На сколько процентов задействован человеческий мозг: люди используют мозг на все 100% — T&P

люди используют мозг на все 100% — T&P

Многие разделяют заблуждение о том, что человеский мозг работает только на 10%, в то время как остальные 90% остаются не задействованы. На самом деле это миф. Наш мозг — крайне эффективная вычислительная машина с уже разработанным энергосберегательным планом. Об этом рассказывает американский нейробиолог Ричард Сайтович на конференции TED.

Распространенный миф утверждает, что мы используем только 10% нашего мозга — остальные 90% мощностей простаивают. Разные шарлатаны в своих книгах и методиках обещают раскрыть незадействованный потенциал мозга при помощи неврологии — на самом деле, все это обман.

Две трети всех людей и чуть больше половины всех преподавателей в мире верят в этот миф. В 1890-е Уильям Джеймс, отец американской психологии, сказал: «Большинство из нас не задействует свой умственный потенциал». Под этими словами он подразумевал вызов нашим способностям, а не их ограничение, но наиболее популярной стала неправильная интерпретация его слов. Она подкреплялась тем, что долгое время ученые не могли понять значение крупных, фронтальных и теменных долей головного мозга. Их повреждения не вызывали двигательных или чувственных сбоев, поэтому появилось мнение, что они ничего не делают. Десятилетиями эти части назывались «тихие зоны». Сейчас мы знаем, что они отвечают за рациональное мышление, планирование, принятие решений и адаптацию.

«Если бы большинство нейронов не использовалось, эволюция уже давно избавилась бы от ненужного объема мозга».

Идея о том, что 90% мозга все время простаивает, кажется абсурдной, если учесть, сколько энергии им потребляется. Грызуны и млекопитающие используют 5% энергии тела на поддержку мозга, обезьяны — 10%, взрослый человек — 20%, причем мозг занимает только 2% его тела, ребенок — 50%, а младенцы — 60%.

Человеческий мозг весит 1,5 кг, мозг слона — 5 кг, кита — 9 кг. Мы превосходим любое другое живое существо по количеству нейронных связей. Для этого требуется много энергии, которую мы можем получать с большим преимуществом благодаря изобретению приготовления пищи. Еда поступает к нам уже подготовленной к перевариванию, поэтому мы можем себе позволить содержать мозг с 86 миллиардами нейронов — на 40% больше, чем у обезьян.

Если бы все нейроны хотя бы одного отдела мозга работали одновременно, общая энергетическая нагрузка оказалось бы непереносимой. Поэтому в мозге одновременно задействованы только небольшие участки нейронов, которые постоянно сменяются, — это называется методом разряженного кодирования. Он позволяет затрачивать минимум энергии, обрабатывая максимум информации — единовременно задействуется от одного до 16% нейронов. Человек плохо справляется с многозадачностью — нам просто не хватает энергии, чтобы держать все под контролем — в итоге каждое задание мы делаем хуже, чем по отдельности. Если бы большинство нейронов не использовалось, эволюция уже давно избавилась бы от ненужного объема мозга.

Подробнее узнать о том, сколько процентов мозга мы используем, можно из видео TED.

Доктор биологических наук рассказал о возможностях человеческого мозга — Российская газета

Принято считать, хотя это никем не доказано, что человеческий мозг используется не более чем на 5 процентов. Но и этого КПД пока хватает для рождения гениальных идей, влекущих за собой великие открытия и достижения. А если использовать мозг на все 100 процентов? Возможно ли это? И какого прогресса тогда достигло бы человечество? Обсудим тему с доктором биологических наук, руководителем лаборатории развития нервной системы Института морфологии человека Сергеем Савельевым.

Горе от ума — это литературная выдумка

Вы согласились бы жить вечно при условии, что ваша жизнь продолжалась бы в неразумном состоянии?

Сергей Савельев: Конечно, нет. Это неинтересно. Хотя некоторые люди рождаются и умирают, не приходя в сознание, как было написано в анамнезе у одного из генеральных секретарей коммунистической партии. Жил и умер, не приходя в сознание. Конечно, это шутка. Но есть растения, которые живут тысячи лет. Спросите у них, наверное, им это нравится. Что касается человеческой эволюции, то это не что иное, как эволюция мозга, и больше ничего. Потому что во всем остальном мы сделаны никудышно. Как говорил знаменитый офтальмолог Гельмгольц, если бы Господь Бог поручил мне сделать глаза, я бы сделал их в сто раз лучше. Это касается и всех остальных человеческих органов.

Что такое горе от ума в физиологическом проявлении этого, скажем так, недуга?

Сергей Савельев: Горя от ума как его трактует обыватель или в том смысле, какой вкладывал в это понятие великий русский писатель, — такого горя не бывает. Если человек достаточно умен, то он понимает принципы и механизмы мира, в котором живет, и не станет, как Чацкий, «метать бисер перед свиньями». Горе от ума — это литературная выдумка. Человек, понимающий, что происходит, во-первых, не предъявляет к окружающим излишне высоких требований, а, во-вторых, бессовестно пользуется своими знаниями.

