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

Развитие связей в головном мозге

Структура головного мозга выстраивается непрерывно с момента появления человека на свет. Первые годы жизни человека непосредственно влияют на структуру связей между нейронами, формируя либо крепкую, либо хрупкую основу для дальнейшей обучаемости, психического здоровья и поведения.

Первыми развиваются сенсорные зоны, необходимые, например, для зрения или слуха; затем вступают зоны языковых навыков и когнитивных (познавательных) функций. После первого периода бурного роста количество формирующихся связей снижается за счёт процесса вызревания — удаления неиспользуемых связей между синапсами, чтобы пути сигналов от нейрона к нейрону стали более эффективными.

Развитие синаптических связей в головном мозге

Новорожденные:

• Развиваются автоматические функции, формируется 5 чувств, моторные функции;
• Объём мозга составляет 25% от своего будущего взрослого объёма;
• Бессознательная память позволяет узнавать мать и членов семьи.

От 1 года до 3 лет:

• В это время в мозге формируется до 2 000 000 синапсов каждую секунду.

3 года

• Объём мозга составляет уже почти 90% от будущего взрослого объёма;
• Развивается сознательная память;
• К этому времени уже заложены способности к обучению, социальному взаимодействию и эмоциональному реагированию.

От 4 до 10 лет

Мозг ребёнка в этом возрасте более чем в два раза активнее мозга взрослого человека: на функционирование мозга взрослого человека уходит около 20% потребляемого кислорода; на функционирование мозга ребёнка в этом возрасте — до 50%.

8 лет

Начинают формироваться логические способности.

От 11 лет и далее

В этом возрасте начинается процесс вызревания нервных связей: мало используемые связи перестают быть активными, чтобы остались только самые эффективные пути для прохождения нервного импульса. Лобная доля начинает более полно и быстро взаимодействовать с другими областями мозга.

14 лет

В лобной доле начинается процесс образования миелинового слоя, который открывает новые пути для обучения, поскольку по миелинизированным волокнам импульс проводится в 5-10 раз быстрее, чем по немиелинизированным.

Почему лобная доля? Потому что эта область мозга отвечает за планирование, решение задач и другую высшую мыслительную деятельность. Оценка рисков, расстановка приоритетов, самооценка и другие задачи в этот период начинают решаться гораздо быстрее, чем раньше.

23 года

Завершается процесс вызревания: к этому времени из головного мозга удалена уже почти половина детских синапсов. Прочие изменения, происходящие в мозге после 20 лет, пока мало изучены.

По материалам ECED.

Если после ознакомления с материалом нашей публикации у Вас возникли вопросы и желание обсудить их со специалистом, приглашаем Вас в наш Нейропсихологический центр PSYMED.

[

Вы всегда можете рассчитывать на квалифицированную консультацию у нас.

С заботой о Вас,

Марина Гуменюк, руководитель центра PSYMED.

Выживет ли человек, если ему удалить половину мозга?

Человеческий мозг — командный центр нервной системы. Он получает сигналы от органов чувств и передает информацию в мышцы, а в определенных областях левого или правого полушария, в зависимости от деятельности, формирует новые нейронные связи, другими словами — обучается. Но что если в результате лечения от тяжелой болезни человеку не просто отключили часть мозга, а физически удалили одно из полушарий? Возможно ли жить только с половиной мозга, и что это будет за жизнь?

Саша Эпштейн

Вы не поверите, но отличить такого человека от здорового будет не так уж и просто. Этот морщинистый и таинственный орган, который мы носим в наших черепах, обладает почти волшебной способностью изменяться и адаптироваться. Он содержит около 86 миллиардов нервных клеток — нейронов — то самое «серое вещество», а «белое вещество» состоит из миллиардов дендритов и аксонов. Все это переплетено триллионами связей или синапсами, и каждая клетка тут на особом счету.

