Все, что вы хотели знать о мозге – Коммерсантъ
Все, что вы хотели знать о мозге, но не знали, у кого спросить, «Огонек» выяснил у мировой звезды — нейробиолога Дика Свааба
— Хотелось бы начать с подборки самых популярных вопросов типа «ученому — от обывателя». Например: после смерти, когда я умру, куда денется мое «я»? Не останется ли что-то после меня?
— Наше «я» умрет вместе с мозгом, потому что «я» — это и есть наш мозг. Наше «я» — это просто уникальная комбинация огромного количества нейронов. Когда прекращается кровоснабжение мозга, его клетки через несколько минут начинают умирать, и «я» исчезает. И это необратимо.
— Я вас обманул, это вопрос не вполне от обывателя. Ваша коллега Наталья Бехтерева незадолго до смерти говорила о возможности неких сущностей, которые нельзя постичь мозгом. Грубо говоря, она допускала существование души и Бога, жизни после смерти.
— Многие люди допускают то же самое! Любая религия базируется на том, что нечто существует после нашей смерти.
Но я различаю сознание и продукт этого сознания. Сознание — это работа примерно 100 млрд нервных клеток. А продукт — это результат работы этих миллиардов клеток, то есть в данном случае идея о том, что же остается после смерти. И некоторые считают, что мы будем после смерти вести жизнь бесплотную, некоторые — что мы переселимся в другие тела. Что касается меня, то я в этом смысле пессимист.
— А как объяснить, что после клинической смерти некоторые видят себя парящими над собственным телом, ну, все эти ведущие к свету тоннели и т.д.? Я слышал такой рассказ от своего ближайшего друга.
— Такие ощущения действительно иногда возникают при так называемых околосмертных состояниях, в своей книге я о них пишу. Более того, если проводить операцию на мозге без наркоза и при помощи электродов проводить электростимуляцию зоны на границе височной и теменной долей — она называется ангулярис, угловая извилина,— то люди прямо на операционном столе начинают говорить: «О боже, у меня уменьшились руки! У меня уменьшились ноги! Я вытекаю из тела!» И они действительно начинают видеть себя лежащими на операционном столе.
.. Дело в том, что эта зона очень чувствительна к нехватке кислорода. Но именно она обрабатывает информацию, поступающую от мышц и суставов к центральной нервной системе. Иначе говоря, именно она идентифицирует тело в пространстве. И если прохождение сигналов от конечностей к мозгу нарушается, мозг начинает «рисовать» свою собственную картину происходящего. Как видите, у мистических загробных видений есть логическое объяснение.
— Что происходит с нами, когда мы спим и видим сны? Возможен ли во время сна переход в другую реальность?
— С нами во время сна происходят несколько вещей. Во-первых, грубо говоря, идет очистка нашего «хард-диска». Ведь вся информация от органов чувств поступает в наш мозг, но мы запоминаем только очень небольшую часть. Большую же часть информации мозг признает ненужной и во время сна попросту стирает. Обратите внимание: во снах всегда есть крохотные фрагменты того, что мы делали в течение дня,— это мозг решает, что делать и в какой отдел передать наши воспоминания.
И поскольку картинка во время сна очень реалистична, многие люди считают, что во сне они переходят в другую реальность или предвидят будущее. Полицейские столько раз пытались использовать эту информацию, но совершенно безрезультатно!
— Чем мозг женщины отличается от мозга мужчины?
— Это действительно разные мозги! Мужской мозг больше по объему, но метаболизм женского мозга выше, а еще есть масса структурных и функциональных различий. Любопытно, что в женском мозге больше связей между левым и правым полушариями, и именно на этом основано то, что мы называем «женской интуицией». Женщина легче связывает в целостную картину разрозненную информацию. Сразу после рождения мозг девочки легче включается в социальные коммуникации, чем мозг мальчика. Девочки больше обращают внимания на лица, а мальчики — на движущиеся предметы, и эта разница со временем не исчезает. Мужчины предпочитают иметь дело с предметами (вот почему мальчики так любят машинки, а мужчины машины), а женщины с людьми (и для девочек куклы такие же люди).
