Сколько нейронов у человека? 86 миллиардов!
Очень часто сторонники и противники крионики, обсуждая возможность будущего восстановления кропациентов, поражаются величине стоящей задачи. Иногда мы слышим: «Но ведь там СТОЛЬКО нейронов»!!! И на слуху следующие мнения:
- 10 миллиардов нейронов,
- 150 миллиардов нейронов,
- 150 миллиардов всего клеток, не только нейронов…
А вот нейрофизиолог из Бразилии и Сюзана Херкулано-Хузель (Suzana Herculano-Houzel) из Федерального университета Рио-де-Жанейро решила их опять посчитать, но теперь по-новому.
Выполнить работу можно было бы стандартным методом: взять небольшой кусочек мозга и посчитать количество нейронов в нём, а потом увеличить результат пропорционально размерам целого мозга — исходя из того, что нейроны распределены более или менее равномерно. Но не факт, что это допущение верно. Поэтому исследовательница выбрала другой способ. Ученые ее группы взяли мозг целиком и осторожно растворили клеточные мембраны, получив смесь из разрушенных клеток, в котором плавали клеточные ядра.
Донорами мозга для эксперимента были четверо пожилых мужчин, которые были согласны с тем, что их органы будут использованы в науке. Возраст этих людей был от 50 до 71 года, при этом их летальный исход не был связан ни с одной невралгической болезнью, что важно, так как при некоторых подобных заболеваниях часть нейронов умирает при жизни человека.
Таким образом, удалось посчитать клеточные ядра, принадлежащие нейронам, их оказалось 86 миллиардов.
Заявление Сюзаны вызвало очень много диспутов, поскольку почти во всех научных статьях, описывающих зеркальные нейроны мозга, указано, что их количество 100 миллиардов.
В одном из научных изданий она указала, что перед тем, как приступить к опыту, у нее ушло достаточно длительное время на то, чтобы примирится со страшной мыслью – мозги будут превращены в «смесь».
Конечно, с точки зрения крионистов, уничтожение мозга человека, даже для научных целей — недопустимо. Но, вероятно, доноры не знали о крионике или не понимали ее актуальности. Поэтому мы благодарны и им, и ученой, которая сделала важную работу по детализированию знаний о мозге. Постепенно их множества таких фактов соберется понимание того, как же именно нанороботы будущего станут ремонтировать мозг и криоклиентов: сколько клеток надо отремонтировать, сколько связей восставноить и что именно для этого надо сделать.
Дорогу осилит идущий!
Мозг интеллектуалов формирует меньше связей между нейронами
Измерить интеллект человека сегодня очень просто, но как узнать, от чего зависит уровень IQ?
Учёных давно волнует вопрос, почему одни люди умнее других.
Оказалось, одна из причин кроется в наших генах.
К разгадке другой причины приблизились немецкие исследователи. Команда из Рурского университета совместно с коллегами из Берлинского университета имени Гумбольдта и Университета Нью-Мексико (США) выяснила, что чем большим интеллектом обладает человек, тем меньше связей между нейронами образуется в его мозге.
Напомним, нейроны – электрически возбудимые клетки мозга – имеют отростки, называемые дендритами и аксонами. Аксоны одного нейрона соединяются с дендритами другого, и место этого контакта называется синапс. Через него и происходит передача нервного импульса от одного нейрона в другому.
Благодаря особому методу нейровизуализации, который помогает отследить связи нейронов на микроструктурном уровне, специалисты выявили удивительную закономерность: у более умных людей количество дендритов и, соответственно, связей между нейронами, намного меньше, чем у людей с более низким интеллектом.
В работе приняли участие 259 мужчин и женщин в возрасте от 18 до 40 лет.
Все они прошли тест на выявление уровня IQ, а также процедуру под названием диффузионная спектральная томография. Это как раз тот метод визуализации, при помощи которого можно определить количество дендритов в коре головного мозга.
Затем учёные сравнили результаты, и оказалось, что у людей с самыми высокими показателями интеллекта было меньше всего дендритов.
Это может показаться странным, признают авторы. Ранее было установлено, что мозг умных людей в большинстве случаев превосходит по размеру мозг людей, не столь одарённых интеллектом (по той же причине, например, собаки умнее кошек).
«Предполагалось, что больший мозг содержит больше нейронов и, следовательно, обладает большей вычислительной способностью», — говорит один из ведущих авторов работы Эрхан Генч (Erhan Genç).
Кроме того, логично было бы предположить, что чем больше дендритов имеет нейрон, тем больше связей он образует и больше информации получает.
Поэтому исследователи решили проверить результаты при помощи нейронных карт, собранных в рамках проекта Human Connectome.
Согласно новым данным, число дендритов не зависит от размера мозга и, соответственно, количества нейронов в нём. Процедура МРТ показала, что мозг более умных участников действительно имел больше нейронов, однако демонстрировал меньшую нейронную активность во время прохождения теста IQ, чем мозг менее умных людей.
По словам Эрхана Генча, несмотря на то, что у интеллектуалов меньше нейронных связей, работают клетки их мозга более эффективно. Таким образом, умственная производительность остаётся высокой даже при низкой активности нейронов.
Нейробиологи намерены продолжить разработку и изучение гипотезы нейронной эффективности; пока они воздерживаются от обобщения результатов и обозначения причинно-следственных связей.
Научная статья по итогам исследования была опубликована в журнале Nature Communications.
Кстати, ранее специалисты научились выявлять гениев при помощи сканирования мозга.
Также выяснилось, что, что длительное вождение разрушает интеллект с тем же успехом, что и просмотр телевизора. А вот привычка лениться оказалась признаком высокого интеллекта.
12 животных, имеющих самое большое количество нейронов в коре головного мозга
(Кора больших полушарий головного мозга отвечает за высшую нервную деятельность, то есть за мышление, память, языковое общение и другие наиболее сложные функции).1. Гринда обыкновенная, или длинноплавниковая (Globicephala melas) — 37 200 000 000
2. Человек разумный (Homo sapiens) — 16 000 000 000
3. Финвал (Balaenoptera physalus) — 15 000 000 000
4. Обыкновенная морская свинья (Phocoena phocoena) — 14 900 000 000
5. Северный малый полосатик, кит минке (Balaenoptera acutorostrata) — 12 800 000 000
6. Малая косатка (Pseudorca crassidens) — 10 500 000 000
7. Горилла (род Gorilla) — 9 100 000 000
8.
Орангутан (род Pongo) — 8 900 000 000
9. Шимпанзе обыкновенный (Pan troglodites) — 6 200 000 000
10. Гренландский тюлень (Pagophilus groenlandicus) — 6 100 000 000
11. Саванный слон (Loxodonta africana) — 5 600 000 000
12. Бабуин, или жёлтый павиан (Papio cynocephalus) — 2 880 000 000.
Это список из Википедии. Список, конечно же, неполный. В нём отсутствуют целый ряд видов, несомненно претендующих на первенство по этому, может быть самому объективному показателю степени развития мозга. В том числе Кашалот, Косатка, Горбач, Синий кит, Бутылконосый дельфин (афалина), Серый кит и другие. Может быть их не включили в список из желания оставить человека в верхних строчках, а может быть действительно количество нейронов посчитано пока не у всех.
Однако и этот список поражает.
Обыкновенная гринда, или кит-пилот, имеет в мозгу в 2,3 раза больше нейронов, отвечающих за высшую нервную деятельность, чем человек!
Так кого же убивают эти безумные фарерцы???
Человек, Финвал, Обыкновенная морская свинья и Малый полосатик (кит Минке) имеют примерно одинаково развитый мозг! Присутствие в этой группе обыкновенной морской свиньи особенно меня поразило.
Этот вид среди биологов никогда не считался умным. Более того, это животное размером меньше, чем человек.
Примерно на одном уровне находятся Шимпанзе, Гренландский тюлень и Африканский саванный слон!
Есть чему удивляться и над чем задуматься.
В том числе о том как бездумно мы, люди, уничтожали и продолжаем уничтожать самые высокоразвитые виды. Из этого небольшого списка только бабуины избежали массового истребления.
Ученые нашли способ омолодить мозг
https://ria.ru/20200110/1563253586.html
Ученые нашли способ омолодить мозг
Ученые нашли способ омолодить мозг
Ученые разработали метод, который позволяет путем воздействия на стволовые клетки головного мозга увеличить количество нейронов, замедлив тем самым процессы… РИА Новости, 10.01.2020
2020-01-10T13:30
2020-01-10T13:30
2020-01-10T13:30
наука
долголетие
нейрофизиология
здоровье
открытия — риа наука
германия
/html/head/meta[@name=’og:title’]/@content
/html/head/meta[@name=’og:description’]/@content
https://cdn25.
img.ria.ru/images/155867/55/1558675518_0:417:2159:1631_1920x0_80_0_0_c1f85d3b393d633d5c3cdb210cc15580.jpg
МОСКВА, 10 янв — РИА Новости. Ученые разработали метод, который позволяет путем воздействия на стволовые клетки головного мозга увеличить количество нейронов, замедлив тем самым процессы старения мозга, и частично вернуть ему утраченные когнитивные функции. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Communications.С возрастом снижается функциональная пластичность мозга, ухудшаются когнитивные способности и память, а также способность ориентироваться в пространстве. Во многом это связано с ослаблением нейрогенеза — новообразования новых нейронов, генерируемых стволовыми клетками мозга.Немецкие ученые во главе с профессором Федерико Калегари (Federico Calegari) из Центра регенеративной терапии Технического университета Дрездена решили выяснить, поможет ли увеличение количества стволовых клеток в мозге восстановить когнитивные функции, такие как обучение, память и способность к навигации.
С помощью специальных инъекций авторы стимулировали нервные стволовые клетки гиппокампа мышей, чтобы увеличить их активность и количество клеточных циклов пролиферативных делений. Это привело к увеличению числа новообразованных нейронов и, как следствие, к заметной компенсации возрастного снижения нейрогенеза у старых мышей и улучшения когнитивных функций как у старых, так и у молодых.Ученые наблюдали, что новые нейроны не просто в течение длительного времени сохраняли жизнеспособность, но и образовывали связи с соседними клетками в мозге животных. У старых мышей при этом восстанавливалась утраченная способность ориентироваться в пространстве с помощью построения карт окружающей среды — так, как это делают молодые особи, а не с помощью стратегии запоминания ориентиров и выработки привычки, характерной для пожилых.»У молодых особей область мозга, называемая гиппокампом, имеет решающее значение для запоминания мест и событий, а также отвечает за создание карт новых сред. Пожилые особи используют другие структуры, которые больше связаны с развитием привычек.