В 2019 году группа исследователей из Калифорнийского технологического института проанализировала мозг шести взрослых людей в возрасте от 20 до 30 лет, перенесших гемисферэктомию — редкую нейрохирургическую операцию по удалению половины головного мозга. Эта процедура показана в экстремальных случаях эпилепсии и проводится аж с конца XIX века. Авторы также проанализировали мозг контрольной группы из шести здоровых людей, у которых были оба полушария. Все участники прошли функциональную магнитно-резонансную томографию. 

Результаты показали, что у однополушарных пациентов мозговые сети, которые отвечают за зрение, речь и многие другие функции, были на удивление целы и работают так же, как и у здоровых людей. Более того, авторы обнаружили, что связь между частями различных сетей и их плотность на самом деле выше у тех пациентов, которые перенесли гемисферэктомию. Стало быть, мозг способен не только адаптироваться к условиям, но и компенсировать потерю целостности органа без потери функциональности.

В 2014 году семилетнему мальчику, страдающему тяжелой формой эпилепсии, удалили правую часть затылочной доли, в которой располагается зрительный центр, и большую часть его правой височной доли, где находится звуковой центр. Дело в том, что наш мозг для обработки изображения использует оба полушария: левое отвечает за правую сторону нашего поля зрения, правое — за левую сторону. Когда мы смотрим прямо перед собой, наш мозг объединяет визуальную информацию в одну картинку.

Мозг мальчика в отсутствие правой стороны затылочной доли адаптировался. Представьте, что вы делаете панорамный снимок и перемещаете камеру, чтобы захватить всю сцену. Именно так стала работать зрительная система мальчика. Более того, оба его глаза абсолютно здоровы и воспринимают информацию, но поскольку на правой стороне его мозга отсутствует обрабатывающий центр, этой информации попросту некуда деться. Это очередной пример пластичности: клетки мозга начинают формировать новые нейронные связи и брать на себя новые задачи.

Сканирование мозга у 29-летней женщины было, по меньшей мере, озадачивающим. Выяснилось, что ей не хватает определенных структур мозга, которые необходимы для восприятия запахов, но ее обоняние было даже лучше, чем у среднего человека. Ученые пока не могут до конца расшифровать этот феномен, но совершенно точно ясно — мозг умеет замещать неработающие или отсутствующие центры. Именно по этой причине другая часть мозга девушки взяла на себя задачу обработки запахов.

Конечно, все не так просто, скорость и способность к адаптации мозга зависит от множества факторов, в том числе от возраста, поэтому ученые из Калифорнийского технологического института работают над новым исследованием. Они надеются лучше понять, как именно мозг реорганизует себя после травмы, операции или инсульта, и как некоторые области мозга способны компенсировать те, которые повреждены или утеряны.

Исследование неизведанных границ мозга | NSF

В значительной степени именно ваш мозг делает вас… вами . Он контролирует ваше мышление, решение проблем и произвольное поведение. В то же время ваш мозг помогает регулировать важные аспекты вашей физиологии, такие как частота сердечных сокращений и дыхание.

И все же ваш мозг — чудо, работающее в непрерывном режиме, — потребляет всего около 20 ватт энергии, столько же, сколько энергосберегающая лампочка.

Тем не менее, по большей части мозг остается неизвестным рубежом. Нейробиологи еще не до конца понимают, как информация обрабатывается мозгом червя, состоящего из нескольких сотен нейронов, не говоря уже о мозге человека, в котором насчитывается от 80 до 100 миллиардов нейронов. Цепочка событий в мозгу, порождающая мысль, поведение или физиологическую реакцию, остается загадочной.

Почему большая тайна? Мозг является самой сложной известной биологической структурой во Вселенной. Когда исследователи поймут, как это работает, они добьются, пожалуй, величайшего научного достижения в истории человечества.

В поисках теории

Нейробиологи всего мира работают над созданием всеобъемлющей теории работы здорового мозга. Подобно тому, как теория Большого взрыва предлагает одно из возможных объяснений космоса и помогает направлять исследования о происхождении Вселенной, теория здорового функционирования мозга могла бы предложить возможное объяснение того, как работает мозг и вся нервная система, и помочь руководит исследованиями в области неврологии.