Хорошо, спрошу так: чрезмерная нагрузка на мозг может иметь для человека негативные последствия?

Сергей Савельев: Существует наивное мнение, что человеческий мозг беспределен в своих физиологических возможностях. На самом же деле он в них сильно ограничен. Есть четкие физиологические пределы. Скорость метаболизма нельзя повысить бесконечно. Когда человек умственно не активен, то есть когда, например, читает «Российскую газету» на диване перед сном, он потребляет примерно девять процентов всей энергии организма. А если чтение его чем-то возбуждает и подогревает, действует как перец в пище, то он начинает задумываться, и расходы энергии в этом случае достигают двадцати пяти процентов от всей энергии организма. Это очень большие расходы и очень тяжелые. Человеческий организм сопротивляется им. Поэтому мы ленивы и нелюбопытны. А между тем творчество требует как раз тех самых двадцати пяти процентов.

В мозгах все устроено так, что вход — рубль, выход — три

Значит, ради здоровья умственную энергию нужно экономить?

Сергей Савельев: Это происходит помимо нашей воли. Человеческий мозг не приспособлен к большим энергетическим затратам. В режиме двадцатипятипроцентной активности он может просуществовать пару недель. А потом начинает развиваться так называемая энергетическая задолженность и то, что в старой медицине называлось нервным истощением. В мозгах все устроено так, что вход — рубль, выход — три. Если вы две недели кряду интеллектуально перенапрягаетесь, то потом должны шесть недель расслабляться и отдыхать, чтобы компенсировались мозговые затраты .

Вы хотите сказать, что интеллектуальные нагрузки вредят мозгу?

Сергей Савельев: Конечно, вредят, он же приспособлен не для интеллекта.

Я думал, вы скажете, что интеллектуальные нагрузки укрепляют мозг, как физические нагрузки укрепляют мышцы.

Сергей Савельев: Да ведь и с мышцами ничего такого не происходит. Не укрепляются они от физической нагрузки, а разрушаются. Вы сколько хотите прожить-то? Если вы хотите прожить сильным красивым физкультурником лет до пятидесяти, то, конечно, укрепляйте свои мышцы. Но любая мышца может сократиться один миллиард раз, а потом она умрет. Любая перенагрузка — это смерть. Это касается и мышц, и мозга. Смертность у профессиональных спортсменов в десять раз выше, чем у обычных людей. Причем от тяжелых заболеваний. Спорт — это не полезно.

А слабая нагрузка на мозг — это полезно?

Сергей Савельев: О, это мечта любого государя.

Разве мозговая пассивность не ведет к умственной деградации?

Сергей Савельев: Мир наполнен мистическими историями про мозг, но суть-то проста: мозг не хочет работать, потому что его работа требует энергетических затрат. В этом причина нашей праздности, лени и желания украсть, а не заработать.

Никогда не объяснишь, почему один видит то, чего не видит другой

Есть люди, обладающие феноменальными способностями. Например, умением за несколько секунд перемножить в уме два четырехзначных числа. Этому есть научное объяснение?

Сергей Савельев: Надо учиться в физико-математической школе, чтобы овладеть таким умением. Это несложно, есть хорошо известные приемы. Ну и кроме того, надо быть ограниченным во многих других областях, чтобы сосредоточенно демонстрировать такие фокусы. Ничего творческого или тем более гениального здесь нет. Истории известны люди, которые замечательно умножали цифры, особенно когда речь шла об их собственных деньгах. Но, к сожалению, эти люди ничего не произвели, кроме таких расчетов.

В человеческом мозге есть отделы, отвечающие за ту или иную одаренность, например, за музыкальную или шахматную?

Сергей Савельев: Конечно, есть. Вся поверхность мозга занята областями, которые структурно очень хорошо выявляются. Можно посмотреть на гистологические срезы. На этих гистологических срезах толщиной в несколько микрон, если порезать человеческий мозг, существуют поля и видны их границы. Каждое поле функционально приспособлено к той или иной функции. Скажем, к зрению, слуху, движению. И мозг состоит из таких полей. И он индивидуально изменчив. То есть каждое поле у разных людей разное. У одного человека, к примеру, у хорошего фотографа, оно в «зрительной» области может быть в три раза больше, чем у любого другого. А это миллиарды нейронов, миллиарды связей. Никогда не объяснишь, почему один видит то, чего не видит другой. То же самое и у музыканта или ученого. Наши индивидуальные возможности определены комбинацией этих полей, имеющих разные размеры. У кого какое-то поле большое, у того та или иная одаренность явственно выражена. А у кого некое поле маленькое, тому свои способности, допустим, к математике, уж извините, ничем не нарастить. Словом, наше поведение детерминировано размером полей коры мозга, а также подкорковых структур, которые отвечают за каждую функцию. Например, за музыкальную. Чтобы просто слышать, нужно иметь два десятка структур. Вероятность, что у одного человека все эти структуры будут достаточно большие, прямо скажем, невелика. Поэтому выдающихся музыкантов мало, а имитаторов полным-полно.

