Мозг и разум: интересные факты о человеке

Нейроны мозга

Трудно переоценить значение мозга. Нет мозга - нет и человека. И все же попробуем разбраться... В среднем масса мозга взрослой особи человека разумного колеблется от килограмма до двух, что составляет примерно 2% от общей массы средней особи, но потребляет при этом мозг 20-25% энергии. Содержит около 100 миллиардов нейронов, между которыми находится примерно (точно никто не считал) квадриллион (миллион миллиардов) синаптических связей. Это значит, что каждая нервная клетка мозга имеет до 10 тысяч связей, и по этим связям постоянно в любое время происходит передача какой-то информации. Вес мозга новорожденной человеческой особи составляет примерно 300 грамм.

Отклонения от средней массы в ту или другую сторону, на функциональность мозга не влияют (по-крайней мере, такое влияние не установлено). Активнее всего мозг развивается в возрасте от 2 до 11 лет. Можно сказать, что примерно к семи годам мозг «выходит на проектную мощность», а к преклонному возрасту масса мозга уменьшается в среднем примерно на 30 грамм. В отличии от мозга остальных млекопитающих, мозг человека довольно быстро эволюционирует, и если еще в XIX веке мужской мозг в среднем весил 1372 г, то сейчас весит уже на 52 г больше. Впрочем, это все равно на 10% меньше, чем у людей, живших 10-40 тысяч лет назад (как бы странно это ни звучало, но, похоже, что это цена за социальную адаптацию). У мужчин мозг на 100-150 г тяжелее, чем у женщин. Принцип работы также несколько различается по половому признаку.

В принципе, мозг есть у многих существ на этой планете и некоторые из них даже могут им в той или иной степени оперировать, но у мозга человека есть очень важное принципиальное отличие – он способен не просто мыслить, он способен прогнозировать и делать выводы, а также принимать невыгодные для себя решения, если это необходимо для достижения какой-либо цели и оценивать последствия принятых решений, причем не только для себя.

Как это работает

Никто точно не знает, как он работает, но есть весьма реалистичные предположения. Сейчас вы читаете этот текст, вы понимаете прочитанное, осознаете, что он написан на русском языке, видите и распознаете цвет букв и цвет фона, но и это еще не все. В этот самый момент вы полностью отдаете себе отчет, что понимаете, т.е. вы способны на анализ, сознавая, что понимаете. Так почему же так происходит? Для того чтобы разобраться в этом вопросе достаточно проследить цепочку происходящих событий.

У человека, по крайней мере, из доказанных, есть шесть органов чувств: глаза, уши, нос, язык, кожа, вестибулярный аппарат – с их помощью человек получает информацию (контактирует) от окружающего мира.

Кора головного омозга
Кора головного мозга под микроскопом. Сеть "корней" - это каппиляры - тонкие кровеносные сосуды, питающие мозг

У некоторых животных их больше (например еще эхолокация, ощущение магнитного поля планеты и т.д). Из-за того, что набор генов всех млекопитающих довольно схож, не исключено, что эти же органы чувств есть и у человека, но они по каким-то причинам пребывают в латентном состоянии. Впрочем, не у всех. У некоторых племен аборигенов Австралии в языке отсутствует понятие право-лево и вместо этого они оперируют сторонами света.

В связке с каждым из этих органов чувств находятся рецепторы, являющиеся по своей сути нервными клетками, они упорядочивают и систематизируют, поступающую от органов чувств информацию и передают ее во вставочные нейроны – некие декодеры. Их задача «перекодировать», полученную от рецепторов информацию в набор электрических импульсов и направить их к нейронам, находящихся в коре головного мозга.

Эти нейроны представляют собой некий длинный коридор. На входе в этот «коридор» электрические импульсы встречают дендриты (отростки нервной клетки, созданные специально для приема информации извне). Дендриты сами по себе не умеют распознавать информацию, они лишь «осознают», что какая-то информация «стучится во входную дверь коридора» и впускают ее, перенаправляя к аксону, находящемуся в конце «коридора». В нейроне есть еще много чего важного, но это «много чего» активного участия в передаче информации не принимает.