— Ну, тут бы вы получили от ярых феминисток! Они утверждают, что мальчики потому и играют с машинками, что родители не дают им кукол, а девочки с куклами, потому что не дают машинок, а на самом деле ребенок — чистый лист бумаги…
— Теория «чистого листа» абсолютно неверна. Различия между мужчинами и женщинами закладываются на самом деле еще до рождения. Например, наша сексуальная ориентация и гендерная идентификация — то есть воспринимаем мы себя как мужчину или как женщину — закладываются в утробе матери. Характер и тип поведения человека на 50 процентов формируется еще до рождения, и дальше можно говорить лишь о развитии или подавлении каких-то черт… Хотя я понимаю, что эту предопределенность характера или сексуальной ориентации многим людям крайне трудно принять.
— Теперь я понимаю, почему моя жена, ведя машину, замечает, какой новый магазин открылся в переулке и кто из пешеходов как одет. Получается, я зря на нее кричу: «Смотри на дорогу!»? И мужчина по-другому воспринимает дорожную информацию, чем женщина?
— Просто на пассажирском сиденье всегда страшнее, ведь к пассажиру поступает меньше информации, чем к водителю.
А когда я сам за рулем, то понимаю, что большей частью веду машину неосознанно. Мы вообще большую часть вещей в нашей жизни делаем автоматически, хотя думаем, что осознанно. И это очень хорошо! Мы сначала тренируемся делать какие-то вещи, но, достигнув автоматизма, делаем их куда быстрее и проще, чем если бы мы стали о них думать. Вот почему неожиданная ситуация на дороге так опасна: мы начинаем задумываться, как поступить!
— Тогда я перехожу от вопросов от обывателей к вопросам от студентов. Мы с ними как-то обсуждали книгу Стивена Пинкера «Язык как инстинкт», и возник вопрос: может ли в мозгу храниться информация о языке предков? Можем ли мы вдруг «вспомнить» язык, на котором никогда не говорили?
— Нет, язык — это как раз прекрасный пример того, что мы никак не можем получить или передать генетически. Если грудного японского или китайского ребенка западная семья усыновит, у него сформируется западного типа мозг. Язык мы усваиваем исключительно благодаря окружению.
— А мы можем говорить о различиях в мозге взрослого азиата и европейца или, допустим, коммуниста и демократа, либерала и консерватора?
— Это разные группы примеров. Склонность к либерализму или к консерватизму предопределяется еще до рождения, это как предопределенность характера. А вот между мозгом взрослого китайца и взрослого европейца действительно есть различия. Например, они по-разному воспринимают зрительные образы. Это происходит вследствие разного научения и разной языковой логики. Вообще, когда меня спрашивают, что формирует мозг — наследственность или среда, я всегда отвечаю: сначала на 100 процентов наследственность. Но потом включается окружение: сначала химическое, а после рождения и социальное.
— Еще вопрос от студентов: а возможно ли в будущем загружать знания в мозг напрямую, минуя годы учебы?
— Не вижу, каким образом мы могли бы это сделать. Потому что то, что мы называем «знание»,— это просто-напросто изменения, которые происходят в синапсе, то есть в промежутке между нейронными окончаниями.
А вот теперь представьте: у нас 100 млрд нервных клеток, и каждая вступает в контакт с тысячами или даже сотнями тысяч других нервных клеток. И каждая новая информация, поступающая в мозг, означает новый синаптический контакт, к тому же разный по силе. Не представляю, как можно взять и разом изменить или создать миллионы синапсов. А именно это и означает «загрузить знания».
— А что такое любовь с точки зрения мозга?
— Любовь — это бессознательно принимаемое решение по выбору партнера. Я уже сказал, что мы неосознанно принимаем тысячи решений. И некоторые из них очень удачны, потому что без нашего участия обрабатывается вся имеющаяся у мозга для принятия решения информация. Любовь от других бессознательных решений отличается выбросом гормона дофамина, что вызывает крайне приятные ощущения, а также стресс-гормонов. И только по прошествии нескольких лет уровень стресс-гормонов понижается, информация по выбору партнеров начинает обрабатываться корой головного мозга, и мы наконец начинаем осознавать, правильный ли выбор сделали.
.. Вот почему в некоторых культурах — например, индийской — партнеров своим детям выбирают родители. Возможно, таким образом они тоже совершают ошибку, но уж точно другую, чем мы.