Теория здорового функционирования мозга может также помочь объяснить, как травмы и болезни нарушают работу мозга, и тем самым помочь исследователям определить новые направления исследований черепно-мозговых травм и заболеваний головного мозга.

Дополнительные знания о здоровом функционировании мозга также могут вдохновить на разработку интеллектуальных технологий, имитирующих некоторые беспрецедентные возможности человеческого мозга. Если бы суперкомпьютеры, каждый из которых может ежегодно потреблять электроэнергии на миллионы долларов, а также огромное количество охлаждающей воды, могли бы сравниться по энергоэффективности и вычислительной мощности с мозгом, их огромное энергопотребление резко сократилось бы, а наука и инновации резко бы продвинулись вперед. .

Нейробиологи добились определенного прогресса в изучении мозга. Они идентифицировали области мозга, которые регулируют определенные функции, включая речь и двигательную функцию, и они могут распознавать структурные и функциональные изменения, которые происходят в мозге на протяжении всей жизни животного.

Совсем недавно нейробиологи разработали революционные инструменты для визуализации и анализа частей мозга с беспрецедентной детализацией. Эти инструменты дают первые детальные изображения мозга и продвигают нейронауку вперед так же, как первые мощные телескопы позволили заглянуть вглубь Вселенной и продвинули вперед астрономию много лет назад.

BRAIN Power

Основываясь на этих и других недавних инновациях, президент Барак Обама в апреле 2013 года запустил Инициативу по исследованию мозга посредством продвижения инновационных нейротехнологий (Инициатива BRAIN). частные исследовательские усилия, направленные на то, чтобы революционизировать понимание исследователей мозга.

Национальный научный фонд (NSF), один из руководителей инициативы, работает над тем, чтобы выяснить, как работает здоровый мозг. Технология магнитно-резонансной томографии (МРТ), бионические конечности и лазерная хирургия глаза были основаны на ранних фундаментальных исследованиях, финансируемых NSF, и фундаментальные исследования здорового мозга могут привести к столь же значительным достижениям.

В 2015 году NSF потратит около 48,48 млн долларов на гранты в поддержку инициативы BRAIN, часть из примерно 106,44 млн долларов на гранты, которые мы предоставим на все исследования «Понимание мозга» по целому ряду тем нейробиологии и когнитивистики. Благодаря этой поддержке наши исследовательские группы исследуют тайны мозга под разными углами.

Например, NSF финансирует сотрудничество между:

• Специалистами по информатике, экспертами по киберинфраструктуре и биологами для создания киберинфраструктуры для хранения и управления огромными объемами данных — «больших данных», — созданных в ходе исследований мозга (для некоторых С точки зрения перспективы, учтите, что если бы наноразмерные изображения одного человеческого мозга хранились в стопке жестких дисков емкостью 1 терабайт, эта стопка достигла бы Луны или даже больше!)
• Инженеры, специалисты по материалам и физики для разработки новых материалов, необходимых для изобретения новых зондов для мониторинга и манипулирования мозгом.
• Физикам, математикам и специалистам по информатике для создания моделей, которые помогут выявить и предсказать сложную нейронную активность, управляющую мыслями и поведением.
• Социальные и поведенческие ученые и физики, чтобы улучшить разрешение функциональной магнитно-резонансной томографии мозга, чтобы помочь объяснить, как социальная и физическая среда изменяет мозг.
• Биологов, физиков, химиков и инженеров для изучения нервной системы многих видов, от простых организмов до сложных позвоночных.

Кроме того, NSF предоставил гранты на ранние концепции для поисковых исследований (EAGER) в размере 10,8 млн долларов США 36 командам, большинство из которых являются совместными и междисциплинарными по своей природе, для поддержки разработки новых технологий, которые помогут ответить на критический вопрос: Как цепи нейронов генерируют поведение и обеспечивают обучение и восприятие?

