Маленький мозг: Человек с самым маленьким и самым большим мозгом |

Содержание

Человек с самым маленьким и самым большим мозгом

Мозг можно считать одним из самых главных органов человека. Он отвечает за управление нашим организмом, играя важнейшую роль. Ученые давно изучают влияние размера этого органа на деятельность организма. Науке также известны случаи, когда масса мозга существенно отклонялась от распространенной нормы.

Какой бывает масса мозга

Большинство людей в мире имеет мозг, масса которого в среднем составляет 1000-1200 граммов. Среди всех приматов именно Homo sapiens обзавелся самым большим мозгом. Часто люди полагают, что чем больше масса мозга, тем больше умственные способности.

Однако миру науки известны парадоксальные случаи, когда обладатели большого мозга отличались неполноценностью. Например, у одного человеческого индивида был обнаружен крупный мозг, вес которого составил 2850 граммов. Это самый тяжелый мозг в мире из всех, что когда-либо были открыты наукой. Человек, который обладал таким мозгом, по логике должен был хвастаться невероятными умственными способностями. Но в действительности он страдал от крайней формы олигофрении. В то же время известный французский писатель Анатоль Франс имел мозг весом 1017 граммов. Наукой зарегистрирован случай, когда обладатель большого мозга действительно отличался большими умственными способностями.

Иван Тургенев — писатель с самым большим мозгом в мире

Если рассматривать умственно полноценных людей, то Иван Тургенев является действительно обладателем самого большого мозга в мире.

Признанный во многих странах гениальный писатель имел мозг массой 2012 граммов. Могло ли данное обстоятельство повлиять на гениальность этого человека, сейчас сказать трудно, ведь в те времена не было специального оборудования, позволяющего оценить влияние размера мозга на умственную деятельность.

От чего зависит размер мозга

Пока не существует доказательств, что размер головного мозга (ГМ) определяет умственные отклонения или степень гениальности. Самым маленьким ГМ обладают коренные жители Австралии. Этот орган у них значительно меньше, чем у большинства жителей мира. Определяющую роль в размере ГМ играет генетический фактор.

Организм человека полностью завершает цикл формирования примерно к 25 годам. После этого ткани постепенно начинают отмирать. Однако «отмирать» сказано сильно, ведь в действительности едва ли кто-то из людей хотя бы немного может ощутить последствия подобного явления. Даже после 60 многие люди сохраняют хорошую память и способность мыслить. Отмирание тканей ГМ сказывается в первую очередь на памяти, но мыслительные процессы, пускай и могут затормозиться, сохраняют свою активностью благодаря жизненному опыту. Ученые подтверждают многочисленными тестами, что залог развитого интеллекта в регулярном поддержании умственной активности. Поэтому рекомендуется «подпитывать» ГМ следующим образом:

регулярно читать книги или информационные статьи;
решать головоломки, играть в настольные игры, заниматься интеллектуальными развлечениями;
принимать омега-кислоты;
положительную роль сыграет отказ от алкоголя, табакокурения;
негативно на мозге сказывается потребление наркотических веществ.

Сколько весил самый маленький мозг в мире

Точный вес ГМ Юстуса Либиха неизвестен. Однако в результате исследований подтверждено, что именно он был обладателем самого маленького мозга в мире, который весил менее килограмма, при этом Юстус Либих вошел в историю как гениальнейший химик. Ученый сыграл роль не только в науке, но и кулинарии. Ему приписывается создание технологии приготовления мяса, при которой сохраняются все соки и полезные вещества. Многие повара до сих следуют советам именитого ученого, изучавшего органическую химию.

Именно Либих рекомендовал поварам обжаривать мясо, сохраняя сок и варить его в супах. Влияние Либиха оказалось настолько велико, что его диеты пропагандировали и пропагандируют многие современные диетологи. Впрочем, не все идеи одного из самых гениальных ученых мира можно назвать актуальными на сегодняшний день.

Юстус Либих также прославился благодаря изучению растений и животных, внес огромный вклад в рассмотрение их физиологии, он посвятил много времени органической химии, проектированию лабораторных приборов. Так он доказал всему миру, что маленький мозг вовсе не является помехой ученому.