Было очень интересно увидеть, что добавление большего количества нейронов в гиппокамп старых мышей позволило им использовать стратегии, типичные для молодых животных. Речь шла не только о том, насколько быстро они учились, но, скорее, о том, насколько отличался сам процесс обучения», — приводятся в пресс-релизе Технического университета Дрездена слова первого автора исследования Габриэль Бердуго-Вега (Gabriel Berdugo-Vega).Благотворно действовало стимулирование стволовых клеток и на мозг молодых мышей. На протяжении жизни у них дольше сохранялась память, а возрастные когнитивные нарушения были отсрочены.»У людей также есть стволовые клеток в головном мозге, и известно, что эти стволовые клетки значительно сокращаются в течение жизни. Выявление причин, лежащих в основе когнитивного дефицита при старении, и их устранение имеют решающее значение для быстро стареющего общества. Наше исследование демонстрирует, что возрастные нарушения можно остановить путем восстановления нейрогенного потенциала мозга, таким образом омолаживая его», — говорит профессор Калегари.
https://ria.ru/20191225/1562846627.html
https://ria.ru/20191122/1561441233.html
германия
РИА Новости
7 495 645-6601
ФГУП МИА «Россия сегодня»
https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/
2020
РИА Новости
7 495 645-6601
ФГУП МИА «Россия сегодня»
https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/
Новости
ru-RU
https://ria.ru/docs/about/copyright.html
https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/
РИА Новости
7 495 645-6601
ФГУП МИА «Россия сегодня»
https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/
https://cdn22.img.ria.ru/images/155867/55/1558675518_0:215:2159:1834_1920x0_80_0_0_8fc57571e591449c26afe55f668ce9a1.jpgРИА Новости
7 495 645-6601
ФГУП МИА «Россия сегодня»
https://xn--c1acbl2abdlkab1og.
xn--p1ai/awards/
РИА Новости
7 495 645-6601
ФГУП МИА «Россия сегодня»
https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/
долголетие, нейрофизиология, здоровье, открытия — риа наука, германия
МОСКВА, 10 янв — РИА Новости. Ученые разработали метод, который позволяет путем воздействия на стволовые клетки головного мозга увеличить количество нейронов, замедлив тем самым процессы старения мозга, и частично вернуть ему утраченные когнитивные функции. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Communications.С возрастом снижается функциональная пластичность мозга, ухудшаются когнитивные способности и память, а также способность ориентироваться в пространстве. Во многом это связано с ослаблением нейрогенеза — новообразования новых нейронов, генерируемых стволовыми клетками мозга.
Немецкие ученые во главе с профессором Федерико Калегари (Federico Calegari) из Центра регенеративной терапии Технического университета Дрездена решили выяснить, поможет ли увеличение количества стволовых клеток в мозге восстановить когнитивные функции, такие как обучение, память и способность к навигации.
С помощью специальных инъекций авторы стимулировали нервные стволовые клетки гиппокампа мышей, чтобы увеличить их активность и количество клеточных циклов пролиферативных делений. Это привело к увеличению числа новообразованных нейронов и, как следствие, к заметной компенсации возрастного снижения нейрогенеза у старых мышей и улучшения когнитивных функций как у старых, так и у молодых.
25 декабря 2019, 17:57НаукаУченые создали искусственный мозг из наноматериаловУченые наблюдали, что новые нейроны не просто в течение длительного времени сохраняли жизнеспособность, но и образовывали связи с соседними клетками в мозге животных. У старых мышей при этом восстанавливалась утраченная способность ориентироваться в пространстве с помощью построения карт окружающей среды — так, как это делают молодые особи, а не с помощью стратегии запоминания ориентиров и выработки привычки, характерной для пожилых.
«У молодых особей область мозга, называемая гиппокампом, имеет решающее значение для запоминания мест и событий, а также отвечает за создание карт новых сред.
Пожилые особи используют другие структуры, которые больше связаны с развитием привычек. Было очень интересно увидеть, что добавление большего количества нейронов в гиппокамп старых мышей позволило им использовать стратегии, типичные для молодых животных. Речь шла не только о том, насколько быстро они учились, но, скорее, о том, насколько отличался сам процесс обучения», — приводятся в пресс-релизе Технического университета Дрездена слова первого автора исследования Габриэль Бердуго-Вега (Gabriel Berdugo-Vega).
Благотворно действовало стимулирование стволовых клеток и на мозг молодых мышей. На протяжении жизни у них дольше сохранялась память, а возрастные когнитивные нарушения были отсрочены.
«У людей также есть стволовые клеток в головном мозге, и известно, что эти стволовые клетки значительно сокращаются в течение жизни. Выявление причин, лежащих в основе когнитивного дефицита при старении, и их устранение имеют решающее значение для быстро стареющего общества. Наше исследование демонстрирует, что возрастные нарушения можно остановить путем восстановления нейрогенного потенциала мозга, таким образом омолаживая его», — говорит профессор Калегари.
Сколько нейронов в мозге человека?
Коучинговая компания NEXT LEVEL начинает знакомить вас с тем, как устроен наш мозг. Для начала давайте поговорим о том, из чего состоит мозг человека.
Человеческий мозг представляет собой сложную сеть нейронов. Эти нейроны служат для строительства нервной системы. Именно с их помощью передается информация из мозга всему организму и обратно.
Вы, наверно, полагаете, что для такого сложного процесса нужно огромное число нейронов. Но сколько на самом деле нейронов в мозге человека? Раньше ученые, как один утверждали: «100 миллиардов», но недавние исследования показали, что в нашем мозге нейронов куда меньше.
Сколько нейронов в мозге человека?
По подсчетам многих ученых, мозг человека состоит из порядка 100 миллиардов нейронов (плюс-минус пара миллиардов). Именно эта цифра долгие годы приводилась в учебниках по нейробиологии и психологии.
Так было до тех пор, пока бразильский исследователь Сюзанна Геркулано-Хаузел не обнаружила, что эта цифра не вполне точная. Ученый поняла, что несмотря на то, что данные о 100 миллиардах нейронов упорно публикуются во многих трудах, вычислить, откуда эта магическая цифра взялась, просто невозможно. Тогда нейробилог решила провести собственное расследование, чтобы наконец узнать, сколько на самом деле нейронов в мозге человека.
Казалось бы, задача элементарная. Просто взять образец мозга, посчитать количество нейронов в этом образце, а затем чисто математически вычислить общее количество нейронов, учитывая общий объем мозга.
Читайте также: Все, что вам нужно знать о нервной системе
Все бы было так просто, если бы количество нейронов во всех областях мозга было бы одинаковым. Но это не так. Если сосчитать нейроны в части мозга с их высокой плотностью, то итоговый результат подсчетов будет выше.
А если взять образец из части мозга с низкой плотностью, то общее число нейронов получится ниже.
Ученые придумали оригинальное решение, казалось бы, непреодолимой проблемы. Они «растворили» клеточные мембраны, чтобы получился так называемый «мозговой суп». А затем они просто подсчитали количество ядер клеток в образце.
Клеточные ядра были специально окрашены, чтобы можно было отличить нейроны от глии.
Как признается сама Геркулано-Хаузел, ей потребовалось несколько месяцев, чтобы смириться с мыслью о том, что придется превратить чей-то мозг в «суп». Но в конечном итоге, результат превзошел все ожидания: ученые наконец получили данные, которые было бы невозможно получить ни одним другим методом.
— Мы просто ввели еще один метод исследования. И, честно говоря, он ничуть не хуже (с моральной точки зрения), привычного препарирование мозга, — считает Геркулано-Хаузел.
Читайте также: 20 фильмов-головоломок, которые отлично тренируют мозг
Сколько же нейронов было в мозге, исследованным учеными?
— Мы подсчитали, что мозг, в среднем, состоит из 86 миллиардов нейронов, — заявила Геркулано-Хаузел.
– Ни в одном исследованном мозге не было даже близко 100 миллиардов нейронов. Возможно, кто-то сочтет разницу в 14 миллиардов не такой уж и существенной, но на самом деле это очень много. Посудите сами: мозг бабуина состоит из 14 миллиардов нейронов. Столько же нейронов содержится в половине мозга гориллы. Так что, на самом деле, разница вполне внушительная.
Таким образом, исходя из данных последних исследований, в мозге человека порядка 86 миллиардов нейронов.
Читайте также: Что такое «пластичность мозга»?
А сколько нейронов в мозге у животных?
По данным Геркулано-Хаузел, мозг человека очень похож на мозг других приматов, с одной только разницей: у нас гораздо больше клеток мозга, которым нужно огромное количество энергии для питания и поддержания.
По подсчетам экспертов, примерно 25% всей энергии идет именно на поддержку этих клеток.
Если сравнивать количество нейронов в мозге человека и других представителей животного мира, разница выглядит просто огромной.
Так сколько же нейронов в мозгах других животных?
Плодовая муха – 100 тысяч нейронов
Таракан – 1 миллион нейронов
Мышь – 75 миллионов нейронов
Кошка – 1 миллиард нейронов
Шимпанзе – 7 миллиардов нейронов
Слон – 23 миллиарда нейронов
Согласитесь, хоть мозг человека не дотягивает до мифических ста миллиардов нейронов, но все-так и 86 миллиардов – не так уж плохо.
12 интересных фактов о мозге
Фото: GLOBAL LOOK PRESS
Мы поговорили об этом с главой подразделения конфокальной микроскопии Института им. Вейцмана (Израиль), профессором Эдуардом Коркотяном.
1. Даже младенцы теряют нервные клетки.
Сколько нейронов (нервных клеток) в мозге человека? У нас их около 85 миллиардов. Для сравнения, у медузы — всего 800, у таракана — миллион, а у осьминога — 300 млн.
Многие считают, что нервные клетки гибнут лишь в пожилые годы, но большая их часть теряется нами еще в детстве, когда в голове ребенка происходит процесс естественного отбора.
Как в джунглях, среди нейронов выживают наиболее эффективные и приспособленные.