Аксон, получив «пакет» какой-то информации с помощью своих тех десяти тысяч связей (контактов) начинает поиск соответствия (или хотя бы пересечения) этой информации с уже хранящейся в «базе данных». Наличие или отсутствие совпадений обнаруживается очень быстро, в случае чтения этого текста – практически мгновенно, поскольку все нейроны мозга прекрасно «знают» русский язык, и не менее прекрасно «знают», как выглядят буквы. Если буквы выглядят как буквы, но не соответствуют алфавиту русского языка – будет продолжен поиск соответствия и вскоре найдутся нейроны, которые знают, чему соответствует данный набор букв.

Чем чаще используются те или иные связи, тем они крепче, и тем быстрее по ним проходит информация и находятся соответствия (в случае с русским языком, они используются постоянно и являются очень прочными, поэтому читать и понимать на русском языке очень легко - разумеется, если для вас он является родным). Поэтому, например, после серьезных травм, ведущих к амнезии, человек может забыть, что угодно, но обычно не забывает свой язык.

Работа нейронов
Пробегая по определенному маршруту, импульсы делают этот путь предпочтительным. Это и есть память. Но это же и закостенелость мышления.

Итак, органы чувств получают от окружающего мира информацию, рецепторы трансформируют ее и передают во вставочные нейроны. Те, в свою очередь, преобразуют эту информацию в набор импульсов и передают ее в кору головного мозга. Там ее встречают нейроны и начинают поиск соответствия. Если соответствие найдено – хорошо, если не найдено, то создается новая связь с другими нейронами (новая тоненькая тропинка для информации) – для человека начинается процесс обучения. Если человек продолжает обучение – связи укрепляются, тропинка становится шире и находится быстрее, это работает и в обратную сторону – если человек перестает пользоваться какой-либо информацией, то тропика к ней становится уже. Правда, однажды образовавшись, полностью тропинка уже не пропадет никогда, но ее поиск будет затруднен.

Простой пример – обучение вождению. Даже если человек все прекрасно знает в теории, впервые сев за руль, он будет испытывать очень серьезные затруднения, хотя, казалось бы, он же все знает. Объяснение этому очень просто – у человека просто еще не образовались нужные для вождения связи. Они начнут появляться, как только он тронется с места, со временем они укрепятся и расширятся до такой степени, что человек уже будет воспринимать вождение как вполне естественный процесс.

Еще один интересный пример. Когда вы в магазине смотрите на какую-то вещь, нейроны вашего мозга тут же выстраивают некое количество цепочек из связей. Как только к вам подходит продавец и начинает про нее рассказывать – количество цепочек увеличивается (задействуется большее количество связей). А уж когда продавец предлагает вам покрутить эту вещь в руках, или, например, посидеть за рулем нового автомобиля – количество цепочек «просто зашкаливает» и эта вещь кажется уже чуть ли не привычной и родной. Так что, в следующий раз просто напомните себе, что на самом деле эта вещь нравится вам лишь потому, что нейроны вашего мозга немного «перестарались» с задействованием связей. Либо ограничьте продавца в "развешивании лапши".

Мечты

А еще цепочки могут выстраиваться и без сигналов извне - мозг умеет мечтать. Это свойство основано на «привычке» аксонов все время искать совпадения.

Нет никаких более-менее объективных доказательств того, что кроме человека, мечтать умеют какие-либо другие животные на Земле, хотя, строение мозга (его схожесть с мозгом человека) высших приматов дает некоторые надежды на то, что они могут делать что-то схожее.

Рождаются мечты в лобных долях мозга и являются неким защитным механизмом, позволяющим человеку пережить ситуации, непосредственно в них не участвуя. Энергозатраты мозга при решении проблем, созданных в мечтах, примерно равны его энергозатратам при решении вопросов в реальной жизни, поэтому от мечты даже можно устать и еще, пока человек мечтает, он безопасен для социума и для себя самого.

