Факты и мифы о человеческом мозге
Головной мозг – самый сложный орган в организме человека. Часто можно услышать, что люди использует его только на 10%. Правда ли это?
Какую часть мозга использует человек
Используя возможности функциональной МРТ, специалисты измеряли активность органа во время выполнения разных задач, и определили, что большая часть мозга остается активной практически постоянно, даже когда человек выполняет очень простые действия. Более того, орган бодрствует даже когда человек отдыхает или спит. А вот точный процент клеток органа, которые активизируются, у разных людей варьируется. Этот показатель меняется и в зависимости от того, что делает или о чем думает человек.
Как появился миф о 10%
Миф о том, что мозг человека работает лишь на 10% настолько распространенный и так давно существует, что сегодня даже сложно точно определить его первоисточник.
Можно ли улучшить работу мозга
Как и в случае с любым другим органом, состояние головного мозга напрямую зависит от диеты и активности человека. Соблюдая здоровый образ жизни, реально улучшить и его работу.
Влияние диеты
Неправильное питание может ухудшить состояние здоровья человека и послужить причиной развития кардиологических болезней, ожирения, диабета 2 типа. А эти болезни, в свою очередь, повышают риск появления слабоумия.
Чтобы улучшить здоровье головного мозга, стоит включить в свою диету такие продукты:
Физическая активность
Нельзя недооценивать роль двигательной активности для поддержания здоровья головного мозга. Достаточно ежедневно уделять хотя бы по 30 минут на активную ходьбу, чтобы снизить риск ухудшения работы мозга. Также полезно плавание, бег трусцой, езда на велосипеде.
Умственные тренировки
Другие распространенные мифы
Помимо мифа о 10%, существует еще немало других заблуждений о человеческом мозге. Но большинство из них уже имеют научное опровержение.
Левое и правое полушарие
Влияние алкоголя
Продолжительное злоупотребление алкоголем может стать причиной ряда проблем со здоровьем, включая и нарушения в работе мозга. Однако нельзя сказать, будто каждая порция спиртного убивает часть клеток мозга – это заблуждение. Процесс повреждения довольно сложный. Например, доказано, если женщина во время беременности злоупотребляет спиртным, то высок риск, что малыш родится с фетальным алкогольным синдромом. У людей с такой болезнью мозг имеет объем меньше обычного и состоит из меньшего количества клеток. Такие дети в будущем испытывают сложности с обучением и могут иметь другие отклонения.
Подсознательные сообщения
Извилины
Рельеф человеческого мозга состоит из борозд и извилин. Существует мнение, будто каждый раз, когда человек изучает что-то новое, на поверхности органа образуется новая извилина. Но это заблуждение. Извилины образуются еще до рождения и продолжают формироваться в детском возрасте.
Интересные факты
А теперь, когда самые распространенные мифы о человеческом головном мозге развеяны, пора узнать несколько малоизвестных фактов об этом органе:
Человеческий мозг – удивительный орган. Ученые продолжают исследовать его, открывая все новые факты и развенчивая давние мифы.
Есть ли связь между усложнением общества и уменьшением размера мозга
В 1980-х годах антропологи обнаружили странный факт: средний размер мозга, постоянно увеличивавшийся на протяжении всей эволюции наших предков, на ее последнем этапе стал медленно уменьшаться. Время, когда произошел этот поворот, разные авторы оценивают по-разному: одни утверждают, что наш мозг начал уменьшаться около 25 тысяч лет назад, другие — что всего около 10 тысяч (что связано с огромной индивидуальной изменчивостью этого показателя, затрудняющей вычисление среднего). Различаются и оценки того, насколько именно уменьшился мозг среднего человека. Но так или иначе все антропологи согласны с тем, что у современных людей средний объем мозга по крайней мере процентов на 10 меньше, чем у их предков времен создания первых фресок Альтамиры.
