«Прожигатель» энергии | Наука и жизнь
Статья — победитель конкурса научно-популярных статей «Био/мол/текст»-2016 в номинации «Своя работа».
Чтобы голова была светлой и воссиял чистый разум, клеткам мозга пришлось освоить разные профессии, разделив функции уже на этапе утилизации источников энергии.
Схема метаболических взаимодействий между клетками мозга — нейронами и астроцитами. Глутамат (ГЛУ) — нейромедиатор, высвобождающийся из синаптического окончания нейрона. Часть высвобожденного глутамата поглощается астроцитами с помощью переносчиков возбуждающих аминокислот (ПВАК) совместно с тремя ионами натрия (Na+). Ионы затем выталкиваются с помощью работы Na+/K+-АТФазы, потребляющей энергию в форме аденозинтрифосфата (АТФ). Это стимулирует поглощение глюкозы астроцитами. С помощью переносчиков (GLUT1) глюкоза из кровяного капилляра поступает в астроцит и в процессе гликолиза превращается в лактат (молочную кислоту). При этом освобождаются две молекулы АТФ. Лактат посредством специальных переносчиков (МКТ) поступает в нейрон и после нескольких превращений, в том числе в митохондриях, дарит клетке 38 молекул АТФ. Сами нейроны тоже могут поглощать глюкозу — посредством рецепторов GLUT3. Глюкозо-6-фосфат, образовавшийся в нейроне из глюкозы, направляется в пентозофосфатный цикл, который поставляет вещества-предшественники для синтеза нуклеотидов ДНК и РНК. Регулирует гликолиз в нейронах и астроцитах фермент PFKFB. Предшественники антиоксидантной (глутатионовой) системы нейрона (Глут) также поступают в него от астроцитов и участвуют в обезвреживании активных форм кислорода, превращаясь из восстановленной формы (ГлутRed) в окисленную (ГлутOx). Рисунок: Bélanger, M., Allaman, I., and Magistretti, P. J. (2011a). Brain energy metabolism: focus on astrocyte-neuron metabolic cooperation. Cell Metab. 14, 724—738. doi: 10.1016/j.cmet.2011.08.016 (модифицирован).
‹
›
Открыть в полном размере
Человеческий мозг обладает достаточно скромным весом — на его долю приходится всего два процента массы тела.
Но это не мешает мозгу быть самым большим потребителем глюкозы в нашем организме. Каким образом нейроны мозга потребляют такой объём энергии? И можно ли считать расточительность мозга эволюционно устаревшей?Для нормальной работы органов нашего тела необходима энергия. Большую часть энергии человек получает с пищей — в результате превращения поступающих в организм углеводов в глюкозу и разложения последней до углекислого газа и воды. Превращение сопровождается запасанием энергии в виде аденозинтрифосфатов (АТФ) или других макроэнергетических соединений. Эти запасы энергии распределяются между органами неравномерно. Мозг обычно использует 50% глюкозы, поступающей из печени в кровь, то есть примерно 100 г глюкозы в день. Не так уж мало, учитывая, что вес мозга составляет приблизительно 2% величины массы всего тела. Такая «прожорливость» послужила основанием для создания теории «эгоистичного мозга» («selfish brain» theory)*. Согласно этой теории, интенсивное потребление энергии мозгом обусловлено двумя основными процессами: затратами энергии его клеток на генерацию нервных импульсов и затратами на ведение «домашнего хозяйства» — обеспечение целостности и нормального функционирования клеток мозга.
Роли предопределены
Наиболее активно в энергозависимых процессах мозга участвуют две группы клеток: нейроны и астроциты. Нейроны — клетки, способные генерировать и проводить электрические импульсы. Это клетки-специалисты, так как функция каждого нейрона строго определена. В течение долгого времени (например, у мышей до двух месяцев) происходит процесс «обучения» нейрона. Средний человеческий мозг содержит около 100 миллиардов обученных нейронов, и каждый из них соединяется в среднем с тысячью других нейронов. Таким образом образуются обширные и сложные нейронные сети — основа для обработки и передачи мозгом информации. Ввиду сложных интегративных взаимодействий между нейронами замена этих клеток в нейронных сетях почти всегда сопровождается ухудшением качества нейрональной передачи.