Фото: Игорь ЧАБАНЕНКО
Если нервная клетка простаивает без работы, у нее включается механизм самоликвидации.
Целые сети нейронов в мозгу малыша борются за существование. Они с разной быстротой и разной эффективностью решают одни и те же насущные задачи, отвечают на бесчисленные вопросы, как команды знатоков в игре «Что, где, когда?».
Проиграв в честной борьбе, слабые команды выбывают, освобождая место победителям. Это ни плохо, ни хорошо, это нормально. Таков суровый, но необходимый процесс естественного отбора в мозге — нейродарвинизм.
2. Нейронов – миллиарды.
Бытует мнение, что каждая нервная клетка — это простейший элемент памяти, как один бит информации в памяти компьютера. Несложные подсчеты показывают, что в этом случае кора нашего мозга вмещала бы всего 1-2 гигабита или не более 250 мегабайт памяти, что никак не соответствуют тому объему слов, знаний, понятий, образов и прочей информации, которой мы владеем.
Конечно, нейронов огромное количество, но их, безусловно, не хватит, чтобы вместить все это. Каждый нейрон является интегратором и носителем, множества элементов памяти — синапсов.
3. Гениальность не зависит от размера мозга
Мозг человека весит примерно 1200 — 1400 грамм. Мозг Эйнштейна, к примеру, 1 230 г, не самый большой. Мозг слона почти в четыре раза больше, самый крупный мозг у кашалота — 6800 граммов. Дело здесь не в массе.
В чем разница между мозгом гения и обычного человека? По обложке книги или по числу страниц никогда не скажешь, вышла она из-под пера мастера или графомана. Кстати, и среди преступников попадаются весьма умные люди. Для оценки нужны совершено другие единицы измерения, которых пока не существует. Но в целом мощность мозга зависит от числа синаптических контактов (мозг состоит отнюдь не из одних нейронов, в нем заключено огромное множество вспомогательных клеток. Его пересекают большие и малые кровеносные сосуды, а в центре мозга скрыты четыре так называемых мозговых желудочка, заполненных цереброспинальной жидкостью.
..).
Главную интеллектуальную мощь мозга составляют нейроны его коры. Особенно важна плотность синаптических контактов между нейронами, а никак не физический вес. Ведь не станем же мы по весу в килограммах определять быстроту компьютера.
По этому показателю мозг животных, даже высших приматов, существенно меньше человеческого. Мы проигрываем животным в скорости бега, в силе и выносливости, в способности лазить по деревьям.… Собственно, во всем, кроме ума.
Фото: Алексей ЖУРАВЛЕВ
Мышление, сознание — это то, что отличает человека от животных. Тогда возникает вопрос: почему бы человеку не обзавестись еще более вместительным мозгом?
Ограничивающим фактором является сама анатомия человека. Размер нашего мозга, в конце концов, определяется размером родовых путей женщины, которая не сможет родить ребенка со слишком большой головой. В каком-то смысле мы — пленники собственного строения. И в этом смысле человек не может стать существенно умнее, если только в один прекрасный день не изменит себя сам.
4. Многие болезни можно будет лечить, внедряя в нервные клетки новые гены.
Генетика — невероятно успешная наука. Мы научились не только исследовать гены, но и создаем новые, перепрограммируем их. Пока это лишь эксперименты на животных, и идут они более чем успешно. Близится время, когда многие болезни можно будет вылечить, внедряя в клетки новые или модифицированные гены. Не проводятся ли опыты над человеком? Тайные лаборатории существуют только в фантастических фильмах. Такие научные манипуляции осуществимы только в крупных научных центрах и требуют больших усилий. Беспокойство о несанкционированном взломе человеческого генома на сегодняшний день лишено оснований.
5. Человек использует лишь толику возможностей своего мозга? Это миф.
Многие почему-то считают, что человек использует лишь небольшую часть возможностей своего мозга (скажем, 10, 20 и так далее процентов). Трудно сказать, откуда взялся этот странный миф. Верить в него не стоит.
Эксперименты показывают, что нервные клетки, не задействованные в работе мозга, погибают.
Природа рациональна и экономна. В ней ничего не откладывается на всякий случай, про запас. Живым существам невыгодно и просто вредно содержать в мозгу «бездельников». Лишних клеток у нас нет.
6. Нервные клетки восстанавливаются.
Несколько лет назад в 83-летнем возрасте скончался очень известный пациент, американец Генри Моллисон. Еще в молодости врачи, чтобы сохранить ему жизнь, полностью удалили из мозга гиппокамп (от греческого — морской конек), являвшийся источником эпилепсии. Результат оказался тяжелым и неожиданным. Больной потерял способность что-либо запоминать. Он остался совершенно нормальным человеком, мог поддерживать беседу. Но стоило вам выйти за дверь всего на несколько минут, и он воспринимал вас как совершенно незнакомого человека. Каждое утро на протяжении десятков лет Моллисону приходилось заново познавать мир в той его части, каким мир стал после операции (все, что предшествовало операции, больной помнил).
Так, волею случая, было установлено, что гиппокамп отвечает за формирование новой памяти. В гиппокампе восстановление нервных клеток (нейрогенез) происходит сравнительно интенсивно. Но значение нейрогенеза не следует переоценивать, его вклад все же невелик.
Дело не в том, что организм злонамеренно желает навредить себе. Центральная нервная система похожа на сложную сеть волокон, на переплетенный клубок проводов. Создать новую нервную клетку организму было бы несложно. Однако сама сеть давно уже сформирована. Как же в нее встроиться новой клетке, чтобы не создать помех? Это можно было бы сделать, найдись в мозгу инженер, который разберется в клубке «проводов». К сожалению, такой должности в мозгу не предусмотрено. Поэтому восстановление клеток мозга взамен утраченных затруднено. Немного помогает слоистая структура коры больших полушарий, она помогает новым клеткам встраиваться в нужное место. Благодаря этому небольшое восстановление нервных клеток все-таки существует.
7.
Как одна часть мозга спасает другую
Ишемический инсульт мозга — тяжелая болезнь. Она связана с закупоркой кровеносных сосудов, подводящих кровь. Мозговая ткань чрезвычайно чувствительна к кислородному голоданию и быстро отмирает вокруг закупорившегося сосуда. Если зона поражения не находится в одном из жизненно важных центров, человек выживает, но при этом может частично утратить подвижность или речь. Тем не менее, через продолжительное время (иногда — месяцы, годы) утраченная функция частично восстанавливается. Если нейронов не становится больше, то за счет чего это происходит? Известно, что кора головного мозга имеет симметричное строение. Все ее структуры поделены на две половины, левую и правую, но поражена лишь одна из них. Со временем можно заметить медленное прорастание отростков нейронов из сохранившейся структуры в пострадавшую. Отростки удивительным образом находят правильный путь и частично компенсируют возникший недостаток. Точные механизмы этого процесса остаются неизвестными. Если мы научимся управлять процессом восстановления, регулировать его, это не только поможет при лечении инсультов, но и раскроет одну из самых больших тайн мозга.
8. Когда-то левое полушарие победило правое
Кора головного мозга, как все мы знаем, состоит из двух полушарий. Они несимметричны. Как правило, левое — важнее. Мозг устроен так, что правая часть управляет левой стороной тела, и наоборот. Именно поэтому, у большинства людей доминирует правая рука, управляемая левым полушарием. Между двумя полушариями существует своеобразное разделение труда. Левое отвечает за мышление, сознание и речь. Именно оно мыслит логически и совершает математические операции. Речь — не просто инструмент общения, не только способ передать мысль. Чтобы понять явление или предмет, нам совершенно необходимо его назвать. Например, обозначив класс абстрактным понятием «9а» мы избавляем себя от необходимости всякий раз перечислять всех учеников. Абстрактное мышление свойственно человеку, и лишь в малой степени — некоторым животным.
Оно невероятно ускоряет и усиливает мышление, поэтому речь и мышление в каком-то смысле очень близкие понятия.
Правое полушарие отвечает за распознавание образов, эмоциональное восприятие. Оно почти не умеет говорить. Откуда это известно? «Помогла» эпилепсия. Обычно болезнь гнездится только в одном полушарии, но может перекинуться и на второе. В 60-ые годы прошлого века врачи задумались о том, нельзя ли перерезать связи между обоими полушариями ради спасения жизни пациента. Несколько таких операций было проведено. Когда у пациентов прервана естественная связь левого и правого полушарий, то и у исследователя появляется возможность «разговаривать» с каждым из них по отдельности. Было установлено, что у правого полушария весьма ограниченный запас слов. Оно может изъясняться простыми фразами, но абстрактное мышление правому полушарию недоступно. Вкусы и взгляды на жизнь у двух полушарий могут сильно различаться и даже вступать в явные противоречия.
У животных нет центров речи, поэтому и явной асимметрии полушарий у них не выявлено.
Существует гипотеза о том, что несколько тысяч лет назад полушария мозга человека были вполне равноправны. Психологи полагают, что «голоса», так часто упоминаемые в древних источниках, были не чем иным как голосом правого полушария, а не метафорой или художественным приемом.
Фото: Марина СИЗОВА
Как же получилось, что левое полушарие стало доминировать? С развитием мышления и речи одно из полушарий просто обязано было «победить», а другое «уступить», потому что двоевластие в пределах одной личности нерационально. По какой-то причине победа досталась левому полушарию, но нередко встречаются люди, у которых, напротив, доминирует правое полушарие.
9. У правого полушария словарный запас ребенка, зато фантазия круче
Важнейшая функция правого полушария — восприятие зрительных образов.
Представим себе картину, висящую на стене. А теперь мысленно расчертим ее на квадратики и начнем постепенно закрашивать их случайным образом. Детали рисунка начнут пропадать, но пройдет довольно много времени, прежде чем мы перестанем понимать, что же именно изображено на картине.
Наше сознание обладает удивительной способностью воссоздавать картину по отдельным фрагментам.
Кроме того, мы наблюдаем динамичный, подвижный мир, почти как в кино. Фильм не рисуется нам в виде отдельных сменяющихся кадров, а воспринимается в постоянном движении.
Еще одной удивительной способностью, которой мы наделены, является умение видеть мир объемным, трехмерным. Совершенно плоская картина отнюдь не кажется плоской.
Одной только силой воображения правое полушарие нашего мозга наделяет картину глубиной.