Разум — это абстрактное понятие

Как соотносятся между собой мозг и разум?

Сергей Савельев: Разум — это абстрактное понятие. То, что червь осознанно ползет от раствора соли к раствору еды, — это разум? С точки зрения психологов — да. Но физиология абстрактными понятиями не оперирует. Гениальность — да, есть такое понятие в физиологии. Уникальная комбинация размера структур мозга позволяет какому-то человеку писать гениальную музыку. А другой никогда гениальную музыку не напишет, потому что у него нет соответствующей комбинации структур. Мозг — это структурно детерминированное устройство, которое определяет индивидуальность и неповторимость каждого человека. По этой причине все люди разные. И эти способности не наследуются. На фоне талантливого родителя ребеночек может выглядеть полным бездарем. Что чаще всего и бывает.

Можно ли сказать, что разум является посредником между мозгом и телом?

Сергей Савельев: Нет. Разум вообще понятие не научное. В чем разум? Тыкать пальцем в клавиатуру компьютера? Нажимать на кнопки телефона? Считать до десяти?

Тем не менее есть понятие «разумные существа».

Сергей Савельев: Я не занимаюсь философией.

В любом случае разум — это физиологическое понятие.

Сергей Савельев: Для меня такого понятия не существует по той простой причине, что у него размыты границы. Разумом обладают все животные, у которых есть нервная система. И в этом смысле глупо утверждать, что человек — разумный, а остальные живые существа — неразумные. Человек является продуктом церебральной эволюции. Он может создавать то, чего не было в природе и обществе. Вот муравьи того, чего не было в обществе, создать не могут. И черви плоские, и даже обезьяны не могут создать того, чего не было в их сообществе. А человек может. Что является критерием человека? То, что он творчески создает нечто, до него в природе и обществе не созданное. И если мы договоримся, что разум — это способность создавать то, чего не было в природе и обществе, то такое понятие я принимаю. А если мы это не вводим, то получается размытое пустое определение, словоблудие для философов, основная задача которых объяснить, почему мы профукали свою жизнь так бездарно.

Европейцы прошли отрицательную эволюцию

Есть пределы развитию мозга?

Сергей Савельев: Те, кто задает такие вопросы, предполагают, что человеческий мозг законсервировался двести тысяч лет назад, и с тех пор эволюционных изменений не происходит.

А они есть?

Сергей Савельев: За двести тысяч лет, даже чуть меньше, примерно за сто тридцать пять тысяч, человеческий мозг уменьшился на двести пятьдесят граммов. Я имею в виду цивилизованную Европу. Потому что они отбирали конформистов и уничтожали творческих, самостоятельных людей.

Эволюция мозга была отрицательной?

Сергей Савельев: Для Европы — да. Европейцы прошли отрицательную эволюцию и высокую церебральную специализацию — многовековой искусственный отбор, очень жесткий, который уменьшил размер и массу их мозга в пользу конформизма и социальной адаптированности.

Разве конформизм и способность к социальной адаптации свойственны только европейцам?

Сергей Савельев: Да. Потому что они всегда очень тесно жили, и любой приказ какого-нибудь князя быстро доходил до всех. Смотришь, уже голову рубят крестьянину в соседней деревне… А в Африке это плохо действовало, и в России это плохо действовало, не получалось. Поэтому у нас полиморфизм сохранился больше, а у европейцев меньше. Чем больше полиморфизм, тем больше шансов для эволюционного прогресса.

Человеческий мозг работать не хочет, не любит и по возможности не будет никогда

Безграничные возможности мозга, если таковые имеются, несут в себе какие-то риски для человечества?

Сергей Савельев: Безграничных возможностей нет. Во-первых, есть ограничения энергетические. Во-вторых, человеческий мозг приспособлен для решения конкретных биологических задач и жестко сопротивляется любому нецелевому использованию. Поэтому он работать не хочет, не любит и по возможности не будет никогда.

Значит, лень имеет физиологическое обоснование?

Сергей Савельев: Конечно. Когда вы ленитесь и ничего не делаете, мозг потребляет девять процентов энергии. А когда начинаете думать — до двадцати пяти. И это катастрофа. Потому что когда вы ленитесь, у вас эндорфины, эти внутренние наркотики, выбрасываются в мозг и в результате вы мало того что бездельничайте, вы еще и кайф ловите. А когда вы, не дай бог, начинаете трудиться, мозг придумывает миллион способов, чтобы вас от этого отвадить. В итоге организм сопротивляется и, предвидя энергозатраты, просто криком кричит: «А что я буду делать завтра?! Где гарантия, что колбаса в холодильнике снова появится?!» То есть вы сопротивляетесь любому труду как нормальная обезьяна. И это вполне естественно.

Можно заставить работать ленивый мозг?

Сергей Савельев: Можно.

Как?

