клеток, но основной функциональной единицей является клетка, называемая нейроном. Все ощущения, движения, мысли, воспоминания и чувства являются результатом сигналов, проходящих через нейроны. Нейроны состоят из трех частей: тела клетки , дендритов и аксона .

Image

Тело клетки содержит ядро, в котором производится большинство молекул, необходимых нейрону для выживания и функционирования. Дендриты отходят от тела клетки, как ветви дерева, и получают сообщения от других нервных клеток. Затем сигналы проходят от дендритов через тело клетки и могут перемещаться от тела клетки по аксону к другому нейрону, мышечной клетке или клеткам какого-либо другого органа.

Нейрон обычно окружен множеством опорных клеток. Некоторые типы клеток обвивают аксон, образуя изолирующую миелиновую оболочку . Миелин — это жировая молекула, которая обеспечивает изоляцию аксонов и помогает нервным импульсам проходить быстрее и дальше. Аксоны могут быть очень короткими, например те, которые передают сигналы от одной клетки коры к другой клетке, расположенной на расстоянии менее ширины волоса. Или аксоны могут быть очень длинными, например те, которые передают сообщения от головного мозга по всему спинному мозгу.

Синапс

Image

Ученые многое узнали о нейронах, изучая синапс — место, где сигнал проходит от нейрона к другой клетке. Когда сигнал достигает конца аксона, он стимулирует высвобождение крошечных пузырьков. Эти структуры выделяют химические вещества, известные как нейротрансмиттеры , в синапс. Нейротрансмиттеры пересекают синапс и прикрепляются к рецепторам соседней клетки. Эти рецепторы могут изменять свойства воспринимающей клетки. Если принимающая клетка также является нейроном, сигнал может продолжать передачу к следующей клетке.

Некоторые ключевые нейротрансмиттеры взаимодействуют с другими клетками мозга. Некоторые нейротрансмиттеры делают клетки более активными (называемые

возбуждающими ), в то время как другие блокируют или ослабляют активность клеток (называемые тормозящими ).

• Ацетилхолин является возбуждающим нейротрансмиттером , поскольку обычно делает клетки более возбудимыми. Он регулирует мышечные сокращения и заставляет железы выделять гормоны. Болезнь Альцгеймера, которая изначально влияет на формирование памяти, связана с нехваткой ацетилхолина.
• Глутамат является основным возбуждающим нейротрансмиттером. Слишком много глутамата может убивать или повреждать нейроны и связано с такими расстройствами, как болезнь Паркинсона, инсульт, судороги и повышенная чувствительность к боли.
• ГАМК (гамма-аминомасляная кислота) является тормозным нейротрансмиттером, который помогает контролировать мышечную активность и является важной частью зрительной системы. Препараты, повышающие уровень ГАМК в головном мозге, используются для лечения эпилептических припадков и тремора у пациентов с болезнью Гентингтона.
• Серотонин — нейротрансмиттер, сужающий кровеносные сосуды и вызывающий сон. Он также участвует в регулировании температуры. Низкий уровень серотонина может вызвать проблемы со сном и депрессию, а слишком высокий уровень серотонина может привести к судорогам.

  No related posts.