По их мнению (основанному на собственных промерах более чем 980 ископаемых черепов), уменьшение мозга началось не 25 и не 10, а всего около трех тысяч лет назад. И причиной его были экстернализация знаний и разделение труда. Проще говоря, в обществе охотников-собирателей каждый мужчина должен был уметь охотиться (на все виды дичи, которые водятся в данной местности) и рыбачить, строить дома и лодки, изготовлять весь набор орудий труда, представлять себе всю местность на десятки километров вокруг — и все эти знания и умения он должен был держать в собственной голове, поскольку не мог ни записать их, ни передоверить что-то профессионалу. А в обществе, где существуют письменность и разделение труда, человеку достаточно владеть своим ремеслом, если же возникала потребность в дополнительной информации, ее можно было почерпнуть из манускриптов. Уменьшилась нагрузка на мозг — стал уменьшаться и мозг: ведь это орган чрезвычайно энергетически дорогой. Составляя всего около 2% массы тела, он потребляет примерно 20% энергии — и при любом уменьшении притока кислорода или глюкозы просто отказывается работать.
На первый взгляд объяснение выглядит убедительным. Смущает, правда, резкое расхождение с прежними данными в вопросе о времени начала уменьшения мозга. Почти тысяча черепов — это, конечно, выборка солидная, но сторонники прежней точки зрения основывали свои выводы на десятках тысяч экземпляров (так, например, только в одной работе 1988 года измерено 12 800 индивидуальных черепов). Но это уж дело специалистов — выяснять, чьи данные надежнее. Примем пока оценки авторов на веру — и посмотрим на их гипотезу в свете этого допущения.
Старинная гравюра, представляющая области мозга, ответственные за человеческую мысль, около 1650 г Фото: Photo by GraphicaArtis/ Getty Images
Впрочем, авторы работы и не пытаются аргументировать, почему именно три тысячи лет назад значение «коллективного разума» вдруг резко увеличилось. Вместо этого они ссылаются на. муравьев. Дескать, разнообразие этих насекомых (которых сейчас известно около 14 тысяч видов) позволяет сопоставить эволюцию размеров мозга с размером их семей и степенью специализации разных каст внутри семьи. Правда, если читать не только резюме статьи (где об этом говорится довольно туманно), но и сам текст статьи, то окажется, что, во-первых, в разных группах муравьев размер мозга эволюционировал в разных направлениях, во-вторых, как раз у тех муравьев, где специализация зашла так далеко, что разные касты хорошо различимы внешне, размер мозга с увеличением размера семьи увеличивается. А уменьшается он у муравьев-грибоводов, у которых все рабочие особи выглядят одинаково и в принципе взаимозаменяемы в своих функциях.
Пожалуй, данная работа действительно показала некоторые неожиданные эффекты разделения труда и экстернализации знаний — не столько в эволюции человека, сколько в современной науке. Оказывается, эти факторы дают возможность выдвигать красивые гипотезы и смелые аналогии, не обращая внимания на то, как все это стыкуется с данными других дисциплин.
Что же касается самой проблемы уменьшения среднего размера мозга на последнем этапе эволюции нашего вида, то меня всегда поражало: почему те, кому не дает покоя эта тенденция, не видят ничего странного в том, что современные ноутбуки, будучи во много раз меньше огромных вычислительных машин 1960-х годов, в то же время превосходят их по всем техническим характеристикам? Ведь даже небольшая оптимизация и компактизация мозга без снижения его функциональных возможностей были для наших предков куда важнее, чем миниатюризация вычислительной техники для современных инженеров. В конце концов, компьютеры хотя бы не надо рожать, мучительно пропихивая твердые корпуса их блоков сквозь узкие и кривые родовые пути.
Больше текстов о науке и обществе — в нашем телеграм-канале «Проект «Сноб» — Общество». Присоединяйтесь
Есть ли жизнь без мозга?
Рыцарь с копьем в голове и прораб с ломом в черепе, француженка с одним полушарием и чиновник с 10 % мозга — об этих и других удивительных случаях рассказал на лекции в Томском политехническом университете химик-органик, главредактор портала Neuronovosti.Ru, автор нескольких книг и популяризатор науки Алексей Паевский. Краткий пересказ выступления — в материале ТВ2.