10. Мозг начинает «стареть» после 20 лет
Главная задача мозга — усваивать прижизненный опыт. В отличие от наследственных признаков, которые остаются неизменными на протяжении всей жизни, мозг способен учиться и запоминать. Однако он не безразмерен и в какой-то момент может просто переполниться, так, что свободного места в памяти больше не будет. В таком случае мозг начнет стирать старые «файлы». Но это чревато серьезной опасностью того, что сотрется нечто важное ради какой-нибудь чепухи.
Чтобы этого не произошло, эволюция нашла любопытный выход.
До 18-20 лет мозг активно и неразборчиво поглощает любую информацию. Успешно дожив до этих лет, которые в прошлом считались солидным возрастом, мозг постепенно меняет стратегию с запоминания на сохранение того, что усвоено, дабы не подвергать накопленные знания опасности случайного стирания. Процесс этот происходит медленно и планомерно на протяжении всей жизни каждого из нас. Мозг становится все более консервативным. Поэтому с годами ему все труднее осваивать новое, зато усвоенные знания надежно закрепляются.
Этот процесс не является болезнью, с ним трудно и даже практически невозможно бороться. И это лишний аргумент в пользу того, как важно учиться в молодые годы, когда учеба дается легко. Но и для людей постарше имеются хорошие вести. Далеко не все свойства мозга с годами ослабевают. Словарный запас, количество абстрактных образов, способность рационально и здраво мыслить не утрачиваются и даже продолжают расти.
Там, где молодой неопытный разум запутается, перебирая различные варианты, мозг постарше быстрее найдет эффективное решение благодаря лучшей стратегии мышления.
Кстати, чем образованнее человек, чем больше он тренирует свой мозг, тем меньше вероятность заболеваний мозга.
11. Мозгу нельзя сделать больно
Мозг лишен каких-либо чувствительных нервных окончаний, поэтому ему не бывает ни жарко, ни холодно, ни щекотно, ни больно. Это и понятно, если учесть, что он лучше любого другого органа защищен от воздействий внешней среды: добраться до него непросто. Мозг ежесекундно получает точную и разнообразную информацию о состоянии самых удаленных уголков своего тела, знает о любых потребностях, и наделен правом удовлетворить их или отложить на потом. Но себя мозг никак не ощущает: когда у нас болит голова — это лишь сигнал от болевых рецепторов мозговых оболочек.
12. Полезная пища для мозга
Как и все органы тела, мозг нуждается в источниках энергии и в строительных материалах. Иногда говорят, что мозг питается исключительно глюкозой. Действительно около 20% всей глюкозы потребляется именно мозгом, но он, как и любой другой орган, нуждается во всем комплексе питательных веществ.
Целые белки никогда не проникают в мозг, перед этим они расщепляются на отдельные аминокислоты. То же касается и сложных липидов, которые перевариваются до жирных кислот, таких как омега-3 или омега-6. Некоторые витамины, например С, проникают в мозг самостоятельно, а такие как В6 или В12 переносятся проводниками.
Следует быть осторожными, употребляя продукты, богатые цинком, например, такие как устрицы, арахис, арбузные семечки. Существует гипотеза о том, что цинк накапливается в мозге и со временем может привести к развитию болезни Альцгеймера.
Фото: Алексей БУЛАТОВ
Многие питательные вещества, особенно важные для мозга, такие как: витамины D3, В12, креатин, карнозин, омега-3 содержатся только в мясе, рыбе и яйцах. Поэтому модное ныне вегетарианство трудно назвать полезным для клеток мозга.
Как восстановить нервные клетки — Wonderzine
Обучение и наслаждение
Учёные сходятся в мнении, что мозгу вредят те же процессы, что не приносят пользы остальному организму: депрессия, хроническое переутомление, недосыпание, несбалансированное питание, слишком большое количество алкоголя.
Эти факторы, скорее всего, препятствуют и образованию новых. Логично, что обратный эффект должны нести занятия, которые полезны в целом — а в идеале ещё и приятны.
Образование новых нейронов и их встраивание сильно зависит от микроокружения, в том числе от нейромедиаторов — специальных веществ, помогающим клеткам передавать друг другу сигналы; эти сигналы могут быть и возбуждающими, и тормозящими. Нейромедиаторов множество, и к ним относятся, например, всем известные дофамин и серотонин — они положительно влияют на формирование нервных связей. Деятельность, которая способствует выбросу дофамина или серотонина, может способствовать нейрогенезу; к ней относится всё приятное или полезное для выживания и продолжения рода: еда, смех, любовь, секс, а также получение новых знаний.
Захаров уточняет, что пока сложно выделить конкретный нейромедиатор, гарантированно влияющий на нейрогенез, но можно точно сказать, что получение свежей информации играет положительную роль. Познавательные процессы и опыт не только способствуют возникновению новых нейронов, но и «помогают» им выжить — обучение вовлекает клетки в создание новых цепочек.
Кроме этого, на нейрогенезе хорошо сказывается и так называемая обогащённая окружающая среда. У мышей, которые жили в клетках со своими собратьями, а также множеством занимательных предметов — от бегового колеса, игрушек и лабиринтов до самой разнообразной еды, — количество новых нейронов было больше, чем у грызунов, одиноко обитавших в пустых клетках. В мире людей под богатой окружающей средой подразумевают «человеческую» версию всего того, что было у мышей: нам нужны социальные контакты, развлечения, решения различных задач, физическая активность, богатый рацион и совершение открытий.
Сколько нейронов в головном мозге?
Старые оценки давно предполагали, что магическим числом было 100 миллиардов нейронов в человеческом мозге, но некоторые более поздние исследования показывают, что мозг на самом деле содержит меньше нейронов, чем считалось ранее.
Человеческий мозг состоит из сложной сети нейронов. Эти нейроны служат строительными блоками нервной системы, передавая информацию в мозг и из него, а также по всему телу.
Вы, вероятно, ожидаете, что для такого сложного процесса требуется большое количество нейронов, но сколько нейронов находится в человеческом мозге?
Нейроны в мозге человека
По многим оценкам, человеческий мозг содержит около 100 миллиардов нейронов (плюс-минус несколько миллиардов).Эта оценка в течение многих лет часто приводилась в учебниках по неврологии и психологии, и в течение многих лет просто принималась как относительно близкое приближение.
Однако недавно бразильский исследователь доктор Сюзана Херкулан-Хаузел обнаружила, что эти оценки могут быть не совсем точными. Хотя это число широко цитируется, она обнаружила, что, похоже, никто не знает, где и когда это число возникло. Затем она решила провести расследование, чтобы определить, является ли число точным.
На первый взгляд, оценка количества нейронов в мозге кажется довольно простой. Просто возьмите образец мозга, подсчитайте количество нейронов в этом образце, а затем экстраполируйте эту информацию, чтобы учесть оставшийся объем мозга.
Хотя это кажется довольно простым подходом, плотность нейронов различается в разных областях мозга. Подсчет нейронов в части мозга с высокой плотностью может дать высокую оценку, в то время как подсчет нейронов в области с низкой плотностью может привести к чрезмерно низкой оценке.
Чтобы преодолеть эту проблему, исследователи использовали метод, который включал растворение клеточных мембран, чтобы создать своего рода «суп из мозга», чтобы затем можно было подсчитать количество ядер клеток в образце. Ядра клеток были также окрашиваются, чтобы различать нейроны и глию, что позволяет исследователям затем подсчитывать ядра клеток, принадлежащих нейронам.
«Мне потребовалось несколько месяцев, чтобы смириться с мыслью о том, что я собираюсь взять чей-то мозг или мозг животного и превратить его в суп», — объяснил Геркулано-Хаузел в интервью Nature .«Но дело в том, что мы так многому научились с помощью этого метода, что получали числа, которые люди не могли получить .
.. На самом деле это еще один метод, который не хуже, чем просто разрезать свой мозг на мелкие кусочки».
Сколько нейронов исследователи обнаружили в проанализированном мозге?
«Мы обнаружили, что в среднем человеческий мозг состоит из 86 миллиардов нейронов и . И ни один из тех, на которые мы до сих пор смотрели, не имеет 100 миллиардов. Хотя это может показаться небольшой разницей, 14 миллиардов нейронов составляют в значительной степени количество нейронов что мозг бабуина имеет или почти половину числа нейронов в мозге гориллы.Так что на самом деле это довольно большая разница », — пояснил Херкулан-Хузель.
Итак, согласно новому исследованию, человеческий мозг, вероятно, имеет около 86 миллиардов нейронов.
Нейроны у других животных
Согласно Геркулану-Хаузелю, человеческий мозг удивительно похож на мозг приматов с одним важным отличием: у нас гораздо больше клеток мозга, которым требуется огромное количество энергии для подпитки и поддержания.
Эксперты предполагают, что около 25% затрат энергии человека идет на подпитку всех этих клеток мозга.
Огромное количество нейронов, присутствующих в мозге человека, становится более очевидным по сравнению с другими видами. Итак, сколько нейронов находится в мозге других животных?
- Плодовая муха: 100 тысяч нейронов
- Мышь: 75 миллионов нейронов
- Кошка: 250 миллионов нейронов
- Шимпанзе: 7 миллиардов нейронов
- Слон: 257 миллиардов нейронов
В то время как человеческий мозг может не иметь мифических 100 миллиардов нейронов, как давно предполагалось, 86 миллиардов все равно не на что чихать.
Масштаб человеческого мозга— Воздействие ИИ
В мозге около 10¹¹ нейронов и 1,8–3,2 x 10¹⁴ синапсов. Они, вероятно, объясняют большую часть интересного в вычислительном отношении поведения.
Поддержка
Количество нейронов в головном мозге
Число нейронов в головном мозге около 10¹¹.
Например, Азевадо и др. Физически посчитали их и нашли 0,6-1 * 10¹¹. Эрик Чадлер собрал оценки из ряда учебников, согласно которым 1-2 x 10 1-2 из них (10-30%) находятся в коре головного мозга.
Количество синапсов в головном мозге
Число синапсов в головном мозге известно гораздо менее точно, но, вероятно, оно составляет около 10¹⁴. Например, Human-memory.net сообщает о 10¹⁴-10¹⁵ (100–1000 триллионов) синапсов в головном мозге без каких-либо ссылок или объяснений. Википедия говорит, что мозг содержит 100 миллиардов нейронов, каждый с 7000 синаптических соединений, что в сумме составляет 7 x 10¹⁴ синапсов, но это, возможно, ошибочно.