— А теперь вопросы от специалистов — биологов, нейробиологов. Что такое самосознающее «я» с точки зрения мозга? Что такое вообще — сознание?
— Сознание — это процесс необходимого взаимодействия между корой головного мозга и таламусом. Таламус — эта зона мозга, где обрабатывается вся информация от наших органов чувств. И этот процесс — то, без чего невозможно сознание, то есть осознание себя в окружающей среде. Мы осознаем себя или что-то в окружающей среде за десятую долю секунды, а затем информация обновляется. И это значит, что сознание динамично. Например, если спрятать вашу настоящую руку, а вместо нее показывать искусственную, повторяющую движения настоящей — потому что она будет управляться точно теми же сигналами, что и настоящая,— мозг через какое-то время, оценивая и обрабатывая информацию, придет к выводу, что именно искусственная рука является настоящей.
.. Так что еще раз: сознание — это непрерывный процесс обработки мозгом информации, поступающей от наших органов чувств и от нашего тела, который говорит нам, что такое есть мы и что есть наше окружение.
— Реально ли создать действующую компьютерную модель мозга?
— Знаете, уже лет десять действует целая программа, огромная программа, в которой сотрудничают ученые различных стран Запада, цель ее именно такова: создать модель, в которую будет заложено все, что мы знаем о работе мозга. С моей точки зрения, это способствует исследованиям, но не созданию искусственного мозга. По той причине, что мы можем заложить в эту модель только то, что мы знаем. А знаем мы о мозге совсем чуть-чуть, большую же часть не знаем.
— Возможна ли в принципе пересадка мозга?
— А она уже производится — в том смысле, что уже трансплантировались небольшие фрагменты мозга. Их имплантировали людям, страдающим болезнью Паркинсона, после чего требовалось меньше лекарств, улучшалась двигательная активность и так далее.
Но проблема, к сожалению, в том, что при таких трансплантациях выживает очень небольшое число клеток мозга. Так что это пока экспериментальный, а не рутинный метод, подтвержденный клиническими испытаниями.
— Хорошо. Но если трансплантировать часть донорского мозга, то чьим разумом пациент будет в итоге обладать?
— Один из вопросов, которым я задаюсь в своей книге, именно таков: сколько частей мозга нужно трансплантировать, чтобы к своему имени ты добавлял имя донора мозга? Ведь ты трансплантируешь вместе с его мозгом еще и часть его характера, так? Это не проблема, когда речь идет о тех микротрансплантациях, как в случае лечения болезни Паркинсона, или трансплантации биологических часов. Но если ты трансплантируешь часть неокортекса, новой коры головного мозга, ты ведь вместе с этим трансплантируешь и часть характера другого человека? Да, это проблема.
— Еще один вопрос — от профессионального нейрофизиолога. Почему при скорости прохождения электрического импульса по нейронной сети, равной всего лишь 120 м/сек, мы при необходимости принимаем решение мгновенно?
— Я с этим не соглашусь.
Скорость мышления не так уж и велика — в самых элементарных вычислениях мы проигрываем самым простым компьютерам. Но кое-что мы пока что делаем лучше компьютеров: например, распознаем образы. Вот почему хороший диагност распознает онкологическую симптоматику за миллисекунду, а компьютер нет. Но, повторяю: мозг работает никак не быстрее электрического импульса. Хотя и достаточно быстро, чтобы выполнять свои задачи.
— А теперь вопрос лично от меня. Меня крайне интересует ваше утверждение, что свободная воля человека — это обычно иллюзия. То, что мы называем «свободным выбором», часто является объяснением, данным задним числом тому, что было предопределено. Получается, свобода — это иллюзия, она попросту не нужна?
— Отвечу так: вот именно потому, что у человека мало свободной воли, нам и нужна свобода. Мы не можем выбирать, быть нам геями или гетеросексуалами. Мы не можем выбирать между маленьким IQ и большим: IQ на 88 процентов зависит от того, что мы генетически унаследовали.
Мы не можем выбирать, какой тип работы нам нравится, а какой нет. Почти все предопределено наследственностью и условиями развития. Но именно потому, что мы не выбираем, единственный вариант жить достойно — это жить в соответствии с тем, как предопределен наш мозг. А для этого нужна свобода выбора — до тех пор, пока она не мешает свободе выбора других. И эта свобода должна быть всегда — и когда вы выбираете работу, и когда выбираете полового партнера. Еще Спиноза говорил, что смысл существования государства — гарантировать эту свободу. Но в некоторых странах, к сожалению, этого до сих пор не понимают.