Рыцарь с копьем в голове
Грегор Бачи – венгерский рыцарь, который, судя по портрету, получил ранение на рыцарском турнире: копье вошло в глаз и вышло сзади. И, судя по рисунку, рыцарь выжил. Казалось бы, художник так видит, мог приврать. Но вот рентген, опубликованный журналом «Lancet» в 2010 году. Это конкретный случай, когда рабочий в Италии занимался реставрацией церкви, свалился с лесов и наделся глазом на арматуру. Путь арматуры – ровно такой же, как у копья на картине. Но арматуру вытащили, рану заделали и рабочий продолжает жить абсолютно нормально.
Многие популяризаторы науки говорят, что у него после этого случая совершенно изменилась личность, но это не совсем правда. Если изучать документы о Гейдже, о радикальных изменениях свидетельствуют люди, которые его плохо знали. Близкие друзья и родные же говорят, что были некоторые изменения личности, и, скорее всего, были преходящими. Через год после случившегося Гейдж полностью восстановился, работал водителем троллейбуса, причем не только в США, но и в Чили, и прожил еще 12 лет. Умер в результате эпилепсии.
Сейчас у нас есть его череп и мы можем реконструировать все поражения, которые у него были. Там действительно было поражение лимбической системы, отвечающей за эмоции, но пластичность мозга позволила «пересобрать» эти функции и полностью или частично их восстановить.
Человек без гиппокампов, застрявший в 1953 году
Этот человек долгое время был известен по инициалам HM, про него так и писали во всех научных журналах: пациент НМ. Только после его смерти, которая случилась в 2008 году, стало известно, что это Генри Молисон – обыкновенный молодой человек, страдающий от приступов эпилепсии. Заболевание, вероятно, развилось после того, как он во что-то врезался на велосипеде. Неконтролируемые приступы ничем не лечились, а томографов в 1953 году не было. Врач решил, что эпилепсия находится в гиппокампах – двух участках головного мозга, похожих на морского конька. Медик предложил вырезать гиппокампы: вдруг получится вылечить.
Удалили гиппокампы, и что в итоге? В итоге Генри Молисон сохранился когнитивно, его IQ даже немного вырос, со 112 до 115. Но пациент потерял любую возможность что-либо запоминать. Он каждый день просыпался в том самом 1953 году, каждый день ему приходилось объяснять, что произошло. Он помнил свою прошлую жизнь, но не мог запомнить почти ничего нового. Хотя рано или поздно он какие-то новые навыки осваивал, например, пользование компьютером, но не мог вспомнить, как он этому научился. Так Генри Молисон прожил 55 лет: с момента операции в 1953 году до смерти в 2008 году.
Благодаря этому печальному для Молисона случаю мы узнали, что гиппокампы играют ключевую роль в формировании нашей памяти. Они не хранят ее, но формируют. Каждый вечер, когда вы приходите домой и ложитесь спать, ваш гиппокамп, а точнее, его центральная часть – зубчатая извилина – начинает сортировать воспоминания.
Девушка с одним полушарием
Недавно были проведены исследования методом томографии, который позволяет отследить связи белого вещества в мозге. Очень интересно показали, как мозг «пересобирается» так, чтобы одно полушарие выполняло функции двух. Чаще всего у людей с удаленным полушарием нет стереозрения (вид зрения, при котором возможно восприятие формы, размеров и расстояния до предмета – прим. редакции). От каждого из глаз через зрительный перекресток в два полушария идет сигнал. Там есть центры, которые синхронно обрабатывают информацию и синтезируют стереоизображение. Если мы удаляем половинку мозга, у нас нет возможности синтезировать стереоизображение, хотя мы видим двумя глазами. Но если одно полушарие не удалено, а просто не развилось изначально, то при развитии связей от глаз в зрительной коре может выделиться отдельная зона, и это зона работает как второе полушарие и синтезирует стереокартинку.