Функция астроцитов — глиальных клеток мозга — состоит, главным образом, в обеспечении нейронов энергией (питательными веществами) и в борьбе с активными формами кислорода и азота. При этом количество астроцитов в несколько раз превышает число нейронов мозга, так что каждый нейрон «окружён» целым ансамб-лем астроцитарных клеток.
Свои энергетические ресурсы нейроны и астроциты используют разными путями. Глюкозо-6-фосфат, образующийся из глюкозы, направляется нейронами по большей части в цепь метаболических превращений пентозофосфатного пути, а в астроцитах это соединение вовлекается в цепь гликолитических реакций. Это принципиальное отличие нейронов от астроцитов. Дело в том, что в ходе пентозофосфатного пути образуются вещества-предшественники (исходные соединения) для синтеза нуклеотидов цепи ДНК и РНК, а также восстановители (доноры протонов и электронов), необходимые нейрону для регенерации глутатиона — белка антиоксидантной защиты мозга. В ходе же гликолитических реакций образуется большое количество энергии, которая используется в астроцитах как «универсальная валюта» в разных биосинтетических процессах. Подобная широта возможных метаболических реакций в астроцитах и относительная консервативность путей в нейронах связаны с разными функциями клеток.
Задача астроцитов — создание условий для нормальной активности нейронов. Для этого астроциты готовы обеспечить их большим количеством энергии и организовать защиту нейронов от окислительного стресса. Единый путь для решения этих двух задач эволюционно пока не сложился. Поэтому астроцитам приходится сжигать всю глюкозу в гликолитической «печи», а уже потом использовать запасённую энергию для «оплаты» разных метаболических путей. Такая сеть реакций обеспечивает синтез в астроцитах широкого спектра ферментов антиоксидантной защиты, включая оксиредуктазу, глутаматцистеин-лигазу, глутатионпероксидазу, глутатионредуктазу, глутатионтрансферазу, а также глутатион и витамин Е.
Строгий контроль
Для регуляции скорости гликолиза (высокой — в астроцитах и низкой — в нейронах) в клетках мозга служит фермент 6-фосфо-фрукто-2-киназы/фруктозо-2,6-бисфосфатазы (PFKFB). Именно его высокая активность в астроцитах обеспечивает большую скорость протекания в них гликолитических реакций. Однако что произойдёт, если нейроны снизят скорость основного пентозофосфатного пути и, подобно астроцитам, наладят процессы гликолиза? Экспериментально показано, что это приведёт к катастрофе и гибели нейронов. Дело в том, что такое ускорение гликолиза в нейронах вызывает сокращение образования глутатиона, что в конечном счёте ведёт к апоптотической гибели клетки.
Таким образом, в результате разделения энергетических путей (астроциты подготавливают глюкозу к полному расщеплению, а нейроны уже осуществляют её окончательный катаболизм) образуется что-то вроде конвейера по расщеплению энергетических субстратов и молекулы расщепляются полностью, а образующаяся энергия максимально используется клетками.
Опасный «голод» мозга
Согласно наиболее популярной точке зрения, именно изменение энергетического состояния мозга служит причиной (по крайней мере, одной из главных причин) судорожных состояний организма и гибели клеток в структурах мозга. Из-за снижения энергообеспечения клеток мозга вследствие травм, ишемии или внутримозговой опухоли под ударом оказываются, в первую очередь, системы регуляции тормозных процессов в нервной ткани. Недостаток энергии приводит к неспособности нейронов затормозить возбуждение и к постепенному распространению возбуждающей волны во все области мозга. Неконтролируемая постоянная активация клеток вызывает ещё большее истощение их энергетических запасов и окислительный стресс. При снижении активности антиоксидантной защиты ниже критического уровня в клетках происходят необратимые изменения. Развивается замкнутая цепь губительных событий, при которых судорожная активность вследствие дефицита энергии в структуре мозга вызывает новые эпизоды приступов.