— Российский биолог и антрополог Александр Марков приводит данные, что последние 10 тысяч лет размер мозга уменьшается. Он дает и объяснение: обладание избыточными культурными мемами после насыщения культурной среды больше не дает преимуществ в отборе.
— У меня нет ни одного доказательства, что размер человеческого мозга стал меньше, по крайней мере, за последние 40 тысяч лет.
Правда, нет и ни одного доказательства, что он стал больше. И 40 тысяч лет назад существовала прекрасная пещерная живопись, которой мы сегодня можем любоваться. Так что если бы 40 тысяч лет назад мы взяли новорожденного и поместили в современное общество, он бы вырос абсолютно современным человеком. Так что не беспокойтесь!
— Спасибо, доктор. Будет приятно однажды встретиться на небесах и продолжить этот разговор…
— Да, на небесах я первым признаюсь, что в определении «сознания» ошибался…
Беседовал Дмитрий Губин
Читайте также: Факты, вопросы, ответы. Часть 2
Дик Франс Свааб — нейробиолог, специализирующийся в области исследований головного мозга. Родился в Амстердаме (Нидерланды) в 1944 году. Профессор Амстердамского университета, директор Нидерландского института головного мозга (1978-2005). В 1985-м основал Нидерландский банк мозга (NHB), входящий в структуру Нидерландского института неврологии. Сейчас его деятельность связана с изучением болезни Альцгеймера.
В 1998 году Дик Свааб за свои научные достижения был награжден королевой Нидерландов Беатрикс орденом Нидерландского льва.
Книга Дика Свааба «Мы — это наш мозг. От матки до Альцгеймера» (2011) стала мировым бестселлером.
он в основном состоит из воды, но в сухом остатке — жир
August 30, 2016 12:15pm
Профессор биологии, профессор Сколтеха и руководитель Института вычислительной биологии в Шанхае Филипп Хайтович стал приглашённым преподавателем БФУ им.И.Канта и прочитал ряд лекций для студентов и магистрантов Химико-биологического института, а также участников Нейрошколы-2016. После он ответил на вопросы журналиста.
Филипп Хайтович.
— Филипп, у человеческого мозга есть одно свойство, которое мы недооцениваем. Это пластичность. Мы умеем приспосабливаться к меняющимся реалиям и в итоге дольше живём…
— Я бы сказал шире: у нас возможность не просто приспосабливаться, а понимать окружающий мир и даже манипулировать им.
И это как раз самое сложное. Другие животные, например приматы, понимают, что вода жидкая, а на дерево можно залезть, но можно и упасть с него, поэтому они приспосабливаются к этим правилам природы. А мы, люди, в итоге научились этот мир менять.
Но пластичность мозга — это не только способность воспринимать и анализировать новую информацию, способность учиться. Когда после инсульта атрофируется какой-то участок мозга, через некоторое время его функции могут перераспределяться и последствия инсульта почти не заметны. Это тоже пластичность мозга.
— Совершенно удивительные факты, особенно если учесть, что наш мозг примерно на 60% состоит из жира.
— Как любой орган и наш организм в целом, мозг состоит из воды, конечно. Но если мы ее высушим, то в сухом остатке останется в основном жир. В других органах или мышцах — белки. А вот мозг в высушенном состоянии больше напоминает сыр 60-процентный. Он тоже в основном состоит из воды, но в сухом остатке — жир.
— При этом последние 30 лет человечество усиленно борется с потреблением жиров. Не сказываются ли диеты на работе мозга? Есть ли научная подоплёка в шутках об интеллекте моделей?
— Это совершеннейшая ерунда, конечно. Во-первых, люди борются с потреблением лишнего жира только потому, что они его едят уже слишком много. Раньше такой проблемы не было. А теперь еды слишком много, энергозатраты у человека в целом снизились, поэтому и появилась проблема с излишним потреблением, в том числе жиров. И с мозгом наш рацион, конечно, связан, но прямой связи между уровнем интеллекта и нашим питанием нет.