Женщина, которую вылечил инсульт
Информацию об этом клиническом случае опубликовали в 2017 году, и случившееся медикам непонятно до сих пор. Женщина из Бразилии перенесла инсульт, после которого у нее случился паралич левой части тела. Была поражена немалая часть мозга, обычно это не восстанавливается. Но через три года у нее случился второй инсульт, который вылечил последствия первого. Пациентка вышла из больницы со здоровой моторикой и памятью. Произошло полное восстановление мозга, включая пораженные ранее части, отвечающие за движения, вкусы и запахи.
Чиновник с 10 процентами мозга
В 2007 году в журнале Lancet опубликовали статью про случай, когда 57-летний пациент пришел к врачам с жалобами на онемение в ноге. Ему сделали КТ головного мозга и увидели, что мозга у мужчины почти нет: мозжечок есть, а от коры осталось 10 %. При этом пациент абсолютно сохранен, нормален, отец троих детей, работает чиновником, IQ 84 – невеликий, но в норму попадает. Известно, что мозг у него был: в молодости мужчине диагностировали гидроцефалию, и ему поставили шунт, который выводил избыток жидкости из мозга. И когда ему было 20 с небольшим, врачи решили, что проблема решена, шунт убрали. Но медики ошиблись, проблема не была решена, и это постоянное избыточное давление спинно-мозговой жидкости разрушало белое вещество и кору. В итоге получилось, что оставшиеся 10 % выполняли функции всего остального мозга.
Рассказываем об интересном. ПОДДЕРЖИ ТВ2
Тайны мышления: можно ли натренировать мозг и стать гением
Тайны мозга
На коже осталась обожженная дорожка от прохождения протонного пучка и глубокие шрамы навсегда. На что тут можно было надеяться? Но Бугорский не просто выжил, произошло настоящее чудо. Он полностью сохранил интеллект. Правда, после несчастного случая левую сторону лица бедолаги-ученого парализовало, как после инсульта, зато правая сторона не только прекратила стареть, но даже помолодела. Летящий пучок протонов разрушил все нервы на своем пути.
Почему мозг поделен на две половины?
Мозг не чувствует боли, поэтому при операции на мозге обезболивающие не принимают. Однако сама голова чувствует боль, и чтобы от нее избавиться, необходимо дать приказ себе не ощущать дискомфорт, а получать удовольствие. Например, если человек боится ожогов от крапивы, они получаются обширными, и образуются пузыри, а если он поборолся с этим чувством, следов практически не будет.
Как стать гением?
Большинство людей в мире обладают мозгом, масса которого в среднем составляет 1-1,2 кг. Самыми маленькими мозгами наделены коренные жители Австралии, самый тяжелый мозг весил 2,85 кг. Человек, который носил в голове такие мозги, по логике, должен был хвастаться невероятными умственными способностями, но в действительности он страдал от крайней формы олигофрении.
Размер не имеет значение
Известный французский писатель Анатоль Франс имел мозг чуть больше килограмма. Гениальный русский писатель Иван Тургенев весом мозга превзошел всех писателей в мире, его мозг был массой 2 килограмма 12 граммов. Как видите, любой размер мозга большому уму не помеха.
Доказано, все ноу-хау приходят в голову только умам подготовленным. Таблица Менделеева не приснилась просто так. Великий ученый долго работал над этим открытием. Мозг Дмитрия Ивановича продолжал все время мыслить. Просто однажды там щелкнуло. По легенде, это произошло во сне и, скорее всего, под утро. В это время в передней доле мозга наблюдается самая высокая активность.
Лакмусовая бумажка интеллекта
Есть научное предположение, что устройство Вселенной напоминает систему нейронов в головном мозге. Материи разных галактик в ней взаимодействуют между собой, развиваясь и разрастаясь. Исследователи уверены, что сходство не случайно, и считают, что системы головного мозга и грандиозная Вселенная развиваются по единым природным законам.