Самые распространенные мифы о мозге

В мире существует много самых разных мифов о ГМ:

Один из них касается извилин. Якобы их становится больше с возрастом. Изначально у человека полностью гладкая структура ГМ, но с течением времени начинают появляться новые нейроны, что приводит к появлению борозд и хребтов. Через 40 недель количество извилин примерно равняется числу извилин ГМ взрослого.
Вопреки расхожему мнению, мы не являемся обладателем самого большого мозга в мире. У кашалота он может достигать огромных размеров и весить больше 8 килограммов. У слона — примерно 5 килограммов. Соотношение размера ГМ с телом у человека составляет примерно 2%, а у той же землеройки 10%.
Часто люди отмечают, что с возрастом память и мыслительные процессы ухудшаются и это действительно так. Однако причиной тому становится вовсе не «угасание» интеллектуальных способностей самого органа. Скорее проблема связана с образом жизни. Мозгу необходимо питание и отдых, а также не менее активная работа.
Существует мнение, что наш мозг подобен компьютеру и даже работает так же, как и он. Но на самом деле если ГМ и можно назвать компьютером, то принципы его функционирования все равно будут резко отличаться. Принципиальным отличием ГМ от компьютера является совмещение памяти и вычислительных процессов. А память сама по себе связана с нервными клетками, которые занимаются вычислениями.
Интересный факт касается и употребления алкоголя. Существует миф, что алкогольные напитки могут нанести большой вред ГМ. Конечно, они способны стать причиной многих заболеваний, но пока нет точных доказательств, подтверждающих, что спиртное способно убивать нейроны.
Есть и еще один распространенный миф, который ученые считают самым абсурдным. Якобы люди используют совсем маленькую долю потенциала ГМ. Но это совсем не так. У каждого отдела есть свои функции, все они активны и необходимы человеку, поскольку без них он не мог бы вести нормальную жизнедеятельность. Даже во сне мозг остается активен и занимается важными процессами.

Исследования мозга на примере известных деятелей

Одним из самых интересных исследований человеческого мозга является исследование ГМ Альберта Эйнштейна. Работа 1984 года показала, что на основе исследованных маленьких участков соотношение количества нейроглиальных клеток клеток к нейронам более высокое, чем у контрольной группы. Впрочем, обобщенный вывод сделать не удалось по причине опять-таки слишком маленькой базы исследования.

В 1996 году была проведена еще одна работа, в ходе которой выяснилось, что у Эйнштейна был относительно маленький ГМ. Он весил 1230 граммов, тогда как среднестатистический показатель — 1400 граммов. Зато кора головного мозга ученого имела большую плотность нейронов. Через 3 года была проведена работа, которая помогла установить, что ученый имел большие зоны, отвечающие за вычислительные способности, что объясняло его успехи в математике.

Можно ли сделать вывод о том, что мозг ученого сильно отличается от среднестатистического? Для этого придуман целый тест в ходе которого выяснилось, что ученые по большому счету становятся учеными потому, что их мозг просто увлечен наукой. Каких-либо физиологических доказательств, явно приводящих к развитию интеллектуальных способностей, обнаружено не было.

Как проводят исследования ГМ

Существует несколько методов исследования ГМ. Самым старым является метод абляции. Это довольно сложная методика, которая требует четкого понимания действий, ведь ее суть заключается в удалении конкретного отдела. Удалив один отдел, можно навредить организму и даже погубить его. Даже маленькие зоны содержат жизненно важные центры. Подобные эксперименты проводятся на животных.

Метод транскраниальной магнитной стимуляции позволяет оказывать стимулирующий эффект над кору ГМ. Благодаря маленькому заряду подобную методику можно осуществлять без опасения вызвать болевые ощущения. Современные устройства, способные стимулировать кору ГМ, создают импульсы, проникающие на глубину до 2 сантиметров. ТМС может быть использован не только для исследований, но и лечения многих заболеваний, в том числе слепоты, эпилепсии и глухоты.