Судороги начинают порождать новые судороги. Судорожные приступы (эпилептическая активность) развиваются в первую очередь при наследственных заболеваниях, нарушающих нормальный метаболизм энергии в мозге. Причём резкое снижение содержания главного источника энергии — глюкозы в крови — вызывает тяжёлые судорожные припадки. Такой эффект наблюдается, например, у людей, страдающих эпилепсией, в период после сна, когда концентрация глюкозы в крови резко падает из-за отсутствия поступления пищи в течение примерно восьми часов.Разделяй и «процветай»
Экономисты со времён А. Смита и А. Вебера подмечают, что разделение труда — важнейшее и непременное условие развития экономики любого государства и общества. Этот принцип разделения трудовых обязанностей в полной мере можно отнести и к принципам работы сложных биологических систем.
Эволюционно сложившийся принцип разделения функций клеток увеличил возможности организма. Возросшие сложность и специализация клеток мозга, в конечном счёте, привели к потребности в координировании их работы и, как следствие, к увеличению нагрузки на мозг. В результате нейроны сократили энергетические траты на процессы, не связанные с передачей нервного импульса, а постоянные хлопоты о состоянии нейронов (поддержание биосинтеза белков, нуклеиновых кислот, фосфолипидов, функций митохондрий) взяли на себя астроциты. Причём разделение функций клеток произошло на уровне источников энергии. Отсутствие конкуренции за источники питания позволило астроцитам и нейронам «сконцентрироваться» на своих функциях. Энергетических запасов мозга стало хватать не только на координацию функций организма, обеспечивающих выживание, но и на «халтурку» в виде сознательной деятельности, сильно продвинувшей животных в эффективности их труда.
***
Гликолитические реакции — реакции расщепления глюкозы.
***
Метаболические реакции — это химические реакции, возникающие с момента поступления в организм питательных веществ до момента выделения во внешнюю среду конечных продуктов этих реакций. В метаболизм вовлечены все реакции, протекающие в живых клетках, в результате которых происходит строительство клеток и структур тканей. То есть метаболизм можно рассматривать как процесс обмена веществ и энергии.
***
Метаболический процесс подразделяется на анаболизм и катаболизм. При анаболических реакциях из простых молекул путём биосинтеза образуются сложные, что сопровождается затратой свободной энергии. Анаболические превращения обычно восстановительные. При катаболических реакциях, наоборот, поступившие с пищей и входящие в состав клетки сложные компоненты расщепляются до простых молекул. Эти реакции преимущественно окислительные, сопровождающиеся выделением свободной энергии.
***
Глутатион — трипептид, образованный остатками трёх аминокислот: глутаминовой кислоты, цистеина и глицина. Обладает антиоксидантным действием и определяет окислительно-восстановительные характеристики внутриклеточной среды. Соотношение восстановленной и окисленной форм глутатиона в клетке показывает уровень окислительного стресса. Синтезируется в организме.
***
Потенциал действия — волна возбуждения, перемещающаяся по мембране живой клетки на небольшом участке нейрона. Потенциал действия — физиологическая основа нервного импульса.
Комментарии к статье
* Peters A., Schweiger U., Pellerin L., Hubold C., Oltmanns K. M., Conrad M., Schultes B., Born J. and Fehm H. L. (2004) The selfish brain: competition for energy resources. J. Neurosci. Biobehav. Rev. 28, 143—180.
Мозг – самый жирный орган, на 60% он состоит из жира
Изображение: Alamy/TASSДоктор Кох заведует отделом изучения мозга в Институте Аллена (Сиэтл, США), и сотрудники его лаборатории уже много лет работают над картированием и описанием семи тысяч связей нейронов круглого червя Caenorhabditis elegans, а их всего-то 302.
Что и говорить о человеческом мозге с его 86 миллиардами нейронов и 100 триллионами синапсов (связей между ними).
Конечно, нейробиологам известно уже немало, но еще больше предстоит узнать.
«Периодическая таблица» клетокСерое вещество мозга, расположенное в коре больших полушарий и являющееся главным компонентом центральной нервной системы, состоит из клеточных тел нейронов и глиальных (вспомогательных) клеток. И те, и другие достаточно разнообразны, но ученые пока далеки от сколько-нибудь стройной их классификации.
В Институте Аллена исследователи используют ряд параметров для характеристики типа клетки, причем каждый из них изучается целой командой исследователей.