Раскрывая все тайны мозга, не стоит считать его основным предназначением только запоминание информации. Конечно, мозг выполняет эту функцию, но возможности его гораздо шире, чем просто способность положить информацию на полочку. Мозг является совершенным генератором.
Почему раненый палец болит сразу? Это связано с чрезвычайно быстрым движением нервных импульсов от мозга к частям тела. Скорость их примерно 273 километра в час, как у «Формулы-1».
Как развить интеллектуальные способности?
Можно ли увидеть сознание другого человека? Оказывается, это возможно. Сиамские близнецы Хоган соединены головами, у них один мозг на двоих, поэтому сестры могут читать мысли друг друга. Если одной девочке закрыть глаза, а перед второй поставить предмет, то сестра, у которой закрыты глаза, сможет точно его описать.
Чем человек больше развивает свой мозг, тем меньше вероятность получить заболевание. Любая активность стимулирует появление новой ткани. Можно ли натренировать мозг, чтобы он работал до старости?
Повелитель человека
Мозг каждого человека создает свою авторскую версию окружающего. Увидим ли мы когда-нибудь мир настоящим? И готов ли мозг его принять? Он контролирует всю нашу жизнь и любит учиться. Разгадать все его возможности не в силах ни один современный ученый, именно поэтому вокруг него такое большое количество мифов и гипотез.
Еще больше о том, как устроен этот мир, самые интересные факты и истории смотрите в выпуске программы «Как устроен мир» с Тимофеем Баженовым.
Есть ли разница, какой мозг вам достался?
Мозг известного русского писателя Тургенева весил 2012 граммов. Мозг не менее известного французского писателя Анатоля Франса весил чуть больше килограмма, а мозг английского писателя Артура Конан Дойла весил всего лишь 800 граммов. Значит ли это, что Тургенев был в два раза умнее Франса и в 2,5 раза талантливее Конан Дойла?
Миф о том, что ум и интеллект зависят от размеров мозга, — один из самых стойких и неистребимых. Мерилом умственных способностей испокон веку был размер лба.
Узколобый — это значит тупой, недалекий, неразвитый.
Семи пядей во лбу, напротив — мудрец, мыслитель, гений.
Пядь, вообще-то, — это 18 сантиметров. Семь пядей — метр двадцать. Представьте себе человека с таким лбом.
В начале XIX века народная мудрость о семи пядях во лбу неожиданно получила мощную научную поддержку. Австрийский врач Франц Галль создал первую в истории псевдонауку — френологию. По Галлю, выходило, что интеллектуальные способности зависят от формы черепной коробки.
Френология была очень популярна в России, но у себя на родине, в Пруссии, Галль подвергся резкой критике коллег. И вынужден был сбежать во Францию. Там Галль несколько раз опрометчиво высказался по поводу недостаточно вместительной черепной коробки Наполеона и в результате лишился права «проповедовать» свое учение в Париже.
Говорят, что Наполеон в конце жизни главной своей заслугой считал запрет теории Галля, а не поход в Россию.
В реальности, конечно, размер головы имеет значение только при покупке шапки. Ну, или для примерки короны.
В тридцатые годы в Советском Союзе был целый институт, возглавляемый ученым-мозговедом Владимиром Михайловичем Бехтеревым, который пытался доказать, что мозги одаренных людей отличаются от мозга людей обычных. А уж мозг супергения и сверхчеловека Ленина с ними со всеми рядом не стоял… То есть не лежал… Точнее, не плавал в формалине.
Сначала Бехтерев надеялся найти зависимость между весом мозга и интеллектом. Но тот самый эталонный образец, ради которого в 1924 году при Московском институте мозга была создана специальная лаборатория, не дотягивал по весу даже до среднестатистического (мозг Ленина весил всего лишь 1340 граммов при мужской норме кило четыреста). И тогда Бехтерев поставил перед своими сотрудниками задачу найти хоть какие-то отличия в строении мозга обычных людей, талантливых и гениев.
Для сравнительного анализа при поиске гениальности в сером веществе покойного вождя мирового пролетариата в Институте мозга была собственная небольшая коллекция образцов разных мозгов. В основном упокоившихся лидеров партии и правительства, а также доставшиеся от бесхозных трупов.