С помощью электрофизиологического метода можно улавливать маленькие электрические разряды, исходящие от нейронов. Электроды, закрепляемые на голове, могут быть сделаны из металла с изоляционным материалом или стекла. Особенностью электродов является крайне маленькая толщина, поэтому их можно вводить даже в клетку. Так замеряются внутриклеточные потенциалы. Также есть способ регистрации отдельных нейронов. Иногда данная методика подразумевает введение электродов в мозг с целью проведения регистрации активности продолжительный период времени.

Также есть методика электрической стимуляции, которая позволяет изучать ГМ человека путем стимуляции отдельных его областей. В результате исследований получается кортикальный гомункулус (карта коры головного мозга). Более того, существуют методики магнитно-резонансной терапии, однофотонной эмиссионной компьютерной томографии, исследование с помощью ультразвука и другие.

Какие клетки есть у мозга

В ГМ человека находятся две группы клеток. Маленькие нейроны и глиальные клетки выполняют всю работу, необходимую нам для активной жизнедеятельности.

Нейроны генерируют нервные импульсы, глиальные клетки выступают в качестве вспомогательных. Нейроны подразделяются на чувствительные и эфферентные, также есть интернейроны. Эти клетки взаимодействуют друг с другом с помощью синоптической передачи. С помощью своих отростков аксонов они передают друг другу импульсы, сами же аксоны разветвляются и образуют синапсы. Каждый нейрон принимает импульсы не только от соседей, но и многих других нейронов. При этом используется химическая передача сигналов (нейромедиаторная). В ГМ происходят такие процессы, как выработка тока, который приводит к возбуждению мембраны или тормозит ее. Важную роль играют знаменитые клетки, которые сейчас у каждого на слуху. Их называют стволовыми. Именно они занимаются воспроизводством новых нейронов.

Таким образом, мы поняли, что не существует прямой зависимости от размеров ГМ и интеллектуальных способностей. Наш мозг по-прежнему скрывает много тайн, поэтому ученым еще только предстоит установить его скрытые возможности.

САМЫЙ МАЛЕНЬКИЙ МОЗГ БЫЛ У АНАТОЛЯ ФРАНСА

Тема дня

Главная
Архив

17 мая, 1996, 00:00

Распечатать

Выпуск № 20, 17 мая-24 мая 1996г.

Как ни удивительно, средоточием мысли, чувств, сознания мозг стали считать сравнительно недавно — не более 350 лет назад. ..

ЗЕРКАЛО НЕДЕЛИ, УКРАИНА
Архив номеров
|
Последние статьи
<
>
- Писатель Александр Михед: «Именно прокачанная писательская мышца держит меня на плаву»
  Творчество после полномасштабного вторжения
  Опрос читателей
  АвторЕкатерина Константинова
  Статья
  06 ноября 13:00
- Субсидии в Украине: с 1 декабря многое изменится
  Существенные изменения начисления и выплаты субсидий и льгот
  Опрос читателей
  АвторТатьяна Кириленко
  Статья
  06 ноября 08:30
- Как харьковские мародеры помогают правительству бороться с вредными привычками
  «Ты молчишь. Куришь и молчишь»
  Опрос читателей
  АвторМарко Баянов
  Статья
  05 ноября 17:00
- Как мотивировать ребенка к обучению? Советы для родителей и учителей
  Не хочу учиться, а хочу…
  Опрос читателей
  АвторТатьяна Швец
  Статья
  05 ноября 15:00
- Справедливость и правосудие в контексте российской агрессии: воздаяние и восстановление
  Международные ресурсы не обладают достаточными инструментами для наказания всех виновных
  Опрос читателей
  АвторИгорь Янович
  Статья
  05 ноября 08:30
- Подальше от России. Как Украина внедряет «европейские ценности»
  По следам принятого закона
  Опрос читателей
  АвторОлег Савичук
  Статья
  04 ноября 17:01

Вам также будет интересно
>
В Украину прибыли представители Канады для наблюдения за процессом выборов в Украине
21.02 04:46
МВД предложило кандидатам в Президенты Украины верифицировать свои аккаунты в Facebook и Instagram
19. 02 22:42
11 мгновений десятилетия
29.12 19:44
Десятилетие в картинках
29.12 18:27
Территориальная самоорганизация: благодаря или вопреки?
29.12 18:24
Путь к себе — на месте, шагом марш!
29. 12 17:31
Статистика
29.12 17:16
Бабель возвращается в Одессу
24.12 16:16
Деньги, которые учат
03.12 17:46
Столица и область будут дружить
15. 10 14:51
Основное в управлении городом — системность
15.10 14:50
С чего начинается Родина?
15.10 14:48