Сергей Савельев: Когда вас поставят в стрессовую ситуацию, требующую напряжения умственных сил. Но при первой возможности мозг будет вас обманывать. Даже мозг гения, который приспособлен для творчества, будет стараться увильнуть от работы. Гению проще имитировать свою гениальность, чем что-то создавать. Именно поэтому у гениев на двадцать работ лишь одна гениальная, остальное — подделки. Обезьянья порода неисправима, все время приходится прятать хвост.

Гениальность не надо искать у политиков

Мозг гения физически отличается от мозга обычного человека?

Сергей Савельев: Да, мозг гения весит больше. В свое время в России был создан Институт мозга, там изучали в том числе мозг Ленина, сравнивали его с мозгом Маяковского, других выдающихся людей. Оказалось, что у Ленина мозг был маленького размера и весил 1330 граммов. У Сталина примерно столько же. Что было, как теперь можно смело сказать, вполне ожидаемо. Вообще гениальность не надо искать у политиков. У нас есть биологическая инстинктивная форма поведения, называемая доминантностью. Свойственная политикам гипердоминантность, означающая стремление властвовать, управлять людьми и ходом истории, она является биологически обусловленной. А гениальность — это другое. Это способность к необычному. Стать гипердоминантом может любой бабуин. Поэтому в мозге Ленина ничего особенного не нашли, там очень посредственные параметры. Просто эта биологическая инстинктивная форма поведения — доминантность — она у него была гипертрофирована.

Мозг работает, даже когда мы спим

Это правда, что человеческий мозг используется не более чем на пять процентов?

Сергей Савельев: У того, кто так считает, он используется, видимо, на два. Это полная чушь насчет пяти процентов. Мозг работает весь. Это как оперативная память в компьютере: выключили — и все стерлось. Поэтому через шесть минут после отключения человека от кислорода и продуктов питания мозг начинает необратимо терять память и умирать. Он потребляет десять процентов всей энергии организма, даже когда мы спим. Именно из-за того что он всегда и весь работает.

Интеллектуальная нагрузка — это профилактика старения

Что такое старение мозга? От чего начинается старческая деменция?

Сергей Савельев: Старение мозга — это в первую очередь гибель нейронов. Сами нейроны уморить очень сложно. Но их количество исчерпаемо. Причем нейроны у человека начинают гибнуть еще в утробе матери. После пятидесяти лет они уже активно погибают, и за каждые последующие десять лет наш мозг теряет по тридцать граммов нейронов. Этот процесс продолжается до глубокой старости. И если головой не думать, не заставлять сосуды кровоснабжаться и кровоснабжать нейроны, то к восьмидесяти годам мозг может полегчать на 100 граммов, а то и больше. У людей, которые мозгами вообще не пользуются, такого рода ослабление идет еще быстрее. Интеллектуальные люди дольше сохраняют умственную потенцию.

Значит, интеллектуальная нагрузка необходима мозгу?

Сергей Савельев: Абсолютно. Это профилактика старения. Но кроссвордами и просмотрами телепрограммы «Что? Где? Когда?» старение мозга не замедлишь. Чтобы его замедлить, надо всякий раз решать проблему, которая раньше перед тобой не стояла. Игрой в шахматы можно только ускорить маразм, а не остановить его. Потому что шахматы — не столь уж интеллектуальное занятие. Это просто комбинаторика. К сожалению, многие путают творчество и комбинаторику. Комбинаторика — это когда из трех бумажек делают четвертую, а мозг при этом сачкует.

Обещает ли нам эволюция умственный прогресс?

Сергей Савельев: Нет, не обещает. Перспективы печальны: уменьшение размеров мозга из-за тотального конформизма и постоянной адаптации к среде, экспорт своей индивидуальности и способностей государству в обмен на экономию энергии. Когда мы договариваемся с государством или религией, мы им дарим свою творческую, интеллектуальную свободу. А они, в свою очередь, гарантируют нам пищу и размножение. Так что дальше все будет хуже и хуже. И если эта тенденция сохранится, то человеческий мозг может уменьшиться еще граммов на двести пятьдесят.

Выходит, эволюция идет в обратном направлении? Человечество не умнеет, а глупеет?

Сергей Савельев: Увы, это так.

Визитная карточка

Фото: Александр Корольков / РГ

Сергей Савельев — палеоневролог, доктор биологических наук, заведующий лабораторией развития нервной системы Института морфологии человека РАН. Родился в Москве, окончил биолого-химический факультет МГЗПИ им. Ленина, работал в Институте мозга АМН СССР, с 1984 года в НИИ морфологии человека РАМН. Более 30 лет занимается исследованиями в области морфологии и эволюции мозга. Автор более 10 монографий, 100 научных статей и первого в мире Стереоскопического атласа мозга человека. Много лет изучает эмбриональные патологии нервной системы и разрабатывает методы их диагностики. Является автором идеи церебрального сортинга — способа анализа индивидуальных человеческих способностей по структурам головного мозга посредством разработки и применения томографа высокого разрешения.

Фотограф, член Творческого союза художников России, награжден бронзовой, серебряной и золотой медалями ТСХ России.