Количество синапсов в неокортексе
Один из способов оценить количество синапсов в головном мозге — это экстраполировать количество синапсов в неокортексе.Согласно стереологическим исследованиям, которые мы не исследовали, в неокортексе имеется около 1,4 x 10¹⁴ синапсов. Это примерно согласуется с обзором учебников Эрика Чадлера, который дает оценки между 0,6–2,4 x 10¹⁴ для количества синапсов в коре головного мозга.
Нам неизвестны убедительные оценки синаптической плотности за пределами коры головного мозга, и наше впечатление таково, что широко сообщаемые оценки 10¹⁴ основаны на предположении, что неокортекс содержит большую часть синапсов в головном мозге.Это кажется правдоподобным, учитывая большой объем неокортекса, несмотря на то, что он содержит меньшую часть нейронов мозга. По объему около 80% человеческого мозга составляет неокортекс. Неокортекс также потребляет около 44% всей энергии мозга, что может быть еще одним разумным показателем доли содержащихся в нем синапсов. Таким образом, мы предполагаем, что количество синапсов во всем мозге где-то в 1,3–2,3 раза больше, чем в коре головного мозга. Сверху в коре головного мозга содержится около 1.4 x 10¹⁴ синапсов, что дает нам 1,8-3,2 x 10¹⁴ синапсов.
Количество синапсов на нейрон
Число синапсов на нейрон значительно варьируется. Согласно Википедии, большинство нейронов представляют собой гранулярные клетки мозжечка, у которых есть только несколько синапсов, в то время как приведенная выше статистика предполагает, что в среднем нейрон имеет около 1000 синапсов.
Клетки Пуркинье имеют до 200 000 синапсов.
Количество глиальных клеток в головном мозге
Основная статья: Глиальная сигнализация
Azevado et al. Вышеупомянутое исследование обнаруживает около 10 глиальных клеток (столько же, сколько нейронов).
Значение клеток, отличных от нейронов, для вычислений в мозге
Основная статья: Глиальная сигнализация
Похоже, что временные рамки глиальной динамики значительно длиннее, чем нейронной динамики. Сандберг и Бостром пишут: «Однако временные константы для динамики глиального кальция обычно намного медленнее, чем динамика потенциалов действия (порядка секунд или более), предполагая, что временное разрешение не должно быть таким точным» (стр. .36). Это говорит о том, что вычислительная роль глиальных клеток не слишком велика. Ссылки на гораздо большее количество глиальных клеток кажутся обычными, но мы не смогли найти никаких эмпирических исследований, подтверждающих эти утверждения.
Неформальный пост в блоге предполагает, что распространенное утверждение о том, что глиальных клеток в десять раз больше, чем нейронов, может быть популярным мифом.
Нам не известны серьезные предположения о том, что клетки, отличные от нейронов или глии, играют значимую в вычислительном отношении роль в функционировании мозга.
нейронов и синапсов мозга | Возможности действия и нейротрансмиссия
Введение
Мозг — это центральная система управления телом. Это главный компонент центральной нервной системы. Он контролирует всю добровольную деятельность, выполняемую человеком. Кроме того, он также имеет системы управления для регулирования непроизвольных процессов, таких как частота дыхания, артериальное давление и т. Д. Он также отвечает за более высокие функции, такие как обработка мысли, формирование памяти, поведение, мышление и т. Д.
Все эти функции в головном мозге выполняются нейронами. Нейроны — это основные структурные и функциональные единицы нервной системы.
В головном мозге присутствуют разные типы нейронов. Эти нейроны связаны специальными связями, называемыми синапсами. В дополнение к нейронам в мозгу также присутствуют поддерживающие клетки, называемые нейроглиальными клетками.
В этой статье мы поговорим о различных типах нейронов, присутствующих в головном мозге, о структуре и функциях этих нейронов, а также о том, как они связаны.Мы также обсудим роль глиальных клеток в головном мозге. Кроме того, мы обсудим различные типы синапсов и их роль в мозге.
Структура нейрона
Хотя в головном мозге присутствуют разные типы нейронов, основная структура всех нейронов всегда одинакова. В этом разделе мы поговорим об основной структуре нейронов головного мозга.
Нейрон можно разделить на три основные части; тело клетки или перикарион, аксоны и дендриты.
Тело клетки
Тело клетки нейрона служит синтетическим или трофическим центром всей клетки. Это область, которая содержит ядро и окружающую цитоплазму.
Основные органеллы также присутствуют в теле клетки или перикарионе. К ним относятся аппарат Гольджи и эндоплазматический ретикулум.
Краткая информация об основных органеллах, обнаруженных в теле клетки, выглядит следующим образом.
ЯдроЯдро занимает центральную часть тела клетки нейронов.Большинство нейронов имеют большое сферическое центральное ядро с выраженным ядрышком. В большинстве клеток ядро имеет бледную окраску, что свидетельствует об эухроматической природе хроматина. Тонкие нити хроматина также можно визуализировать в ядре.
Грубая эндоплазматическая сеть Клеточное тело нейронов отвечает за синтез белка. Он имеет высокоразвитую систему грубого эндоплазматического ретикулума для производства белков. Большое количество параллельных цистерн ретикулума присутствует вблизи ядра, связанного с полирибосомами (группа рибосом, прикрепленных к единственной копии мРНК).Они могут создавать несколько копий полипептида одновременно.
Тело клетки, по-видимому, является высоко базофильным в областях, содержащих грубую эндоплазматическую сеть и связанные с ней полирибосомы. Они представлены в виде комков базофильного материала, известного как субстанция Ниссля или тельца Ниссля .
Аппарат ГольджиНапомним, что за упаковку белков отвечает аппарат Гольджи. В теле клетки нейронов они находятся рядом с тельцами Ниссля.Они упаковывают белки, производимые этой системой грубого эндоплазматического ретикулума.
Аппарат Гольджи может упаковывать белки в вакуоли для транспортировки к другим органеллам внутри нейрона или внеклеточной жидкости. Аппарат Гольджи принадлежит исключительно телу клетки и не встречается в других частях нейронов.
Митохондрии Митохондрии служат центром нейронов. Они отвечают за синтез АТФ. АТФ необходим для проведения нервных импульсов, а также для других клеточных процессов, таких как внутриклеточный транспорт.
Митохондрии в большом количестве встречаются в теле нейронов. Они также присутствуют в дендритах и аксонах нейрональной клетки.
Каркас цитоскелета обеспечивает структурную поддержку тела клетки, а также клеточных процессов нейронов. Этот каркас состоит из промежуточных филаментов и микротрубочек. Промежуточные филаменты, обнаруженные в нейронах, называются нейрофиламентами . Нить можно рассматривать под световым микроскопом в виде тонких нитей при окрашивании серебром после обработки некоторыми фиксаторами.
Цитоскелет не только сохраняет форму, но также отвечает за внутриклеточный транспорт различных веществ.
Тела включенияТельца включения — это остаточные тела, оставшиеся в теле клетки после лизосомной деградации. При рассмотрении под световым микроскопом они выглядят как пигментированные тела внутри тела клетки. Эти тела не вредны, поскольку они не мешают клеточным функциям нейронов.
Дендриты
Это клеточные процессы, передающие нервные импульсы к телу клетки нейронов.
Они действуют как антенны нейрона, поскольку получают нейронные сигналы и передают их в тело клетки нейрона.
Дендриты обильно ветвятся. У них нет постоянного диаметра. Диаметр продолжает уменьшаться, поскольку они делятся на все больше и больше ветвей.
Паттерн ветвления дендритов специфичен для разных типов нейронов. Древовидное ветвление дендритов наблюдается в большинстве межнейронов головного мозга.
Дендритные шипы — это небольшие тупые отростки, которые выходят из дендритов в определенных точках.Эти шипы являются местом формирования синапсов.
Цитоплазма дендритов имеет тот же состав, что и цитоплазма, обнаруженная в телах клеток нейронов. Однако цитоплазма дендритов имеет большое количество цитоскелетных компонентов.
Аксоны
Это клеточные процессы, которые переносят нервные импульсы от тела клетки нейронов. Это цилиндрические отростки с постоянным диаметром по всей длине. В случае моторных нейронов, присутствующих в головном мозге, они могут быть длиной до одного метра.
Аксоны происходят из тела клетки через пирамидальную структуру, называемую бугорком аксона. Часть аксона сразу за бугорком аксона называется начальным сегментом. Здесь обрабатываются приходящие к телу клетки нервные импульсы и принимается решение, проводить ли импульс или нет.
Цитоплазма, присутствующая в аксонах, называется аксоплазмой. Его много в митохондриях и филаментах цитоскелета. Однако рибосомы и RER отсутствуют. Таким образом, синтез белка зависит от тела клетки.Синаптические везикулы, содержащие нейротрансмиттеры, также в большом количестве присутствуют в аксоплазме нейронов. Эти пузырьки, образующиеся в теле клетки, затем транспортируются к аксону.
Аксоны не показывают ветвления, как это видно на дендритах. Однако терминальный конец аксона, называемый окончанием аксона, образует несколько ветвей, называемых концевым ветвлением .
Типы нейронов
По функциям, выполняемым нейронами, они делятся на три основных типа; сенсорные нейроны, двигательные нейроны и интернейроны.
Сенсорные нейроны
Эти нейроны отвечают за определение стимула окружающей среды или стимула, возникающего в организме. Они подвергаются деполяризации и вызывают нервный импульс при воздействии определенного раздражителя. Затем этот нервный импульс переносится аксоном к другим нейронам нервной системы.
Дендриты сенсорных нейронов в большинстве случаев служат сенсорными органами или рецепторами. Однако они также могут быть связаны с другими ненейрональными клетками, которые служат сенсорными рецепторами.В последнем случае стимул генерирует нервный импульс в рецепторной клетке, который затем передается нейрону.
Мозг в истинном смысле слова не содержит сенсорных нейронов. Тем не менее, он содержит нейроны сенсорной обработки, присутствующие в слуховой и зрительной коре. Нейроны в этих областях отвечают за обработку информации, получаемой через слуховые или зрительные пути.