Клетка мозга характеризуется тем, какие гены она «включает» и «выключает», по ее геометрической форме, по тому, какие участки мозга она соединяет, по ее электрическим параметрам.
Довольно непросто собрать всю это информацию и рассортировать клетки по группам на ее основе.
По словам Коха, исследователи стремятся создать что-то вроде периодической таблицы клеток мозга, подобной менделеевской классификации химических элементов. Это грандиозная работа, до завершения которой еще очень далеко.
Тайны коммуникацииКоммуникация нейронов. Изображение: YAY\TASSИз школьных учебников биологии нам известно, что нейроны коммуницируют друг с другом через синапсы при помощи специальных сигнальных молекул, которые называют нейромедиаторами или нейротрансмиттерами.
Лучше всех изучены два нейромедиатора, выполняющие противоположные функции: глутамат передает возбуждающий сигнал по цепи нейронов, а гамма-амино-масляная кислота тормозит их.
Ученые, однако, до сих пор не понимают, как именно большинство сигнальных молекул передают свои «послания».
Более того, врачи используют в практике антидепрессанты, влияющие на баланс нейротрансмиттеров, при этом не до конца понимая механизмы их действия.
Подойти ближе к разгадке тайны коммуникации нейронов должен проект MICrONS (Machine Intelligence from Cortical Networks), осуществляемый тремя крупными американскими научными центрами, Институтом Аллена, Медицинским колледжем Бейлора и Принстонским университетом.
В его рамках ученые составляют карту связей в зрительном отделе коры мышиного мозга, который по размеру не больше песчинки. При этом он содержит в себе миллиард синапсов. После того, как карта будет завершена, а это самый масштабный проект такого рода из до сих пор предпринимавшихся, можно будет приступить к изучению сигнальных молекул в разных типах синапсов.
Откуда берутся болезниЭлектроэнцефалографическое изучение мозга. Фото: Alamy/TASSБольшинство нервных и психических расстройств не являются заболеваниями всего мозга. Они начинаются с конкретных типов нейронов или других клеток и развиваются по мере их изменения и влияния на другие структуры.
Для того, чтобы понять, как начинается та или иная болезнь, какие именно классы клеток уязвимы при конкретном расстройстве, нужно хорошо представлять себе эти классы, что возвращает нас к первой задаче.
Когда у исследователей мозга будет своя периодическая таблица, они смогут отследить какие клетки отмирают, какие растут избыточно или меняются иным образом при заболевании мозга. И тогда возможным станет создание прицельных терапий, направленных на конкретные типы клеток.
Первые шаги в этом направлении уже делаются. Например, известно, что при синдроме Драве, редкой и очень тяжелой форме ранней детской эпилепсии, страдает определенный класс нейронов в результате мутации одного единственного гена.
Сейчас ученые Института Аллена совместно с Педиатрическим исследовательским институтом Сиэтла пытаются создать прицельную терапию, влияющую именно на эти нейроны.
Вода, жир и энергияНа выставке «Мозг: разум как материя», Манчестер. Фото: PA Photos/ТАССОтмечая всемирный день мозга, было бы неправильно сосредоточиться лишь на том, чего ученые еще не знают об этом органе. Вот несколько занятных фактов, которые хорошо известны нейробиологам, но не всегда – широкой публике.
Наверняка вы знаете, что мозг человека весит от 1 до 2 с лишним килограммов, но отдаете ли вы себе отчет в том, что на 60% он состоит из жира? По сути, это один из самых жирных органов нашего тела – факт, важный с практической точки зрения.
В последние десятилетия жир демонизируется, а холестерин и вовсе превращен в страшилку. Между тем, он совершенно необходим для нормальной работы мозга.
Во-первых, он содержится в синаптических мембранах и играет важную роль в передаче сигнала от нейрона к нейрону.
Во-вторых, он является важной частью миелина, вещества, покрывающего нервные волокна и играющего роль изоляции электропроводки. Димиелинизация волокон приводит к серьезным заболеваниям, например, к рассеянному склерозу.
Отсюда вывод: не пренебрегайте качественными жирами в своей диете.
Мозг дорого обходится организму. Он использует 20% его объема крови и 20% всего потребляемого кислорода. Кстати, длина кровеносных сосудов мозга составляет более 160 тысяч километров.