Последние новости

Зеленский не исключил принятия новых решений по национализации
23:03
У Украины будет «Мрия»: конструктор рассказал, сколько стоит восстановление самолета
22:51
Путину не удалось покорить Украину: украинцы борются и мы их поддерживаем — Жозеп Боррель
22:38
Зеленский обсудил с Нетаньяху основные аспекты отношений
22:34
РФ может в ближайшие дни обстрелять жилые районы Херсонщины и обвинить Украину – ГУР
22:09

Все новости

Добро пожаловать!
Регистрация
Восстановление пароля
Авторизуйтесь, чтобы иметь возможность комментировать материалы
Зарегистрируйтесь, чтобы иметь возможность комментировать материалы
Введите адрес электронной почты, на который была произведена регистрация и на него будет выслан пароль

Забыли пароль?
Войти

Пароль может содержать большие и маленькие буквы латинского алфавита, а также цифры
Введенный e-mail содержит ошибки

Зарегистрироваться

Имя и фамилия должны состоять из букв латинского алфавита или кирилицы
Введенный e-mail содержит ошибки
Данный e-mail уже существует
У поля Имя и фамилия нет ошибок
У поля E-mail нет ошибок

Напомнить пароль

Введенный e-mail содержит ошибки

Нет учетной записи? Зарегистрируйтесь!
Уже зарегистрированы? Войдите!
Нет учетной записи? Зарегистрируйтесь!

Раскрывая тайны маленького мозга

Наш большой «маленький мозг» управляет нашим человеческим поведением, но нам еще многое предстоит раскрыть в его ошеломляющих возможностях

Недавно я усыновил восьминедельного щенка таксы и дал ему имя Пабло. Для тех, кто не знаком с таксами, это невероятно умная и живая порода, хотя и довольно упрямая. Пабло не исключение.

С самого начала я отправился в тренировочное путешествие, чтобы создать счастливого и уверенного в себе спутника жизни и друга. Один из аспектов обучения Пабло, который меня очень заинтриговал, — это помощь ему в контроле своей импульсивности и преимущества, которые это принесло.

За нашим мозговым стволом находится небольшая сложная структура, в значительной степени отвечающая за контроль над импульсивностью, а также за баланс, координацию, двигательные и двигательные навыки. Эта структура — мозжечок (лат. «маленький мозг» ). По сути, мозжечок действует как Мастер Йода нашего мозга — он тренирует и настраивает наши двигательные навыки, чтобы сделать движения адаптивными и точными, точно так же, как Йода обучает своих падаванов правильному использованию силы.

Мозжечок («маленький мозг») расположен позади ствола мозга и под корой головного мозга. Хотя он небольшой по объему, он содержит наибольшее количество нейронов в мозге и способен обрабатывать сенсомоторную информацию.

Традиционные анатомические методы, такие как антероградная и ретроградная трассировка, выявили связи мозжечка с таламическими и корковыми структурами, связанные с обработкой движений. Экспериментальные исследования на макаках-резусах показали нам, что нарушения моторики возникают при поражении мозжечка.

Поэтому неудивительно, что на протяжении веков мы когда-то считали, что мозжечок в основном отвечает за двигательное обучение. На самом деле, это преобладающее мнение на сегодняшний день разделяется многими нейробиологами, настолько, что в одном известном учебнике цитируется:0003

«Мозжечок… в первую очередь связан с ощущениями и восприятием, а мозжечок в первую очередь является центром управления движением» (Bear, Connors and Paradiso 2008) неотъемлемая роль в формировании поведения. В 1980-х годах число экспериментов по функциональной визуализации человеческого мозга увеличилось, и они обычно демонстрировали активацию мозжечка при выполнении простых когнитивных задач, таких как обработка слов на экране. Позже было обнаружено, что самое большое ядро мозжечка, зубчатое ядро, активируется, когда испытуемых просят решить головоломку. Когнитивная функция мозжечка, независимая от двигательного контроля, вскоре стала предметом многочисленных исследований.