Двигательные нейроны
Моторные нейроны отвечают за возбуждение скелетных мышц для выполнения желаемого действия.
Они получают информацию от сенсорных интернейронов и передают ее мышечным клеткам.
Моторные нейроны имеют маленькие дендриты и большой одиночный аксон. Аксон в основном миелинизирован для увеличения скорости проведения нервных импульсов. Они стимулируются нервными импульсами, исходящими от других нейронов.
Настоящие мотонейроны, которые напрямую снабжают мышцы мускулами, также отсутствуют в мозге. однако нейроны моторной обработки присутствуют. К ним относятся пирамидные клетки коры головного мозга, клетки Пуркинье мозжечка и многие другие.Эти клетки получают сенсорную информацию о состоянии мышц, обрабатывают эту информацию, а затем стимулируют или подавляют двигательные нейроны, присутствующие в спинном мозге.
Аксоны этих нейронов образуют большие нисходящие пути, которые проходят по всей длине спинного мозга. Эти тракты поддерживают моторный тонус и облегчают или подавляют активность моторных нейронов, присутствующих в спинном мозге.
Интернейроны
Эти нейроны получают информацию и обрабатывают ее.
После обработки информации они либо сохраняют ее в виде памяти, либо передают проанализированную информацию следующим нейронам.
Большинство нейронов головного мозга являются интернейронами. У них много дендритов, которые демонстрируют сложные схемы ветвления.
Эти интернейроны также общаются между собой, образуя сложные нейронные цепи в головном мозге. Эти схемы увеличивают вычислительную мощность и могут обрабатывать большой объем информации.
Классифицировать все нейроны мозга непросто.Основная классификация нейронов, которую мы только что обсудили, идеально подходит для спинного мозга, но не для мозга. Человеческий мозг насчитывает более 86 миллиардов нейронов. Эти нейроны выполняют разные функции в зависимости от части мозга, в которой они расположены. Однако большинство из этих нейронов можно рассматривать как интернейроны, поскольку они участвуют в обработке сенсорной или моторной информации.
Расположение нейронов
Нейроны в разных частях мозга расположены по-разному.
В этом разделе мы поговорим о расположении нейронов в коре головного мозга.
Кора головного мозга можно разделить на серое и белое вещество.
Серое вещество
Серое вещество присутствует во внешней части коры головного мозга. Он содержит тела нейронов и немиелинизированные нейронные волокна. аксоны нейронов покидают серое вещество и движутся внутрь.
Белое вещество
Это внутренняя часть коры головного мозга.Он содержит миелинизированные аксоны или нервные волокна. Тела клеток некоторых нейронов также присутствуют в более белом веществе. Совокупность клеточных тел внутри белого вещества коры головного мозга называется ядром. Примеры ядер: красное ядро, ядра черепных нервов и т. Д.
Синапс
Нейроны, присутствующие в головном мозге и других частях нервной системы, общаются через синапсы. Синапс — это место, где нервный импульс передается от одного нейрона к другому нейрону или не нейрональной клетке.
Функциональная классификация
В зависимости от механизмов, с помощью которых они передают нервный импульс, синапсы можно разделить на два типа; электрические синапсы и химические синапсы.
- В электрическом синапсе цитоплазма двух или более клеток соединена между собой щелевыми соединениями. Таким образом, ионы могут свободно перемещаться из одной ячейки в другую. Таким образом, деполяризация в любой клетке вызывает деполяризацию всех связанных клеток. Эти синапсы видны в сердечных миоцитах.
- В химическом синапсе нервный импульс передается от одной клетки к другой через химические вещества, называемые нейротрансмиттерами. Большинство синапсов нейронов воссоздают химические синапсы. Структура такого синапса описана ниже.
Структура
Синапс нейрона состоит из трех компонентов; пресинаптический терминал, синаптическая щель и постсинаптический нейрон.
- Аксональный терминал образует пресинаптический терминал синапса.Когда нервный импульс достигает пресинаптического окончания, он заставляет синаптические пузырьки сливаться с плазматической мембраной. Таким образом нейротрансмиттеры, присутствующие в пузырьке, сбрасываются в синаптическую щель.
- Синаптическая щель — это пространство между пресинаптическими и постсинаптическими нейронами. Нейротрансмиттеры, выпущенные в щель, диффундируют через нее, чтобы достичь постсинаптического нейрона. Нейротрансмиттеры остаются в расщелине лишь некоторое время. Они либо захватываются пресинаптическим нейроном, либо расщепляются ферментами, присутствующими в синаптической щели.
- Постсинаптический нейрон содержит несколько рецепторов на своей плазматической мембране. Нейротрансмиттеры связываются с этими рецепторами и инициируют нервный импульс, вызывая деполяризацию. Таким образом, нервный импульс передается от одного нейрона к другому через синапс.
Классификация конструкций
По структурным компонентам, участвующим в образовании химического синапса, их можно классифицировать следующим образом;
- Аксосоматический синапс между аксоном и телом клетки
- Аксоаксонический синапс между двумя аксонами
- Аксодендрит, между дендритом и аксоном
Нейроглиальные клетки
Нейроглиальные клетки — это поддерживающие клетки головного мозга.
Их в десять раз больше, чем нейронных клеток человеческого мозга. Глиальные клетки обеспечивают поддержку и питание нервных клеток. Они также играют роль в выживании или защите нейронов, присутствующих в головном мозге. Их можно рассматривать как заменитель соединительной ткани в головном мозге.
Типы
В головном мозге присутствуют разные типы глиальных клеток. Ниже перечислены наиболее важные глиальные клетки.
- Олигодендроциты: они образуют миелиновую оболочку вокруг аксонов, присутствующих в головном мозге.Один олигодендроцит может образовывать миелиновую оболочку вокруг аксонов более 10 различных нейронов.
- Астроциты: это самые многочисленные глиальные клетки. астроциты — это звездчатые клетки с тонкими отростками. Они обеспечивают структурную и метаболическую поддержку нейронов. Они также являются компонентом гематоэнцефалического барьера.
- Эпендимные клетки: Эти клетки выстилают желудочки головного мозга и центральный канал спинного мозга. Они играют роль в синтезе и движении спинномозговой жидкости (CSF).
- Клетки микроглии: Эти клетки защищают нейроны от атаки патогенов. Эти глиальные клетки обладают защитной и иммунной активностью. Их функция аналогична макрофагам, присутствующим в других частях тела.
Они играют роль в синтезе и движении спинномозговой жидкости (CSF).Сводка
Человеческий мозг состоит из миллиардов нейронов, связанных между собой нейрональными синапсами. Клетки, отличные от нейронов, называемые глиальными клетками, также присутствуют для поддержки нейронов.
Нейрон состоит из тела клетки и клеточного отростка.
Тело клетки содержит ядро в центре и другие органеллы для синтетических нужд клетки. Также присутствует сложная система грубого эндоплазматического ретикулума и полирибосом, называемая гранулами Ниссля. Они являются исключительными для клеточного тела нейронов.
Дендриты — это тонкие отростки, которые сильно разветвляются и переносят нервные импульсы к телу клетки нейронов. Дендритные шипы — это места для образования синапсов на дендритах.
Аксоны — это цилиндрические отростки, которые переносят нервные импульсы от тела клетки нейронов.Они не имеют разветвлений и имеют постоянный диаметр по всей длине. Это миелинизированные нервные волокна.
Нейроны можно разделить на сенсорные, моторные и интернейроны. Большинство нейронов головного мозга являются интернейронами.
Нейроны мозга расположены в сером и белом веществе.
Эти нейроны общаются через химические синапсы.
В химическом синапсе нейротрансмиттеры высвобождаются пресинаптическими клетками, которые диффундируют через синаптическую щель и возбуждают постсинаптический нейрон.
Синапсы, присутствующие в головном мозге, могут быть аксоаксоническими, аксосоматическими или аксодендритными.
Глиальные клетки заменяют соединительную ткань в головном мозге. Они обеспечивают поддержку, питание и защиту нейронов. Они участвуют в синтезе миелиновой оболочки, обеспечивая метаболическую поддержку, регулируя поток спинномозговой жидкости, обеспечивая защиту от патогенов.
Номер ссылки
- Медведь, Коннерс, Парадизо (2007). Неврология: исследование мозга. Филадельфия, Пенсильвания: Липпинкотт Уильямс и Уилкинс.стр. 113–118
- Van Spronsen M, Hoogenraad CC. Патология синапсов при психических и неврологических заболеваниях. Curr Neurol Neurosci Rep. 2010; 10 (3): 207–214. DOI: 10.1007 / s11910-010-0104-8
- Гайтон и Холл, Учебник медицинской физиологии
Сколько нейронов составляет человеческий мозг? На миллиарды меньше, чем мы думали | Неврология
Сколько нейронов в человеческом мозге? Это был вопрос, который, как думали ученые, они определили, — и ответ был 100 миллиардов (плюс-минус).Если вы посмотрите, то обнаружите, что эта цифра широко повторяется в литературе по нейробиологии и не только.
Но когда исследователь из Бразилии по имени доктор Сюзана Херкулан-Хаузель начала раскопки, она обнаружила, что никто в этой области не может вспомнить, откуда взялась цифра в 100 миллиардов, не говоря уже о том, как она была получена.
Поэтому она приступила к открытию истинной фигуры (HT к превосходному подкасту Nature по нейробиологии NeuroPod).
Это было замечательное — и некоторых, я подозреваю, тревожное — исследование.Ее команда взяла мозги четырех взрослых мужчин в возрасте 50, 51, 54 и 71 лет и превратила их в то, что она называет «супом для мозга». Все мужчины умерли от неневрологических заболеваний и пожертвовали свои мозги для исследований.
«Мне потребовалось несколько месяцев, чтобы смириться с идеей, что я собираюсь взять чей-то мозг или мозг животного и превратить его в суп», — сказала она Nature. «Но дело в том, что мы так многому научились с помощью этого метода, что получали числа, которые люди не могли получить… На самом деле это еще один метод, который не хуже, чем просто разрезать свой мозг на мелкие кусочки.
Она сказала мне, что до сих пор она изучила только четыре мозга, все они принадлежали мужчинам.
Метод включает растворение клеточных мембран клеток в головном мозге и создание однородной смеси всего участка.