Дело в том, что те жиры, из которых состоит мозг, в основном синтезирует сам мозг, мы их не получаем с продуктами питания. Другое дело — дети, особенно в раннем возрасте. При рождении объём мозга ребёнка составляет лишь 25% от размеров мозга взрослого, то есть наш мозг активно растёт, там ещё нет сформированных нейронных сетей. И питание в этих процессах важно.
— Филипп, вы упомянули, что нейронные сети в мозге ребёнка ещё не сформированы. Как долго они формируются?
— Формирование нейронных сетей происходит всю жизнь, ведь мы и в 100 лет можем что-то запоминать или узнавать ранее неизвестное. Просто в раннем возрасте этот процесс идёт очень активно.
— Но у детёнышей приматов та же самая задача, однако у них формирование нейронных сетей длится всего около года…
— Да, но перед ними и задачи другие: условно говоря, запомнить, что можно есть, кто и что представляет опасность — и всё! А ребёнок не просто запоминает, но и пытается понять, как всё устроено, чтобы в дальнейшем преобразовывать этот мир.
— А каков ресурс нашего мозга? Продолжительность жизни растёт, медицинские технологии и фармация постоянно развиваются. И вот всё больше людей доживают от болезни Альцгеймера и прочих.
— Вы не правы. Продолжительность жизни не увеличивается, увеличивается средняя продолжительность жизни. А максимальная продолжительность какой была тысячу лет назад, такой и осталась. Потому что максимальная продолжительность жизни обусловлена числом, которое выработалось миллионы лет назад и является оптимальной с точки зрения эволюции. Так что на сегодняшний день медицина и фармацевтика слабо влияют на процессы старения. В какой-то момент у человека, как и у животных, начинают «ломаться» органы или процессы. У человека это происходит в 70-80 лет, а у мышей в 2 года. Это заложено эволюционной программой.
— Тогда перефразируем вопрос: медицина пока научилась «ремонтировать» другие органы, но не мозг?
— Абсолютно нет.
С точки зрения процессов старения никакие органы наша медицина лечить не научилась. Есть лекарства, которые позволяют избавляться от некоторых побочных эффектов старения. Даже не избавляться, а пытаться их блокировать, например повышение давления или инфаркт. Это такие «костыли».
— Получается, медицина пока научилась повышать качество жизни, но не её продолжительность?!
— Да, так будет точнее.
— Наверное, многие после вашего интервью будут разочарованы: так часто можно слышать, что наука развивается семимильными шагами, что скоро будет создано лекарство от рака и других страшных заболеваний… А получается, что всё это пиар?
— Нет, наука действительно очень быстро развивается. Но надо быть реалистом, не нужно ожидать от науки чудес, особенно когда речь идёт о человеке. Это не просто очень сложный объект, но и многие научные методы просто не подходят для человека. Например, мы не можем ставить инвазивные эксперименты на людях, не можем менять генетический состав человека.
По большому счёту мы можем только наблюдать. Поэтому всегда нужно помнить, что учёные очень напряжённо работают, но они не могут по волшебству изобрести что-то очень быстро. Потому что работа с человеком — это длительный, сложный и имеющий много ограничений процесс. И методики обычно не прямые, а опосредованные.
Источник: klops.ru
Функции мозга — Американская ассоциация травм головного мозга
Человеческий мозг великолепен и сложен. Мозг состоит из множества частей, каждая из которых выполняет определенную и важную функцию. Он контролирует нашу способность балансировать, ходить, говорить и есть. Он координирует и регулирует наше дыхание, кровообращение и частоту сердечных сокращений. Он отвечает за нашу способность говорить, обрабатывать и запоминать информацию, принимать решения и чувствовать эмоции. Каждый мозг уникален, постоянно меняется и чрезвычайно чувствителен к окружающей среде.
Мозг разделен на функциональные отделы, называемые долями :
- Лобная доля (показана оранжевым цветом)
- Височная доля (розовая)
- Теменная доля (синяя)
- Затылочная доля (зеленая)
- Мозжечок (красный)
- Ствол мозга (желтый)
У каждого лепестка есть важная и специфическая функция, подробно описанная ниже.