Иногда мечта может преобразоваться в цель, но далеко не всегда, так как стремление к своей цели требует постоянного напряжения мозга, обдумывания вариантов достижения цели и следование им – это нуждается в более высоком расходовании энергии, мозг же стремиться к минимизации энергозатрат, поэтому он готов делать что угодно, лишь бы не думать. Желательно – расслаблено полежать на диване, в крайнем случае – отправиться в фитнес-центр или по магазинам, а лучше всего – пойти поесть и желательно чего-нибудь вкусненького. Мозг, он вообще очень "любит" вкусненькое.

Если уж говорить совсем откровенно, то у мозга только три функции/задачи: максимально предоставлять своему носителю возможность есть, доминировать и размножаться – это всё, всё остальное – это наносное. При стрессовой ситуации тоненький налет цивилизованности слетает с мозга и миру является то, чем человеческий мозг и является на самом деле – довольно жестокое и безжалостное создание, которое волнует только собственная безопасность и продолжение своей генетической линии (в крайнем случае, но далеко не всегда, продолжение генетической линии вида). Причем, продолжение своей генетической линии может стоять даже выше собственной безопасности: мозг может пожертвовать собой ради сохранения жизни своего потомства.

Именно поэтому, например, человек не может сам себя защекотать. В задачу мозга входит отслеживание изменений, основной упор делается на отслеживание потенциально опасных изменений. Щекотка – как раз из них. Если щекотно – значит кто-то ползет, ползают обычно потенциально опасные/вредные существа (например насекомые), тут же идет сигнал о потенциальной угрозе. Если же человек щекочет себя сам, мозг не видит в этом ничего из ряда вон выходящего и реагирует на это по-другому.

Мозг – лучший друг человека

А еще мозг очень пугливое «существо», но боится он не за себя – сам по себе мозг не ведает страха, так как не чувствует боли. Он боится за человека, потому что прекрасно знает, как человеку плохо, когда тому больно, потому мозг всячески пытается оградить человека от этих ощущений. Человек по какой-то причине вообще очень дорог мозгу, вернее эта симпатия взаимна – ни тот, ни другой просто-таки не могут друг без друга.

Но у мозга есть один существенный недостаток, впрочем, это с таким же успехом может быть и достоинством. Несмотря на развитие цивилизации, мозг продолжает руководствоваться сугубо инстинктами, и это объяснимо. Человеческой цивилизации совсем немного времени, большую же часть своей эволюции мозгу пришлось развиваться в совершенно диких условиях, поэтому ничего удивительного в том, что он не только сохранил, но и считает основными, навыки, приобретенные им за сотни тысяч лет проживания по соседству с мамонтами и саблезубыми тиграми. Навыки, приобретенные им в то время, когда еду нельзя было купить в супермаркете, а если к тебе в пещеру ломятся злодеи из соседнего племени – вызвать полицию.

Размеры мозга
В процессе эволюции человек ен сильно-то менялся. А вот размер мозга - значительно, от австралопитека до современного человека

Именно поэтому мозг старается наесться впрок (заставляя человека съедать чуть больше, чем тому необходимо), именно поэтому вход в темную комнату, особенно незнакомую, мозг воспринимает, как вход в темную пещеру. На уровне сознания, человек понимает, что опасности нет, но «выросший» в абсолютно диких условиях мозг, очень даже допускает, что в глубине пещеры вполне мог притаиться кто-то ядовитый или плотоядный и предупреждает человека чувством тревоги.

Поэтому же некоторые испытывают некий дискомфорт, засыпая в одиночестве в темноте – к спящей одинокой жертве под покровом темноты легче подобраться. А так как задача мозга – сохранить человека и желательно целиком (если человек потеряет какие-либо части тела, то будет испытывать затруднения при добыче еды – заболеет и может быть, даже умрет), то он начинает предупреждать человека о том, что подобный исход событий вполне вероятен. Это ощущение есть у всех, и если, засыпая, вы внимательно прислушаетесь к себе, то вы его ощутите.