возьмите образец супа, подсчитайте количество ядер клеток, принадлежащих нейронам (в отличие от других клеток мозга, таких как глия), и затем увеличьте масштаб, чтобы получить общее количество. Большим преимуществом этого метода является то, что в отличие от подсчета количество нейронов в одной части мозга, а затем экстраполируя это, можно решить проблему, заключающуюся в том, что разные области мозга могут иметь более или менее плотно упакованные нейроны.
Так что это за номер?
«Мы обнаружили, что в среднем человеческий мозг имеет 86 миллиардов нейронов. И ни один [из мозгов], который мы до сих пор рассматривали, не имеет 100 миллиардов. Даже если это может показаться небольшой разницей, 14 миллиардов нейронов составляют в значительной степени количество нейроны, которые есть в мозгу бабуина, или почти половина нейронов в мозгу гориллы. Так что на самом деле это довольно большая разница «.
Это приводит к большему вопросу о том, что делает человеческий мозг особенным.
Геркулано-Хаузель говорит, что наш мозг — это довольно стандартные модели приматов, за исключением того факта, что у нас огромное количество клеток мозга по сравнению с другими видами. Это энергетически очень дорого в обслуживании. По ее оценкам, от 20% до 25% нашего общего энергетического бюджета уходит на работу нашего мозга, и эта цифра она описывает как «экстраординарную». Как мы с этим справляемся?
«Мы можем позволить себе такое огромное количество нейронов. Эта разница может быть связана с переходом на диету с приготовлением пищи, что позволяет нам получать гораздо больше калорий в день.И с этим мы можем позволить себе гораздо большее количество нейронов, чем другие животные, вероятно, не могли бы ».
Это отсылка к идеям профессора Ричарда Рэнгема о том, как изобретение кулинарии оказало решающее влияние на эволюцию человека.
В методе Геркулан-Хузель есть прекрасная, хотя и немного мрачная элегантность, и ее работа воплощает в себе постоянный вопрос, который делает науку такой могущественной.
Но что мне интересно, так это то, как этот миф о 100 миллиардах нейронов в первую очередь укоренился в коллективном научном сознании и почему он продолжал распространяться.
Кто-нибудь знает, откуда это взялось?
Человеческий интеллект: что нам могут сказать отдельные нейроны
Вы, наверное, помните, как в детстве ходили в школу и учились считать, читать и понимать рассказы и решать головоломки. Сейчас эти задачи могут показаться вам простыми, но на самом деле они довольно сложны, поскольку требуют высокой вычислительной мощности мозга. На протяжении десятилетий ученые разрабатывали способы количественной оценки нашей способности воспринимать знания и применять их в новых ситуациях — другими словами, нашего интеллекта.Они также исследовали характеристики человеческого мозга, которые влияют на индивидуальные различия в выполнении таких задач.
IQ-тесты используются для количественной оценки интеллекта путем оценки ответов человека на заданные по времени вопросы в отношении вербального понимания, перцептивного мышления и рабочей памяти.
Было выдвинуто множество гипотез, чтобы привязать нейронные особенности к индивидуальным различиям в результатах тестов. Некоторые исследования показали, что у людей общий размер мозга коррелирует с уровнем интеллекта; Другая работа показала, что интеллект связан с улучшением связей между определенными областями мозга, такими как префронтальная и теменная коры (McDaniel, 2005; Hearne et al., 2016). Кроме того, сравнения между видами млекопитающих показывают, что исполнительные когнитивные способности могут коррелировать с размером мозга или с огромным количеством нейронов в коре головного мозга (MacLean et al., 2014; Herculano-Houzel, 2017). Хотя эти результаты способствуют нашему пониманию того, как мозг устроен для выполнения сложных вычислений, никогда не было возможности проверить, коррелирует ли тонкая структура нейронов с вариациями человеческого интеллекта.
Теперь, в eLife, Наталья Гориунова из Университета Амстердама и ее коллеги сообщают, что микроскопическая анатомия нейронов и их физиологические характеристики связаны с индивидуальными различиями в показателях IQ (Рисунок 1; Гориунова и др.
, 2018). У группы была замечательная возможность изучить образцы живой височной коры, удаленной во время операций у больных раком и эпилепсией. Горюнова и др. исследовали определенные характеристики нейронов внутри этих тканей и записали их электрическую активность. Затем они изучили, связаны ли эти переменные с оценками интеллекта на основе оценки IQ. Присвоение единственной ценности интеллекту было спорным (Gould, 1981), но команда использовала оценки IQ в качестве поддающейся обработке меры, которая может отражать некоторые аспекты обработки когнитивной информации.
Архитектура отдельных нейронов коры головного мозга человека связана с оценками IQ.
Височная кора головного мозга человека организована по слоям, которые содержат пирамидные нейроны (черные). Эти клетки собирают информацию от своих соседей через ветвистые структуры, известные как дендриты, а затем интегрируют и передают сообщение в другие области коры.
.Горюнова и др. обнаружили, что более высокий показатель IQ (слева) был связан с более толстой височной корой, которая имеет пирамидальные нейроны с большим количеством, которые имеют более сложные дендритные сети и которые срабатывают быстрее (график). Более низкий показатель IQ (справа) был связан с более тонкой височной корой, которая содержит пирамидные нейроны, которые имеют менее сложные дендритные сети и работают медленнее.
Во-первых, исследователи, работающие в различных институтах в Амстердаме, Зволле и Антверпене, подтвердили, что более высокие показатели IQ коррелируют с более толстой височной корой, основываясь на измерениях предоперационного сканирования МРТ.Затем для каждого пациента были отобраны и измерены два или три пирамидных нейрона из верхних корковых слоев. Эти большие клетки являются основным типом нейронов, обнаруживаемых в коре головного мозга. Они получают информацию от соседних клеток через дендриты, ответвления, которые соединяются с другими нейронами в структурах, называемых синапсами.
Затем пирамидные нейроны «срабатывают», чтобы передать сообщение. Различия в длине дендритов и ветвлении объясняли примерно 25% различий в показателях IQ между людьми в выборке из 25 пациентов.Более длинные дендриты имеют дополнительную площадь поверхности, что может помочь увеличить количество синапсов, которые может образовывать нейрон. При большем количестве этих соединений пирамидные нейроны могут производить выходной сигнал, который объединяет больше входов от соседних нейронов в заданное время.
Наконец, вычислительные модели были использованы для изучения того, как изменения в морфологии дендритов могут влиять на то, как работают нейроны. Анализ показывает, что пирамидные нейроны с более крупными дендритными деревьями срабатывают быстрее, что позволяет им быстрее передавать информацию.Действительно, регистрация активности клеток в срезах головного мозга, полученных от 31 пациента, показала, что более высокие показатели IQ были связаны с более быстрой активацией нейронов, особенно во время устойчивой нейрональной активности.
Даже это небольшое увеличение скорости передачи информации нейронами может улучшить время реакции и, в конечном итоге, повлиять на поведенческие реакции (Nemenman et al., 2008). Приблизительно с 16 миллиардами нейронов в коре головного мозга человека небольшие различия в анатомических и физиологических свойствах могут изменить интеллектуальную производительность (Herculano-Houzel, 2009).
Горюнова и др. показали, что отчетливые изменения в микроанатомии пирамидных нейронов влияют на рабочие свойства этих клеток. Соответственно, более толстая кора головного мозга может возникать из пирамидных клеток с более сложными дендритными сетями. В свою очередь, это приведет к более быстрой обработке информации и, в конечном итоге, к повышению интеллектуальной производительности. Подобные наблюдения были сделаны у одного из наших ближайших ныне живущих родственников, шимпанзе, у которых более толстая кора головного мозга связана с более высокими результатами тестов на интеллект (Hopkins et al.
, 2018). Кора человека также имеет более устойчивые дендритные сети, чем шимпанзе, что может объяснять различия в когнитивных способностях между человекообразными и нечеловеческими обезьянами (Bianchi et al., 2013).
Однако характеристики на уровне нейрона объясняют лишь небольшую вариацию в показателях IQ; другие молекулярные, соединительные или регуляторные особенности также могут играть важную роль. Взятые вместе, эти результаты помогают нам понять нейронную основу и эволюцию человеческого интеллекта.