Группа EAGER из Медицинской школы Университета Северной Каролины совершенствует микроскоп нового типа для одновременного наблюдения за возбуждением отдельных нейронов в двух или более различных областях мозга одновременно. Этот микроскоп позволит исследователям впервые подробно увидеть, как различные области мозга объединяются для обработки информации.

Взяв совершенно другой подход, исследователи из нового Центра изучения мозга, разума и машин, финансируемого NSF стоимостью 25 миллионов долларов в Массачусетском технологическом институте, изучают человеческий интеллект и потенциал создания интеллектуальных машин. Когда исследователи узнают, как создавать эти машины, они, вероятно, также улучшат понимание человечеством человеческого интеллекта.

Крупные инновации фундаментальных исследований

Если история служит ориентиром, эти и другие фундаментальные исследования мозга найдут важное применение. Например, исследователи всего мира в настоящее время изучают такие заболевания, как посттравматическое стрессовое расстройство, болезнь Паркинсона и шизофрения, с помощью нового мощного инструмента под названием оптогенетика.

Оптогенетика, разработанная при частичном финансировании NSF, позволяет исследователям выборочно включать и выключать отдельные нейроны у живых животных, подвергая их воздействию света. Развитие оптогенетики стало возможным, в частности, благодаря более ранним исследованиям светочувствительности водорослей и экстремофилов из Сахары, финансируемых NSF. Это исследование было проведено исключительно из любопытства относительно стратегий выживания простых организмов (у которых даже нет мозга) и без каких-либо знаний о том, что оно в конечном итоге станет ключевым для, казалось бы, обширной области исследований мозга. (Об оптогенетике рассказывается в коротком видеоролике «Биоразнообразие: благо для исследований мозга».)

Зрители ЧМ-2014 увидели еще одно важное применение фундаментальных исследований мозга: первый удар в играх выполнил человек с параличом нижних конечностей в экзоскелете. Разработка этого экзоскелета основывалась на финансируемом NSF исследовании того, как нейроны участвуют в моторном обучении, — исследовании, которое началось почти двадцать лет назад.

В правительстве и по всей стране возлагаются большие надежды на то, что дополнительные фундаментальные исследования в области неврологии заложат основу для дальнейших достижений, которые помогут обществу сделать дополнительные шаги вперед.

Какой процент вашего мозга вы используете?

5 минут

Вы, наверное, слышали, что мы используем только десять процентов нашего мозга. Однако задумывались ли вы когда-нибудь, правда ли это? Хотите знать, сколько мы действительно используем? Мы расскажем вам, а также как вы можете улучшить возможности своего мозга.

Последнее обновление: 15 августа 2022 г.

Сегодня мозги в моде, как с точки зрения исследований, так и не только. Благодаря этому факту растут и инвестиции в нейробиологию. Однако страсть к мозгу также несет в себе ряд рисков, таких как распространение заблуждений или мифов . Одним из примеров этого является идея о проценте нашего мозга, который мы используем.

Самый распространенный нейромиф в мире состоит в том, что мы используем только десять процентов нашего мозга . Эта идея была выдвинута педагогами, публицистами, парапсихологами и т.д. Тем не менее, лежащее в основе заблуждение заключается в том, что с помощью определенных методов можно увеличить процент используемого нами мозга, поскольку оставшиеся 90 процентов бесплатно.

Миф

Идея о том, что мы используем только десять процентов нашего мозга, была ошибочно приписана Альберту Эйнштейну. На самом деле его наиболее вероятное происхождение восходит к исследованиям, проведенным в 19 веке . В этих экспериментах, в которых использовались электроэнцефалограммы, ученые смогли обнаружить когнитивные функции только для десяти процентов мозга. Кроме того, они предположили, что в любой момент времени активировался только определенный процент мозга.

Нейроны составляют только 10 процентов мозга, а остальную часть составляют глиальные клетки . Эти клетки имеют функцию, отличную от нейронов. Сегодня мы знаем, что они также участвуют в процессах обучения.

Расширение мифа

Идея о том, что мы используем только десять процентов нашего мозга, была распространена общеизвестно и людьми, которые просто разделяли эту гипотезу . Многие субдисциплины также использовали этот аргумент в качестве основы для защиты своих идей.