Правда ли, что мозг задействуется нами только на 10%?

Миф о работе мозга

Это неправда! Утверждение о том, что человеческий мозг работает на 10% (5%, 3%), — это старый, абсолютно неверный и совершенно неубиваемый миф. Разберемся, откуда он взялся.

В середине прошлого века было совершенно непонятно, как мыслит человек (сейчас это тоже непонятно, но уже на другом уровне). Но кое-что было известно — например, что мозг состоит из нейронов и что нейроны могут генерировать электрические сигналы.

Некоторые ученые тогда считали, что если нейрон генерирует импульс, то он работает, а если не генерирует — значит, «ленится». И вот кому-то пришла в голову мысль проверить: какое количество нейронов в целом мозге «трудится», а какое — «бьет баклуши»?

Нейронов в мозге несколько миллиардов, и было бы чистым безумием измерять активность каждого из них — это заняло бы много лет. Поэтому вместо того, чтобы изучать все нейроны подряд, ученые исследовали только небольшую часть, определили среди них процент активных и предположили, что по всему мозгу этот процент одинаков (такое предположение называется экстраполяцией).

И оказалось, что «работает», то есть генерирует импульсы, только неприлично малый процент нейронов, а остальные — «молчат». Из этого был сделан немного прямолинейный вывод: молчащие нейроны — бездельники, а мозг работает только на малую часть своих возможностей.

Вывод этот был абсолютно неправильный, но поскольку в то время было принято «исправлять природу», например поворачивать реки вспять, орошать пустыни и осушать моря, то идея о том, что и работу мозга тоже можно улучшить, прижилась и начала свое победное шествие по газетным страницам и журнальным разворотам. Даже и сейчас что-то подобное иногда встречается в желтой прессе.

Как примерно работает мозг

А теперь попробуем разобраться, как же всё обстоит на самом деле.

Мозг человека — структура сложная, многоуровневая, высокоорганизованная. То, что написано ниже, — очень упрощенная картинка.

В мозге есть множество областей. Некоторые из них называются сенсорными — туда поступает информация о том, что мы ощущаем (ну, скажем, прикосновение к ладони). Другие области — моторные, они управляют нашими движениями. Третьи — когнитивные, именно благодаря им мы можем мыслить. Четвертые отвечают за наши эмоции. И так далее.

Почему же в мозге не включаются одновременно все нейроны? Да очень просто. Когда мы не ходим, то неактивны нейроны, запускающие процесс ходьбы. Когда молчим, «молчат» нейроны, управляющие речью. Когда ничего не слышим, не возбуждаются нейроны, отвечающие за слух. Когда не испытываем страх, не работают «нейроны страха». Иными словами, если нейроны в данный момент не нужны — они неактивны. И это прекрасно.

Потому что если бы это было не так… Представим на секунду, что мы можем возбудить одновременно ВСЕ наши нейроны (больше секунды такого издевательства наш организм просто не вынесет).

Мы сразу начнем страдать от галлюцинаций, потому что сенсорные нейроны заставят нас испытывать абсолютно все возможные ощущения. Одновременно моторные нейроны запустят все движения, на которые мы только способны. А когнитивные нейроны… Мышление — настолько сложная штука, что вряд ли на этой планете найдется хоть один человек, который сможет сказать, что случится, если одновременно возбудить все когнитивные нейроны. Но предположим для простоты, что тогда мы начнем думать одновременно все возможные мысли. И еще мы будем испытывать все возможные эмоции. И многое еще произойдет, о чём я не буду писать, потому что здесь просто не хватит места.

Посмотрим теперь со стороны на это существо, страдающее от галлюцинаций, дергающееся от конвульсий, одновременно чувствующее радость, ужас и ярость. Не очень-то оно похоже на создание, улучшившее свой мозг до стопроцентной эффективности!

Наоборот. Лишняя активность мозгу не на пользу, а только во вред. Когда мы едим, нам не нужно бегать, когда сидим у компьютера — не нужно петь, а если во время решения задачи по математике думать не только о ней, но и о птичках за окном, то вряд ли эта задача решится. Для того чтобы мыслить, мало ДУМАТЬ о чём-то, надо еще НЕ ДУМАТЬ обо всём остальном. Важно не только возбуждение «нужных» нейронов, но и торможение «ненужных». Необходим баланс между возбуждением и торможением. И нарушение этого баланса может привести к очень печальным последствиям.

Например, тяжелая болезнь эпилепсия, при которой человек страдает от судорожных припадков, возникает тогда, когда возбуждение в мозге «перевешивает» торможение. Из-за этого во время припадка активизируются даже те нейроны, которые в эту секунду должны молчать; они передают возбуждение на следующие нейроны, те — на следующие, и по мозгу идет сплошная волна возбуждения. Когда эта волна доходит до моторных нейронов, они посылают сигналы к мышцам, те сокращаются, и у человека начинаются судороги. Что больной при этом ощущает, сказать невозможно, поскольку на время припадка у человека пропадает память.