Но и ее не хватило.
В 1927 году академик Бехтерев предложил советскому правительству создать Пантеон Мозга с целью «увековечивания памяти выдающихся деятелей», а также для «всестороннего изучения особенностей строения мозга выдающихся людей и сопоставление с особенностями… их одаренности».
По злой иронии судьбы, первым экспонатом Пантеона Мозга стал мозг самого академика Бехтерева.
К 1934 году Пантеон уже владел мозгами Клары Цеткин, академиков Луначарского, Гулевича и Покровского, поэтов Маяковского, Белого и Багрицкого, писателя Горького, режиссера Станиславского и даже певца Леонида Собинова.
Но вот найти между ними какие-то различия, а главное, доказать, что мозг вождя мирового пролетариата по строению чем-то отличается от мозга оперного певца, ученые не смогли, как ни старались.
На самом деле мудрость и интеллект зависят не от размера головного мозга. И даже не от количества нервных клеток. Оно у всех людей одинаково. Каждый человек при рождении получает примерно 86 миллиардов нейронов, и это количество не меняется до конца жизни. Зато по мере развития, обучения и познания у людей увеличивается количество связей между нейронами.
Каждый раз, когда мы узнаем что-то новое, например, что вода мокрая, сахар сладкий, а сумма квадратов катетов равна квадрату гипотенузы, возникает новая нейронная связь — синапс. У одного нейрона может быть от 1 до 10 тысяч связей с другими нейронами.
Чем больше мы узнаем, тем больше синапсов образуется. Вот от них-то, точнее от их количества, наш ум и зависит.
Получается, что стартовые условия у нас у всех одинаковые. А вот с каким интеллектуальным багажом мы приходим к финишу — зависит только от нас самих, от нашей лени или от нашей любознательности.
При рождении вес мозга ребенка составляет примерно 300 граммов. Человек растет, и мозг растет вместе с ним, занимая 95% процентов объема черепной коробки. К 18 годам мозг достигает своего максимального веса.
Мозг среднестатистического человека весит от одного до двух килограммов.
Мужские мозги тяжелее женских в среднем на 125 граммов.
Говорят, из-за того, что у женщин уменьшены центры, отвечающие за логику. Все врут.
Кстати, самый тяжелый мозг за всю историю исследовательской медицины был зафиксирован у одного пациента психиатрической клиники. Он весил 2 килограмма 850 граммов. Мозг признанного гения всех времен и народов Альберта Эйнштейна весил всего лишь 1230 граммов.
А у Луи Пастера вообще было только одно полушарие.
Короче говоря, то, какого размера мозг вам достался, не имеет никакого значения. Но это не значит, что врожденные характеристики мозга не имеют значения. Имеют. И еще какое. Прочитайте об этом в главе «Есть ли у мозга совесть?».
Если стартовые условия у всех одинаковые и от размера мозга ничего не зависит, почему тогда одни люди умнее других?
Потому что одни ухаживают за мозгом, загружают его работой, каждый день «кормят» его новой информацией, занимаются его обучением, а другим просто лень, или они пока еще не знают, что мозг очень любит учиться. Чем больше мы узнаем, тем больше нейронных связей образуется. Чем больше мы используем мозг для решения новых задач, тем умнее становимся. Почитайте об этом в главе «Как сделать мозг еще умнее?».
А как же врожденные способности? Есть ли у мозга врожденная специализация?
Врожденные способности и таланты — это отдельная тема отдельной главы. Она так и называется: «Где у мозга призвание?».
«То, что вы делаете и чему учитесь на протяжении жизни, влияет на форму и вид вашего мозга — иными словами, меняет его «проводку». У разных людей разные отделы мозга развиваются в различной степени. Нет даже двух человек, у которых одинаковая информация хранилась бы в мозге в одних и тех же местах. Человек обладает многими видами интеллекта, большинство из которых невозможно оценить при помощи IQ-тестов».