Например, относительно легко найти рекламодателей, которые используют этот миф в своих объявлениях. Его также можно найти в теориях   нейромаркетинга . Также эту веру присвоили сторонники паранормальных явлений. На самом деле, они утверждают, что оставшийся процент мозга — это то, что позволяет нам благодаря тренировкам или экстраординарным способностям осуществлять телекинез или иметь экстрасенсорные способности.

Реальный процент мозга, который вы используете

Фактически, вы используйте 100 процентов своего мозга . Это действительно мощный орган, потребляющий 20 процентов кислорода и 50 процентов глюкозы, поступающей в организм.

Однако из-за его функциональности вы не можете одновременно значительно активировать все области. На самом деле, если бы вы могли использовать его на 100 процентов одновременно, расход энергии оставил бы вас в состоянии крайней усталости до конца времени .

Сегодня мы знаем, что в течение дня или даже всего за несколько часов вы сталкиваетесь с проблемами или решаете задачи, которые заставляют вас использовать почти все области вашего мозга. Благодаря методам нейровизуализации, таким как позитронно-эмиссионная томография и функциональная магнитно-резонансная томография, было обнаружено, что даже когда вы спите, активируются все области вашего мозга .

На самом деле, только когда мозг серьезно поврежден, некоторые его области «деактивируются» , что влияет на производительность и повседневную жизнь. Это явление поддерживает две идеи:

• Любая поврежденная область может поставить под угрозу функционирование определенного навыка или функции. Это потому, что наш мозг работает полностью, а не только на небольшой процент.
• Мозг настолько мощен, что при повреждении какой-либо области он заставляет нейроны мигрировать в эти области, что может означать, что поврежденная способность может даже улучшиться. Например, было показано, что когда человек теряет слух, области, связанные со зрением, задействуют часть неиспользуемой слуховой области коры, тем самым улучшая его способность читать по губам.

Доказательства того, что вы используете весь свой мозг

Далее мы рассмотрим некоторые доказательства, подтверждающие идею о том, что вы используете весь свой мозг.

Магнитно-резонансная томография

Функциональная магнитно-резонансная томография (фМРТ) позволила неинвазивным способом исследовать работу мозга. Эти тесты дают понять, что мозг работает все время. На самом деле исследователи не обнаружили ни одной области мозга, которая не выполняет какую-либо функцию. Кроме того, исследование медицинских мифов показало, что «многочисленные исследования изображений мозга показывают, что ни одна область мозга не является полностью безмолвной или неактивной».

Повреждение головного мозга

Последствия повреждения определенных областей мозга показывают, насколько важна каждая часть мозга. Действительно, нет ни одной области мозга, которая может быть повреждена без каких-либо последствий.

Размер мозга

На протяжении десятилетий исследователи отмечали, что наш мозг больше, чем у других животных, включая наших близких родственников, приматов. У нас бы не развился такой большой мозг, если бы мы использовали только небольшую его часть.

Как улучшить работу мозга

Существуют различные способы улучшения работы мозга. Вот некоторые из них:

Питайтесь правильно

Исследования показывают, что определенные микроэлементы могут играть роль в здоровье мозга. Соблюдение диеты, богатой антиоксидантами, такими как витамин Е и бета-каротин, может помочь защитить от многих хронических заболеваний, а также укрепить здоровье мозга.

Занимайтесь спортом

Исследования показали, что физические упражнения могут обратить вспять некоторые нежелательные последствия малоподвижного образа жизни и могут замедлить старение мозга и дегенеративные патологии, такие как болезнь Альцгеймера, диабет и рассеянный склероз. Он также улучшает когнитивные процессы и память, оказывает обезболивающее и антидепрессивное действие и даже вызывает чувство благополучия.

Одно исследование показало, что улучшения когнитивных функций, вызванные физическими упражнениями, коррелируют с нейрогенезом, синаптической пластичностью и нейротрофинами в гиппокампе .