| Нет | Животное | Нейроны в мозге | ||||
| 1. | Африканский слон | 257 000 000 000 | ||||
| 2. | Человек 86 000 000 000 | |||||
| 3. | Gorilla | 33 400 000 000 | ||||
| 4. | Орангутанг | 32 600 000 000 | ||||
| 5. | Шимпанзе | 28 000 000 000 | ||||
6. | Желтый бабуин | 10 950 000 000 | ||||
| 7. | Жираф | 10 750 000 000|||||
| 9 586 000 000 | ||||||
| 9. | Макака-резус | 6 376 000 000 | ||||
| 10. | Большой куду | 4910 000 000 | ||||
| 11. | Лев | 4 667 000 000 | ||||
| 12. | Полосатая гиена | 3 885 000 000 | ||||
| 13. капуцин | 3 691 000 000 | |||||
| 15. | Макака-крабоядная | 3 440 000 000 | ||||
| 16. | Обезьяна обыкновенная белка | 3 246 000 000 | ||||
| Сине-желтый ара | 3 136 000 000 | |||||
| 18. | Blesbok | 3060 000 000 | ||||
| 19. | Springbok | 2 720 000 000 | ||||
| 9039 | Собака | 2253000000 | ||||
| 21. | Домашняя свинья | 2 220 000 000 | ||||
22. | Ворон | 2171 000 000 | ||||
| 23. | Кеа | 21400 | ||||
| 24. | Енот | 2148000000 | ||||
| 25. | Серный хохлатый какаду | 212 000 000 | 9 | 212 000 000 | 9 Капибара | 1 600 000 000 |
| 27. | Серый попугай | 1 566 000 000 | ||||
| 28. | Ладья | 1 509 000 000 | ||||
| 29. | Трехполосная ночная обезьяна | 1 468 000 000 | ||||
| 30. | Emu | 1335 000 000 | ||||
| 31. | Tanimbar corella | 1 161 000 000 | Попугай александровский | 1 096 000 000 | ||
| 33. | Евразийская сойка | 1 085 000 000 | ||||
| 34. | Западная галка | 968 000 000 | Северный Большой Галаго | 936 000 000 | ||
36. | Common Hill myna | 906 000 000 | ||||
| 37. | Сорока | 897 000 000 | 857 000 000 | |||
| 39. | Cat | 760 000 000 | ||||
| 40. | Rock hyrax | 756 000 000 | ||||
| 41. | Лазурокрылая сорока | 741000000 | ||||
| 42. | Попугай-монах | 697 000 000 | ||||
| 43. | Сипуха | 690 000 000 44. | 690 000 000 | 9039 rosella642 000 000 | ||
| 45. | Мартышка обыкновенная | 636 000 000 | ||||
| 46. | Western tree hyrax | 505 000 000 | ||||
| 47. | Осьминог | 500000000 | ||||
| 48. | Европейский кролик | 494 200 000 | ||||
| 49. | Обыкновенный скворец | 483 000 000 | ||||
| 5 | ||||||
| 5 собака 473940 000 | ||||||
51. | Полосатый мангуст | 454 000 000 | ||||
| 52. | Серая белка | 453660 000 | ||||
| 53. | Корелла | 453 000 000 | ||||
| 54. | Хорек | 404 000 000 | ||||
| 55. | Черный дрозд обыкновенный | 379 000 000 | ||||
| 379 000 000 | ||||||
| 361 000 000 | ||||||
| 57. | Волнистый попугай | 322 000 000 | ||||
| 58. | Голубь | 310 000 000 | ||||
| 59. | Древовидная бурозубка | 261 000 000 | ||||
| 60. | Серый лемур мыши | 254 710 000 | ||||
| 61. | Морская свинка | 240 000000 | 9039 9039 9039 9039 Зеленый колючий попугай227 000 000 | |||
| 63. | Большая синица | 226 000 000 | ||||
| 64. | Красная джунглевая птица | 221 000 000 | ||||
| Восточный крот | 204 000 000 | |||||
| 66. | Колючая крыса Guyenne | 202 000 000 | ||||
| 67. | Коричневая крыса | 200 000 000 | Коричневая крыса | 200 000 000 | 90.39 D -rat | 178 000 000 |
| 69. | Слепыш Мехова | 174 000 000 | ||||
| 70. | Слепышка | 170 000 000 | ||||
| Goldcrest | 164 000 000 | |||||
| 72. | Землеройка слона четырехпалая | 157 000 000 | ||||
| 73. | Евразийский черный колпак | 157 000 000 | ||||
| 157 000 000 | 39 землекоп148 000 000 | |||||
| 75. | Крот со звездообразным носом | 131 000 000 | ||||
| 76. | Зебра зяблик | 131 000 000 | ||||
| 77. | Восточная землеройка | 129 000 000 | ||||
78. | Волосатый крот | 124 000 000 | ||||
| 79. | Машонский слепыш | 113 000 000 | 113 000 000 | .Слепыш Анселла | 103000000 | |
| 81. | Золотой хомяк | 90 000 000 | ||||
| 82. | Нильский крокодил | 80 500 000 | 9 | Домовая мышь | 71 000 000 | |
| 84. | Готтентотский золотой крот | 65 000 000 | ||||
| 85. | Короткохвостая землеройка | 52 000 000 | 86. 394 | |||
| 36 000 000 | ||||||
| 87. | Голый землекоп | 26 880 000 | ||||
| 88. | Лягушка | 16 000 000 | ||||
| 89. | Взрослый данио | 10 000 000 | ||||
| 90. | Таракан | 1000000 | ||||
| 91. | Медоносная пчела | 960 000 | 5 | 5 | ||
| 5 Фруктовая муха 000 | ||||||
| 93. | Муравей | 250 000 | ||||
| 94. | Личинки рыбок данио | 100 000 | ||||
| 95. | Лобстер | 100000 | ||||
| 96. | Amphioxus | 20 000 | ||||
| 97. | Морской слизень | 18 000 | ||||
| 18000 | ||||||
| 99. | Лечебная пиявка | 10 000 | ||||
| 100. | Коробчатая медуза | 8 700 | ||||
| 101. | Megaphragma mymaripenne | 7400 | ||||
| 102. | Медуза | 5600 | ||||
| 103. | Caenorhabditis elegans | |||||
| 231 | ||||||
| 105. | Asplanchna brightwellii (коловратка) | 200 | ||||
106. | Губка | 0 | ||||
| 107. | Trichoplax | 0 |
Влияние количества нейронов и слоев в искусственной нейронной сети на обобщенный дизайн бетонной смеси
Комитет ACI 211.1, стандартная практика для выбора пропорций нормального, тяжелого и массивного бетона, часть 1, ACI Manual of Concrete Practice, 2014.
Комитет ACI 211.2, Стандартная практика выбора пропорций для конструкционного легкого бетона, часть 2, Руководство ACI по бетонной практике, 1990.
Комитет ACI 211. 3R-02: Руководство по выбору пропорций для бетона без оседания, часть 3, ACI Manual of Concrete Practice, 2009.
org/ScholarlyArticle»> 4.ACI Committee 211. 3R-02: Руководство по выбору пропорций для бетона без оседания, часть 3, Руководство ACI по бетонной практике, 2009 г., часть 4, Руководство ACI по бетону. Бетонная практика, 2009.
BS 5328 — Бетон, Часть 2, Методы определения бетонных смесей., 2018
Кавзоглу Таскин (1999) «Определение оптимальной структуры для искусственных нейронных сетей», 25-я ежегодная техническая конференция и выставка Общества дистанционного зондирования . Кардифф, Великобритания, стр. 675–682
Google ученый
Сибата, Кацунари и Юсуке Икеда. «Влияние количества скрытых нейронов на обучение в крупномасштабных многоуровневых нейронных сетях.
»2009 ICCAS-SICE. IEEE, 2009.
Фумумото, Юта, Шотаро Оваки и Мория Накамура. «Влияние количества нейронов нейронной сети на эффективность компенсации нелинейных искажений формы сигнала SPM». 2017 Конференция по оптоэлектронике и связи (OECC) и Глобальная конференция по фотонике (PGC). IEEE, 2017.
Shafi, Imran, et al. «Влияние различных нейронов и скрытых слоев в архитектуре нейронной сети для частотно-временного приложения». 2006 Международная многопозиционная конференция IEEE.IEEE, 2006.
,, Шила, К. Гнана, и Субраманиам Н. Дипа. «Обзор методов исправления количества скрытых нейронов в нейронных сетях». Математические проблемы машиностроения 2013 (2013).
org/ScholarlyArticle»> 11.Энтони Н. Беркетт (1991) «Оптимизация архитектуры нейронных сетей с прямой связью со скрытыми слоями путем исключения модулей», Сложные системы , стр. 371-380.
. С. Карпентер, Уильям и др. (1994) «Распространенные заблуждения о нейронных сетях как аппроксиматорах». Журнал вычислительной техники в гражданском строительстве , стр. 345-358.
Саураб Карсолия (2012) «Приблизительное количество нейронов скрытого слоя в архитектуре BPNN с несколькими скрытыми слоями», Международный журнал инженерных тенденций и технологий — Том 3, выпуск 6.
L. Prechelt ( 1998) «Ранняя остановка — но когда», Нейронные сети: Уловки торговли, Lecture Notes in Computer Science, Springer Verlag, Heidelberg.
R. Setiono (2001) «Построение нейронной сети прямого распространения с использованием перекрестной проверки», Neural Computation , стр. 2865-2877.
Ногучи Т. (1993) Взаимосвязь между прочностью на сжатие и модулем упругости высокопрочного бетона. В материалах: третий международный симпозиум по использованию высокопрочного бетона, симпозиум в Лиллехаммере, Норвегия, стр. 1247–1254, стр. 1247–1254
I-Cheng Yeh (1999), «Проектирование высокопрочного бетона (HPC), смесь с Нейронные сети и нелинейное программирование », Журнал вычислительной техники в гражданском строительстве, , Vol.13, ASCE, ISSN 0877-3801 / 99 / 0001-0036–0042.
org/ScholarlyArticle»> 18.Циолковски П., Недостаткевич М. (2019) Методы машинного обучения в проектировании бетонных смесей. Материалы 12 (8): 1256. https://doi.org/10.3390/ma12081256
Статья Google ученый
Амер Хасан Тахер, Лейт А. Аль-Джабери и Ахмед Манси Моса, (2018) Искусственная нейронная сеть для оптимизации дозирования смеси реактивного порошкового бетона. Доступна с: .Журнал теоретических и прикладных информационных технологий № , 15 декабря 2018 г. Том 96. № 23
Чинг-Юн Као, Чин-Хунг Шен, Цзин-Чи Ян и Ших-Лин Хунг, (2018), Компьютерный подход к проектированию пуццолановой бетонной смеси, Хиндави, Достижения в области гражданского строительства , Том 2018, идентификатор статьи 4398017, 15 страниц, https://doi.
org/10.1155/2018/4398017
Young BA, Hall A, Pilon L, Gupta P, Sant G (2019) Может ли компрессионное прочность бетона можно оценить на основе знания пропорций смеси ?: Новые выводы из статистического анализа и методов машинного обучения.Исследование цемента и бетона 115: 379–388. https://doi.org/10.1016/j.cemconres.2018.09.006
Статья Google ученый
Merve Açikgenç et al. (2015), «Использование искусственной нейронной сети для прогнозирования состава смеси бетона, армированного стальным волокном», Арабский журнал науки и техники , стр. 407-419.
Сурав Дас (2015), Прогнозирование пропорции бетонной смеси с использованием технологии ИНС, Международный научно-технический журнал (IRJET) , том: 02.
Ш. Чарате, М. Субхедар и Н. Адсул, (2018) Прогнозирование свойств бетона с использованием множественной линейной регрессии и искусственной нейронной сети, Journal of Soft Computing in Civil Engineering, 2-3 (2018) 27-38 http://dx.doi.org/10.22115/SCCE.2018.112140.1041
цивиленградил. (2020, 24 июля). civilengradil / ANN-universal -crete-mix-design: Выпуск 1 инструмента ANN Universal Mix Design (версия v1.0.0). Зенодо. http://doi.org/10.5281/zenodo.3959357
Румхарт Дэвид Э и др. (1986) Изучение представлений с помощью ошибок обратного распространения. Письма в природе 323: 533–536
Статья Google ученый
/human-nerve-cells-587169667-5bc729abc9e77c005157f8ea.jpg)