Как всё-таки заставить мозг работать эффективнее

Надеюсь, вы уже поняли, что пытаться заставить мозг работать лучше, возбуждая все нейроны подряд, — дело бесперспективное, да еще и опасное. Тем не менее можно «натренировать» мозг, чтобы он работал эффективнее. Это, конечно, тема для огромной книги (и даже не одной), а не маленькой статьи. Поэтому я расскажу только об одном способе. Начать придется издалека.

Когда рождается маленький ребенок, количество нейронов в его мозге даже больше, чем у взрослого. Но связей между этими нейронами еще почти нет, и поэтому новорожденный человечек еще не в состоянии правильно использовать свой мозг — например, он практически не умеет ни видеть, ни слышать. Нейроны его сетчатки, даже если они чувствуют свет, не образовали еще связей с другими нейронами, чтобы передать информацию дальше, в кору больших полушарий. То есть глаз видит свет, но мозг не в состоянии понять это. Постепенно необходимые связи образуются, и в конце концов ребенок учится различать вначале просто свет, потом — силуэты простых предметов, цвета и так далее. Чем больше разнообразных вещей ребенок видит, тем больше связей образуют его зрительные пути и тем лучше работает та часть его мозга, которая связана со зрением.

Но самое удивительное не это, а то, что такие связи могут образовываться почти исключительно в детстве. И поэтому если ребенок по какой-то причине не может ничего видеть в раннем возрасте (скажем, у него врожденная катаракта), то необходимые нейронные связи в его мозге уже никогда не образуются, и человек не научится видеть. Даже если во взрослом возрасте у этого человека прооперировать катаракту, он всё равно останется слепым. Проводились довольно жестокие опыты на котятах, которым в новорожденном состоянии зашивали глаза. Котята вырастали, так ни разу ничего и не увидев; после этого им уже во взрослом возрасте снимали швы. Глаза у них были здоровые, глаза видели свет — но животные оставались слепыми. Не научившись видеть в детстве, они уже не способны были сделать это во взрослом возрасте.

То есть существует какой-то критический период, в который образуются нейронные связи, необходимые для развития зрения, и если мозг не научится видеть в этот период, он уже не научится этому никогда. То же относится и к слуху, и, в меньшей степени, к другим человеческим способностям и умениям — обонянию, осязанию и вкусу, способности говорить и читать, играть на музыкальных инструментах, ориентироваться в природе и так далее. Яркий тому пример — «дети-маугли», которые потерялись в раннем детстве и были воспитаны дикими животными. Во взрослом возрасте они так и не могут освоить человеческую речь, поскольку не тренировали у себя в детстве это умение. Зато они способны ориентироваться в лесу так, как не сможет ни один человек, выросший в цивилизованных условиях.

И еще. Никогда не знаешь, в какой момент «выстрелит» какое-то умение, приобретенное в детстве. Например, человеку, который в детстве активно тренировал мелкую моторику рук, занимаясь рисованием, лепкой, рукоделием, будет легче стать хирургом, проводящим филигранные, точные операции, в которых нельзя допустить ни одного неправильного движения.

Иными словами, если что и может заставить мозг работать лучше, то это — тренировка, причем тренировка с самого детства. Чем больше мозг работает, тем лучше он работает, и наоборот — чем меньше его нагружать, тем хуже он будет функционировать. И чем мозг младше, тем он более «гибкий» и восприимчивый. Именно поэтому в школах учат маленьких детей, а не взрослых дяденек и тетенек. Именно поэтому дети гораздо быстрее взрослых умеют приспосабливаться к новым ситуациям (например, осваивают компьютерную грамоту или учат иностранные языки). Именно поэтому тренировать свой интеллект надо с самого детства. И если вы будете это делать, то ничто не помешает вам сделать великие открытия. Например, о том, как работает мозг.

Ответила: Вера Башмакова

Действительно ли мы используем только 10% своего мозга?

• Клаудиа Хаммонд
• BBC Future

27 октября 2017

Автор фото, Thinkstock

Идея, что мы не используем весь потенциал своего мозга, весьма интересна и привлекательна. Ведь если бы мы научились привлекать незадействованные его части, мы бы стали более умными и творческими. Действительно ли это так, выясняла обозреватель BBC Future.

Мало какая другая сфера нашей жизни окружена таким количеством мифов, как наше тело и здоровье. А настоящим лидером странных представлений и поверий является наш мозг.

Один из моих любимых мифов — идея о том, что мы используем только 10% его возможностей.

Нас это, конечно, радует и вдохновляет, ведь стоит только поднапрячься немного больше, и мы могли бы достичь новых высот.

Представьте только, чего могло бы добиться человечество, если бы использовало и остальные 90% своего интеллектуального потенциала.

Впрочем, попробуем разобраться.

Во-первых, важно выяснить, о 10% чего идет речь? Если имеется в виду 10% участков мозга, это опровергнуть проще.

Нейробиологи помещают людей в МРТ-сканер и следят за мозговой активностью, пока человек что-то обдумывает.