Главным энергетическом ресурсом, питающим мозг, является глюкоза. Сам же он в состоянии бодрствования генерирует порядка 23 Ватт электроэнергии.
А вот еще один важный факт с практической точки зрения. На 75% наш мозг состоит из воды.
Вы удивитесь: а как же 60% жира? Что-то тут не сходится.
Объяснение простое. Живой мозг – как и весь организм человека – состоит на 75% из воды. Если же его вынуть и слить жидкость, то «сухой остаток» будет на 60% жировым.
А практический вывод заключается в том, что для нормальной работы мозга человеку необходимо выпивать в день от 2 до 3 литров воды. Обезвоживание негативно сказывается на всех его функциях, включая память.
Как уже говорилось выше, в мозге присутствуют более 80 миллиардов нейронов. Цифра впечатляющая. Но еще больше способна поразить скорость, с которой увеличивается количество нейронов на раннем этапе внутриутробного развития эмбриона. Она поистине гигантская – 250 000 новых клеток в минуту!
Мозг ребенка в течение первого года жизни увеличивается в объеме в три раза, а затем продолжает расти равномерно примерно до 18 лет.
И, наконец, давайте развенчаем распространенный миф о том, что человек использует только 10% возможностей своего мозга. На самом деле, мы задействуем его полностью, и даже когда спим, для поддержания функций организма и снов нам нужно гораздо больше 10%.
Золотой век нейробиологииДоктор Кристоф Кох в Институте изучения мозга Аллена. Фото: alleninstitute.orgКак говорит доктор Кох, мозг не заботится о том, чтобы дать нам простую и логичную картину того, как он устроен и как функционирует.
«Ему все равно, понимаете вы его или нет», – добавляет он.
Между тем, осознавая, как много до сих пор белых пятен на карте мозга, ученые признают, что наше время – это золотой век нейробиологии.
Во многом благодаря компьютерам, мы обладаем сегодня огромным ресурсом для хранения и интеграции данных, для построения моделей и проверки гипотез.
«Мы имеем такое количество ресурсов и научных центров, подобных нашему, что сегодня мы можем ставить перед собой вопросы, немыслимые еще 20 лет назад», – говорит Кох.
Рано или поздно наш мозг справится с одной из самых сложных задач во Вселенной – познает самое себя, классифицирует все свои клетки, разберется со всеми их связями, найдет причины своих болезней и научится их лечить.
Источники:
Interesting Facts About The Human Brain
5 unsolved mysteries about the brain
Как ваш мозг вырабатывает и использует энергию — Институт мозга Квинсленда
Ваш мозг, возможно, является самым голодным органом в теле, который потребляет примерно 20 процентов вашей энергии каждый день.
Большая часть этой энергии вырабатывается крошечными структурами внутри клеток, называемыми митохондриями, которые расщепляют сложные углеводы из нашей пищи на простые сахара.
«Учитывая, что мозг состоит примерно из 100 миллиардов нейронов, это дает вам представление о том, сколько энергии мозг использует и сколько ему нужно для выживания, и за это отвечают митохондрии», — говорит доктор Стивен Зурин из Квинслендского института мозга Университета штата Калифорния. .
Любопытно, что многое из того, что мы знаем о митохондриях, появилось благодаря изучению эволюции бактерий.
Примерно два миллиарда лет назад митохондрии были отдельными организмами, очень похожими на бактерии. На каком-то этапе предок наших клеток слился с одной из них. По прошествии всего этого времени у митохондрий все еще есть свой геном. Он намного меньше нашего основного генома и кодирует всего 37 генов. Но каждая митохондрия имеет целых 10 копий своего генома, а каждая клетка содержит от сотен до тысяч митохондрий. Следовательно, изменения в митохондриальной ДНК могут иметь большое влияние на организм.
«Теперь мы знаем, что существует более 30 заболеваний, вызванных мутациями митохондриальной ДНК, — говорит д-р Зурин. Он хочет понять, как мутации митохондриальной ДНК изменяются в отдельных клетках и во всем организме в течение жизни. Его исследования сосредоточены на понимании того, как эти мутации передаются или предотвращаются от передачи от одного поколения к другому.