В начале 21 века произошел сдвиг парадигмы в нашем традиционном понимании мозжечка. В дополнение к своей когнитивной роли все чаще признается, что мозжечок также играет роль в аффективных функциях, особенно в эмоциональной регуляции, и связан с психическими расстройствами.

Недавно, в 2018 году, была обнаружена ранее неизвестная область в мозжечке, названная эндорестиформным ядром. Это регион, о существовании которого размышляли в течение 3 десятилетий, но который удалось выявить только с появлением инновационных технологий обработки изображений.

Исследователи полагают, что эндорестиформное ядро представляет собой отдельную область от окружающей его области, которая отвечает за мелкую моторику. Интересно, что это ядро отсутствует у макак-резусов и других исследованных животных. Есть вероятность, что это ядро уникально для человека, что может иметь серьезные последствия для нейродегенеративных состояний, влияющих на двигательный контроль, таких как болезнь Паркинсона.

Аксиальный срез на уровне продолговатого мозга, показывающий A) «старое» рестиформное тело и B) «новое» эндорестиформное ядро, расположенное в нижней ножке мозжечка (NeuRA, 2018)

Хотя мозжечок занимает лишь примерно 1/10 от общего объема мозга, по оценкам, на мозжечок приходится более 80 % всех нейронов мозга. Кроме того, исследование 2020 года недавно показало, что плотные складки мозжечка составляют почти 80% общей площади поверхности коры головного мозга.

В двух словах, это намного больше, чем у приматов, что свидетельствует об эволюционном различии человеческих способностей. Действительно, считается, что мозжечок может нести решающую ответственность за создание человеческой культуры и нашей сложной социальности по сравнению с другими животными.

Очевидно, нет единого мнения о том, что именно может делать мозжечок. Это сложная структура, которая остается в значительной степени неоткрытой, и с использованием современных методов визуализации о ней все еще изучают.

Пока не будет решена загадка мультимодальной роли мозжечка, современные учебники и литература по неврологии будут придерживаться устаревших нейробиологических взглядов.

использованная литература

Адамашек М., Д’Агата Ф., Ферруччи Р. и др. Консенсусный документ: мозжечок и эмоции. Мозжечок 16, 552–576 (2017). https://doi.org/10.1007/s12311-016-0815-8
Бакнер, Р.Л., 2013 г., «Мозжечок и когнитивная функция: 25 лет знаний из анатомии и нейровизуализации», Neuron, vol. 80, нет. 3, стр. 807-815.
NeuRA, 2018 г., «Нейробиолог обнаружил скрытую область в человеческом мозгу», https://newsroom.unsw.edu.au/news/science-tech/neuroscientist-discovers-hidden-region-human-brain
Паркинс, Э. Дж., «Когнитивный мозжечок: большая роль в психологии для «маленького мозга»?», Total Brain: структура, развитие, функция и интегрированная нейрокогнитивная архитектура, стр. 137–321,

Серено, М.И., Дидрихсен, Дж., Такраунт, М., Теста-Сильва, Г., д’Арсей, Х., Де Зееув, К., 2020 г., «Мозжечок человека имеет почти 80% площади поверхности неокортекса», Труды Национальной академии наук, DOI: 10.1073/pnas.2002896117
Вандерверт, Л., 2016 г., «Выдающаяся роль мозжечка в обучении, происхождении и развитии культуры», Мозжечок и атаксия, DOI: 10.1186/s40673-016-0049-з

22 ноября 2021 г.

Наш эволюционно расширенный «маленький мозг» делает нас уникальными

Точное с медицинской точки зрения изображение мозжечка (лат. «маленький мозг») оранжевого цвета. Мозжечковый означает «относящийся к мозжечку». В основе мозжечка лежат четыре ядра мозжечка, встроенные в его белое вещество. Ядра мозжечка являются единственным выходным источником «маленького мозга»; они получают тормозные входы от клеток Пуркинье коры мозжечка и возбуждающие входы от путей мшистых волокон и лазающих волокон.