Автор фото, Getty Images

Підпис до фото,

МРТ-сканы головного мозга показывают, что мы используем большую его часть

Когда мы просто сжимаем и разжимаем кулаки или произносим несколько слов, в нашем мозгу задействовано гораздо больше его десятой части.

Даже когда вы считаете, что ничего не делаете, ваш мозг активно работает: контролирует функции дыхания и сердцебиения или перебирает пункты в вашем списке дел.

Возможно, цифра 10% касается количества клеток в мозге. Но и это — не так. Когда любые нервные клетки остаются незадействованными, они либо вырождаются и умирают, либо их колонизируют соседние участки мозга.

Наш организм сам не позволяет нейронам бездельничать. Они слишком ценные для этого. На самом деле, наш мозг нуждается в большей части ресурсов организма.

Для обеспечения своей жизнедеятельности мозг потребляет 20% кислорода, который мы вдыхаем, как отмечает когнитивный нейробиолог Серхио Делла Сала.

Конечно, природа иногда придумывает достаточно экстравагантные конструкции, но трудно представить, что эволюция создала бы мозг в десять раз больше того, что нам нужно.

Прежде всего, если вспомнить, как дорого нам обходится этот орган, ведь его большие размеры нередко вызывают осложнения во время родов.

Все эти аргументы, однако, не кажутся достаточно убедительными даже для некоторых специалистов отрасли.

Автор фото, Getty Images

Підпис до фото,

Мозг обходится нашему организму слишком дорого, чтобы 90% его клеток оставались незадействованными

Как рассказывает нейробиолог из Университетского колледжа Лондона Софи Скотт, преподаватель курса первой помощи, который она посещала, как-то заявил, что травмы головы не слишком опасны именно из-за теории о 10%.

Он серьезно ошибался не только насчет 10%, но и относительно последствий мозговых травм. Даже небольшое повреждение головного мозга может иметь огромное влияние на возможности человека.

Преподаватель, очевидно, не ожидал увидеть на своем курсе профессора нейробиологии, но г-же Скотт пришлось его поправить.

Пища для размышлений

Тогда возникает вопрос, почему идея, не имеющая ни биологического, ни физиологического основания, настолько распространена?

Возможно, она исходит из работы американского психолога и философа Уильяма Джеймса, который написал в 1908 году в эссе «Энергии людей», что мы «используем лишь малую часть наших умственных и физических возможностей».

Ученый верил, что люди смогут дальше развить свои способности, но он ничего не говорил об объеме мозга или количестве клеток, а о конкретных процентах — и подавно.

Пресловутые 10%, кажется, впервые упоминаются в 1936 году в предисловии к книге Дейла Карнеги «Как завоевывать друзей и оказывать влияние на людей», которая обрела небывалую популярность.

Некоторые даже приписывают авторство этой идеи Альберту Эйнштейну. Однако ни профессор Делла Сала, ни исследователи архивов Эйнштейна, не выявили ни одной цитаты об этом в его трудах.

Впрочем, существуют два феномена, которые явно подпитывают миф о 10%. Девять десятых клеток нашего мозга — это так называемые «глиальные» клетки.

Они не принимают прямое участие в проведении нервных импульсов, но выполняют вспомогательную роль. Они питают и поддерживают 10% мозговых клеток, нейронов, из которых состоит серое вещество — двигатель мышления.

Возможно, эта цифра и сбивает с толку, заставляя людей считать, что всю тяжелую умственную работу выполняет только десятая часть нашего мозга, и мы могли бы активизировать и остальные клетки.

Это, конечно же, невозможно, ведь белое вещество — это совершенно другой вид клеток, и превратиться в нейроны они не могут.

Автор фото, Getty Images

Підпис до фото,

Возможности мозга нам до конца не известны, но «свободных» нейронов или участков в нем точно нет

Кроме того, существует небольшая группа пациентов, у которых во время МРТ-сканирования мозга обнаружили кое-что необычное.

В 1980 году британский педиатр Джон Лорбер описал в журнале Science случай одного пациента с гидроцефалией. В его головном мозге почти не было серого вещества, но он все равно функционировал.

Это, конечно, не означает, что некоторые из нас смогут использовать другие клетки нашего мозга. Очевидно, у таких пациентов организм смог приспособиться к чрезвычайным обстоятельствам.

Конечно, тренировки мозга расширяют его возможности. Последние исследования в области нейропластичности показывают, что наш мозг действительно способен изменяться под воздействием опыта или внешних обстоятельств.

Но это не значит, что нам удается задействовать совсем другой участок мозга. Мы лишь создаем новые связи между нейронами или теряем старые, которые нам больше не нужны.

Впрочем, самое интересное в мифе о 10% — то, насколько разочаровываются люди, когда узнают, что это — неправда.

Очевидно, это — магия цифры 10, ведь она такая низкая, что кажется будто за ней маячит бесконечный потенциал. И он действительно есть.

Мы вполне способны расширять свои интеллектуальные способности, но отнюдь не за счет поиска «свободных» участков мозга.