Такие исследования могут дать представление о дегенеративных заболеваниях головного мозга, которые связаны с мутациями митохондриальной ДНК.
Мною движет любопытство и волнение, связанное с обнаружением скрытого кусочка природы, который создавался миллиарды лет.
Сосредоточив внимание на митохондриях, я хочу выяснить, как клетки фундаментально взаимодействуют со своими собственными внутренними электростанциями. С биологической точки зрения именно митохондрии буквально привели в действие взрыв эволюции и сложной жизни, требующей больших энергетических затрат, что привело к появлению множества разнообразных видов, которые мы видим вокруг себя, как растений, так и животных. Им нужны наши клетки, а нашим клеткам нужны они.
Однако с возрастом митохондрии могут изнашиваться. Вот почему митохондриальная дисфункция лежит в основе многих заболеваний человека, включая наследственные митохондриальные заболевания и, возможно, более распространенные возрастные заболевания, такие как слабоумие и рак. Понимание того, как клетки могут адаптироваться и восстанавливать митохондрии, важно для улучшения результатов лечения людей с заболеваниями, связанными с митохондриями.
Следующим шагом является понимание наномеханизма того, как это происходит, и определение возможных вмешательств для предотвращения повреждения митохондрий или улучшения восстановления повреждений, чтобы мы могли лечить болезни и, в конечном счете, продлевать функционирование клеток и нейронов перед лицом старения и болезнь.
Основное изображение: митохондрия на цветной трансмиссионной электронной микрофотографии (ПЭМ). Митохондрии находятся внутри клеток и являются источниками энергии. ( Фото: Science Photo )
Пределы возможностей человеческого мозга
Дон Линкольн, доктор философии, Национальная ускорительная лаборатория Ферми (Фермилаб)
мозг настолько вездесущ, но это так. И это неправда. Но даже если бы миф о 10% мозга был правдой, использование в 10 раз большего количества мозга никому не дало бы никаких сверхъестественных способностей.
Человеческий мозг очаровал многих людей. Именно это увлечение сделало миф о 10% мозга очень популярным. (Изображение: Vitstudio/Shutterstock)Заблуждения о мозге
Человеческий мозг — один из самых удивительных объектов, появившихся в истории Земли. Нет никаких сомнений в том, что такие вещи, как Земля, Солнце, Луна и звезды, имеют свое очарование, но они всего лишь вещи. У них нет чувства собственного достоинства.
Мозг — вместилище разума и обитель души. Это делает человека таким, какой он есть. Он хранит их воспоминания и формирует их желания. Это тоже доставляет им неприятности.
Из-за этого ученые и даже не ученые тратят много времени на размышления о человеческом мозге. И это на самом деле проблема. На эту тему написано огромное количество статей. В Интернете есть статьи, связывающие мозг с пищеварением, сном, употреблением наркотиков, сотрясением мозга и многими другими вещами.
И совсем не помогает то, что пресса просто любит подобные статьи. Он будет публиковать почти все о разуме, что можно найти даже в квазинаучной литературе, независимо от того, был ли результат воспроизведен или даже снисходительно относится к научному сообществу. Неудивительно, что у широкой публики так много неправильных представлений о мозге. Они просто везде. А теперь рассмотрим одну из часто встречающихся общепринятых уток.
Это стенограмма из серии видео Понимание заблуждений науки . Смотри сейчас же, Вондриум.
Миф о 10% использовании мозга
Никто не знает, почему миф о том, что люди используют только 10% своего мозга, настолько распространен, но это так. Однако это неправда. На самом деле, это смешно, когда об этом думают. Это приводит к таким кинематографическим чудесам, как фильм 2014 года Люси . В Люси главная героиня случайно принимает большое количество вымышленного наркотика. Она получает телепатию, телекинез и мысленное путешествие во времени. Она больше не чувствует боли.