Источник: SciePro/Shutterstock

Новое исследование Стэнфордского университета выявило уникальные пути эволюции «значительно расширенного человеческого мозжечка», которые привели к возникновению прочных когнитивных связей, которые проецируются от ядер мозжечка к лобной коре. «У людей усиливается фасетка, соединяющая мозжечок с лобной корой», — пишут авторы. Эта статья (Kebschull et al., 2020) была опубликована 18 декабря в журнале Science .

В сопроводительной статье «Перспектива» «Добавление когнитивных связей к мозжечку» Мэри Хаттен из Рокфеллеровского университета резюмирует, как карты мозга, включающие мозжечковую архитектуру, менялись на протяжении веков. «Хотя мозжечок был впервые описан в 17 веке, а его цитоархитектоника была нанесена на карту в начале 20 века, наше понимание роли мозжечка быстро меняется», — пишет она. «Первоначально считалось, что мозжечок выполняет простой двигательный контроль, но теперь считается, что он выполняет сложные когнитивные задачи».

Хаттен также отмечает, что растущий объем данных обеспечивает «молекулярное понимание новых исследований, показывающих роль мозжечка в когнитивном поведении, включая модуляцию дофаминергических схем вознаграждения, языка и социального поведения».

Роль мозжечка человека в немоторных функциях и познании находится в поле зрения большинства нейробиологов только с конца 1990-х годов, когда Джереми Шмахманн из Гарвардской медицинской школы опубликовал основополагающую статью (1998) в журнале .Мозг . (См. «Джереми Шмахманн распутывает недоумение нашего мозжечка».)

За последние 20 лет бесчисленные исследования подтвердили когнитивную важность церебро-мозжечковой связи. В качестве одного из примеров того, почему нейронные связи между мозжечком и полушариями головного мозга имеют значение, когда речь идет о когнитивных функциях, исследование (Travis et al., 2015) показало, что целостность проводящих путей белого вещества мозжечка связана с навыками чтения у детей и подростки.

Но до сих пор нейробиологи не знали, как ядра человеческого мозжечка и его прямые связи с лобными долями развивались таким образом, что это делает нас уникальными среди челюстных (и бесчелюстных) позвоночных.

В своем последнем исследовании Юстус Кебшулл и его коллеги из лаборатории Лигун Луо в Стэнфорде задали исследовательский вопрос: «Как сложный мозг развился из простых цепей?» Чтобы ответить на этот вопрос, они сосредоточились на эволюции ядер мозжечка у позвоночных, «от мышей до кур и людей».

Ядра мозжечка являются мощным центром вывода, передающим информацию из мозжечка в другие области мозга. Как объясняют авторы: «Кора мозжечка получает и обрабатывает входные данные и отправляет выходные данные в ядра мозжечка, которые направляют результаты мозжечковых вычислений в остальную часть мозга».

На мышах, курицах и людях исследователи использовали комбинацию проекционного картирования всего головного и спинного мозга, секвенирования одноядерной РНК и картирования считывания ампликонов транскриптов с пространственным разрешением для анализа ядер мозжечка каждого вида.

Как следует из названия их статьи, исследователи обнаружили, что у людей «ядра мозжечка эволюционировали путем многократного дублирования консервативного набора клеточных типов». Эти данные свидетельствуют о том, что наши ядра мозжечка развились путем дублирования «субъядер» амниот, содержащих различные типы возбуждающих и тормозных нейронов. «Эта закономерность предполагает, что существующие ядра мозжечка произошли от одного предкового ядра», — отмечают авторы.

«Мы идентифицировали консервативный набор клеточных типов, который формирует архетипическое ядро мозжечка как единицу организации и эволюции ядер мозжечка», Kebschull et al. заключить. «Мы предполагаем, что это архетипическое ядро неоднократно дублировалось в ходе эволюции, что в первую очередь сопровождалось транскриптомной дивергенцией возбуждающих нейронов и сдвигами в их паттернах проекции».

Примечание блоггера : В течение последнего десятилетия я искал новые передовые исследования, которые улучшают наше понимание того, как человеческий мозжечок и лобная кора работают вместе; Я много писал на эту тему.