Обычно забота мозга о человек чрезмерна – мозг на всякий случай перестраховывается, за сотни тысяч лет жизни в пещерах он на практике пришел к выводу, что так будет лучше. Поэтому, например, человек испытывает серьезный дискомфорт, идя по доске над пропастью, даже если эта доска довольно широкая. Хотя, если положить эту доску просто на землю – человек пройдет по ней без особых затруднений и даже с закрытыми глазами.

Различия

Несмотря на последние «научные» изыскания феминистических наук, различия есть. Мозг женщины устроен несколько иначе, чем мозг мужчины. В мужском мозге больше, чем в женском связей между зонами внутри полушарий, в женском же больше связей между самими полушариями (можно совершенно серьезно утверждать, что принципы работы мужского и женского мозга отличаются друг от друга). Это позволяет мужчинам лучше женщин ориентироваться в пространстве и быстрее и более эффективно переходить от оценки к ситуации к действию. Женщины же из-за своих особенностей являются социализированными, чем мужчины. Вероятно, это произошло из-за того, что большую часть своего активного времени мужчина проводил вне пещеры, а женщина внутри ее. Хотя, это лишь предположение, не исключено, что эти различия просто так и были задуманы природой, и все происходило с точностью до наоборот: имея свои отличия, мужчина стремился вырваться из пещеры и побежать с друзьями загонять мамонта, а женщина, в силу своих отличий, стремилась остаться в пещере и заботиться об очаге.

Так же на развитие мозга влияют гормоны, соотношение которых в организмах мужчин и женщин разное, то есть уже сами по себе физиология и биохимия влияют на появление разницы между мужским и женским мозгом.

В среднем, уровни интеллекта мужского и женского мозга равны, но серьезно разнятся в крайностях. Так, например, среди мужчин намного больше гениев и умственноотсталых. Это объясняется тем, что природа экспериментирует именно на мужчинах и если какое-либо изменение (отклонение от нормы) получается хорошим – оно закрепляется в женщине.

Можно ли жить без мозга

Совсем без мозга – вероятно нет, но без большей его части – да. Известны случаи, когда при потере до 60% головного мозга, человек не только оставался в живых, но даже не изменялась его личность и сохранялась память. Существует датируемое 1500-ми годами письменное свидетельство, в котором говорится о ребенке, у которого после вскрытия вообще не обнаружили мозга, но в связи с тем, что времена были темные, абсолютного доверия такое свидетельство не заслуживает.


Немного о мифах

Разговоры о том, что человек использует свой мозг лишь на 10 (20, 30 и т.д. – «данные» разнятся) процентов, одновременно и верны, и нет. Человек никогда не делает все действия, на которые способен, одновременно. Поэтому те нейроны, которые не участвуют в том, что сейчас делает человек, просто «отключаются». Например, если человек сидит, то ответственные за ходьбу нейроны бездействуют, но, если человек вдруг решит резко вскочить – они будут тут же «активированы».

Любая компьютерная игра развивает мозг, поэтому от компьютерных игр не глупеют.

Мозг никогда не тратит энергии больше, чем это необходимо для поддержания нормальной жизнедеятельности организма.

Мозг хранит более 10 терабайт информации – это более двух тысяч DVD дисков.

Есть предположения о существовании так называемого «брюшного мозга». Дело в том, что в желудке и кишечнике находится около 100 миллионов нервных клеток, а это во много раз больше, чем в спинном мозге (около 13 миллионов).

Комментарии

Броские заголовки: Мозг (умеет мечтать); Мозг-лучший друг человека... да и вообще, много забавного в этой статье. И любопытного тоже.)  Про "брюшной мозг", честно говоря, даже не верится. А сколького мы еще не знаем...