Если бы 90% мозга не использовалось, тогда возникло бы огромное эволюционное давление, направленное на уменьшение размера мозга. (Изображение: Shannan Muskopf; производная работа MagentaGreen/CC BY-SA 3.0/общественное достояние) возвращается и взаимодействует с другой Люси, настоящей, обнаруженной в Африке и также называемой Люси. Затем она возвращается и становится свидетелем Большого Взрыва. Это все занимательный и смехотворно маловероятный сюжет. Это смешно, потому что, ну, это просто так. Но даже если бы этот миф был правдой, использование в 10 раз большего количества мозга никому не дало бы таких способностей.Узнайте больше о том, как стать умнее с помощью интеллекта.
Происхождение мифа о 10-процентном использовании мозга
Итак, как возник этот миф? На самом деле, это точно не известно. Но это было давно. Это было основным продуктом сообщества самопомощи в течение почти столетия. В «Всемирном альманахе» 1929 года есть объявление, в котором говорится: «Нет предела тому, что может сделать человеческий мозг. Ученые и психологи говорят нам, что мы используем только около 10 процентов мощности нашего мозга».
А несколько лет спустя этот миф, возможно, приобрел еще большую известность, когда в 1936 году американский писатель Лоуэлл Томас написал предисловие к чрезвычайно популярной книге Дейла Карнеги « Как завоевывать друзей и оказывать влияние на людей» . В нем он писал: «Профессор Уильям Джеймс из Гарварда говорил, что средний человек развивает только 10 процентов своих скрытых умственных способностей».
Если копнуть глубже, то окажется, что Уильям Джеймс действительно был профессором психологии в Гарварде еще в 189 году. 0 с. Он и его сотрудник Борис Сидис изучали собственного сына Сидиса, мальчика по имени Уильям Сидис. Уильям Сидис был вундеркиндом и чрезвычайно не по годам развитым, с исключительными математическими и лингвистическими способностями.
Известно, что Уильям Джеймс говорил в публичных лекциях, что позже в жизни он осознал, что люди раскрывают лишь часть своего полного умственного потенциала. Это короткий переход от этого утверждения к странному утверждению о том, что используется только 10%. Однако какой бы ни была популярность мифа, он неверен. Откуда это известно?
Узнайте больше о том, как статистика может вам лгать.
Проверка достоверности мифа о 10% использовании мозга
Ну, самый простой ответ немного болезненный. Если бы были задействованы четкие 10% мозга, и кто-то получил серьезную, но не смертельную травму головного мозга, тогда был бы только 10%-й шанс, что у него будет какой-то плохой исход. По сути, 9 из 10 черепно-мозговых травм не повлияют на жизнь человека. Но это неправда. Даже незначительное повреждение в любом месте мозга имеет негативные последствия.
Это, конечно, предполагает, что используются отдельные части мозга. Возможно, используется только 10% мозга, но эти 10% распределены по всему черепу. Ведь известно, что нейроны в мозгу представляют собой сложную сеть, переплетенную друг с другом. Однако ученые на самом деле встроили микроэлектроды в мозг пациента и могут видеть, что возбуждаются не только 10% нейронов.
Есть много других причин, почему этот миф не соответствует действительности, но одна из них связана с человеческой эволюцией. Мозгу требуется много энергии для работы. Он потребляет около 20% энергии, потребляемой человеческим метаболизмом, несмотря на то, что составляет всего около 2% массы тела. Если 90% мозга не использовались, было бы огромное эволюционное давление, чтобы уменьшить размер мозга и черепа.
Большой череп младенца представляет собой огромную опасность во время родов, особенно во времена, когда не было современной медицины. Нередко женщины умирали при родах просто потому, что голова ребенка была слишком большой, чтобы пройти через отверстие таза. Известно, что у эволюции нет намерения, но будет выбрана любая адаптация, которая увеличит шансы на выживание ребенка.
Суть в том, что идея о том, что люди используют только 10% своего мозга, просто неверна.
Общие вопросы о пределах человеческого мозга
В: Какой процент мозга используется?
Согласно опросу, проведенному в 2013 году, большинство американцев считают, что используют только 10 % своего мозга. Но большинство когнитивных нейробиологов согласны с тем, что это миф.
В: Можно ли использовать 100 % мозга?
Да, по мнению большинства психологов и когнитивных нейробиологов, используется каждая часть мозга.
В: Сколько клеток мозга у человека?
Считается, что средний человеческий мозг имеет около ста миллиардов мозговых клеток.