Функции лобных долей (оранжевый)
Повреждение лобных долей может повлиять на способность человека контролировать эмоции, импульсы и поведение или вызвать трудности с вспоминанием событий или речью. Функции ствола мозга (желтый)
Ствол мозга контролирует непроизвольные функции организма, необходимые для выживания, такие как дыхание и частота сердечных сокращений.
| Функции височных долей (розовый)
Повреждение височных долей может привести к тому, что у человека возникнут трудности с общением или памятью. Функции теменных долей (синие)
У людей, повредивших теменные доли, могут возникнуть проблемы с пятью основными чувствами. Функции мозжечка (красный)
Повреждение мозжечка может повлиять на равновесие, движения и координацию. Функции затылочных долей (зеленый)
Повреждение затылочных долей может привести к проблемам со зрением или восприятием размера и формы объектов. |
Функциональные отделы (доли) головного мозга также классифицируются по сторонам – правосторонние и левосторонние. Если вы разделите мозг посередине на две части одинакового размера, они не будут одинаковыми и не будут выполнять одни и те же функции. Правое полушарие мозга контролирует левую сторону тела, а левое полушарие мозга контролирует правую сторону тела. Каждая сторона отвечает за разные функции, и общие закономерности дисфункции могут возникать в зависимости от стороны мозга, получившей травму.
Черты каждой стороны подробно описаны ниже:
| Черты левой стороны | Черты правой стороны |
|---|---|
Травмы левого полушария головного мозга могут вызвать:
|
Травмы правого полушария головного мозга могут вызвать:
|
Физическая активность улучшает здоровье мозга | ДНПАО
Регулярная физическая активность полезна для сердца, мышц и костей.
А вы знали, что это полезно и для вашего мозга?
Физическая активность может помочь вам думать, учиться, решать проблемы и сохранять эмоциональный баланс. Это может улучшить память и уменьшить тревогу или депрессию.
Регулярная физическая активность также может снизить риск ухудшения когнитивных функций, включая деменцию. Одно исследование показало, что снижение когнитивных функций почти в два раза чаще встречается среди неактивных взрослых по сравнению с теми, кто ведет активный образ жизни.
Регулярная физическая активность поможет вам лучше спать и чувствовать себя лучше, снизить риск некоторых распространенных видов рака и продлить вашу жизнь на годы.
Вам не нужно быть фитнес-гуру, чтобы воспользоваться преимуществами. Независимо от вашего возраста или уровня физической подготовки, любое количество физической активности может помочь.
Некоторые преимущества физической активности для здоровья мозга начинают проявляться сразу после сеанса умеренной или интенсивной физической активности.
Для достижения наибольшей пользы взрослым необходимо как минимум 150 минут физической активности умеренной интенсивности в неделю или 75 минут активности высокой интенсивности. Это не должно происходить за один раз. Например, активность средней интенсивности может быть разбита на 30 минут в день, 5 дней в неделю или на более мелкие периоды, которые складываются.
Все взрослые также нуждаются в силовых упражнениях два или более дней в неделю. А взрослые в возрасте 65 лет и старше нуждаются в сбалансированных занятиях примерно три дня в неделю.
Вот четыре занятия , которые помогут вам стать здоровее:
Рекомендации по еженедельной физической активности для взрослых
- 150 минут активности средней интенсивности или 75 минут активности высокой интенсивности
- Укрепление мышц два или более дней в неделю.
См. образец расписания
Взрослые в возрасте 65 лет и старше также нуждаются в упражнениях на равновесие примерно три дня в неделю.
См. образец расписания.
- Включите дома музыку и танцуйте.
Скручивания и повороты могут быть интересным способом быть физически активным. - Делайте активные перерывы.
Разбавьте сидячий образ жизни физической активностью. Например, приседайте или маршируйте на месте между программами во время просмотра телевизора. Или встаньте на одну ногу, чтобы улучшить равновесие. - Добавьте физическую активность в свой распорядок дня.
Совершая покупки, припаркуйтесь позади стоянки и пройдите пешком до магазина. Внутри пройдитесь по периметру магазина, прежде чем получить то, что вам нужно. Используйте лестницу вместо лифта. Сойдите с общественного транспорта на одну остановку раньше и пройдите пешком до места назначения. Если вы уже регулярно ходите, начните брать с собой в походы утяжелители. - Прогулка с собакой.
Собаки — отличные компаньоны для прогулок и могут помочь вам вести активный образ жизни.