Правда ли, что мозг работает всего на 10%?

В наши дни часто можно встретиться с мнением о том, что человеческий мозг, якобы работает всего на 10% от всех своих возможностей. На основе подобного утверждения даже строится сюжет некоторых популярных фильмов. Попробуем разобраться, действительно ли каждый из нас может внезапно стать в десять раз умнее, или это миф, и если да, то откуда он взялся?

Утверждения о том, что мозг человека якобы работает всего на 10% стали впервые появляться в начале 20-го века в различных далеко не научных, а коммерческих книгах про саморазвитие, экстрасенсов и прочее. Из этих материалов следовало, будто бы 90% (или около того) истинного потенциала мозга скрыто и не используется. Эти же источники также обещали предложить некоторые методы, благодаря которым якобы можно было бы легко, без труда и быстро раскрыть в себе этот потенциал и достичь сверхспособностей.

На данный момент уже абсолютно очевидно, что это была элементарная игра на человеческих слабостях и желании легкого успеха. Ни один из предлагавшихся методов по раскрытию дополнительных способностей, очевидно, ни разу не дал результата (иначе этот метод использовался бы сегодня широко и повсеместно). Все эти книги и идеи, изложенные в них, были быстро забыты ввиду полнейшей несостоятельности. Однако спрос на подобную литературу всегда был и есть, и подобные книги, предлагающие все новые и новые рецепты быстрого и легкого успеха, выпускалась и выпускаются до нашего времени.

Авторы этих книг, журналисты и писаки всё же пытались придать научности своим голословным утверждениям и ссылались на известного в то время психолога Уильяма Джеймса. Хотя тот всего-навсего предположил, что лишь возможно то, что мы просто не совсем полностью используем свой потенциал. При этом он не делал никаких численных оценок. Такое неполное использование мозга основано не на том, что часть его потенциала скрыта и недоступна, а на человеческой лени и отсутствии мотивации. Именно это и подразумевал ученый.

Особенную популярность идея о том, что мозг человека якобы работает всего на 10% приобрела после выхода книги Дейла Карнеги «Как завоевать друзей?». В предисловии к этой книге журналист Лоуэлл Томас, не только сильно перефразировал и до неузнаваемости исказил слова Джеймса, но и сам придумал из головы точный процент.

Но откуда все же взялось это заблуждение? Разберемся:

1. Во-первых, как раз в начале 20-го века ученые обнаружили, что мозг человека на 90% состоит из глиальных клеток, на первый взгляд якобы бесполезных. На данный момент, уже стало известно, что эти клетки вовсе не бесполезны, а выполняют роль сложнейших маршрутизаторов и обеспечивают связь между нейронами мозга. Более того, обнаружилось, что чем больше в мозгу этих самых клеток, тем лучше он работает и тем умнее человек.
2. Во-вторых, тогда же ученые поняли, что в разные моменты времени активны различные участки мозга, т.е. одновременно он весь целиком действительно не работает. Кстати, когда одновременно срабатывает весь мозг, т.е. все его участки, то у человека случается эпилептический припадок, такое как известно случается, но вряд ли тянет на сверхспособности.

Однако услышав об этих научных открытиях журналисты сразу же все перекрутили на свой лад, так чтобы это выглядело как сенсация. Однако и до сих пор не появилось ни одного действительно научного исследования, которое бы утверждало, что мозг работает на некоторый небольшой процент от своих возможностей.

Дело в том, что этот вопрос: «на сколько процентов от своих возможностей работает мозг?» является совсем не научным. Этот вопрос лежит в области элементарной логики, а не биологии. Ответ на него слишком прост и очевиден, чтобы ученые им вообще занимались. И ответ этот таков:

• У каждого конкретного человека, в момент максимально умственного напряжения, мозг выдает все 100% из тех возможностей, на которые он в данный момент способен.

При этом если человек сидит без дела, то, очевидно, мозг не работает на полную (хотя, как известно, работа мозга никогда полностью не останавливается, он всегда контролирует работу всех органов, отслеживает множество показателей и факторов и находится в постоянной готовности).

Это не означает, что мозг нельзя развивать, наоборот можно и нужно это делать, и возможно его можно развивать даже очень сильно и во много раз, но для этого нужно много трудиться. При этом в каждый конкретный момент Ваш мозг будет способен выдавать все 100% своих возможностей на этот момент.

Тут можно провести аналогию с обычными мышцами. Предположим, что кто-то может поднять штангу массой 100 кг. Очевидно, что он не всегда этим занимается. Иногда этот человек сидит на диване и использует свои мышцы на ноль процентов. В другой ситуации, возможно человеку нужно будет поднять всего 10 кг, тогда он использует 10% своих возможностей. Но может так случится, что человеку придется поднять все 100 кг, тогда он тоже с этим справится и задействует все 100% своих возможностей. Ну и наконец, этот человек может продолжить тренировки, и развить свои мышцы настолько, что сможет поднимать 200 кг. Однако это не будет означать, что на тот момент, когда он еще мог поднять всего 100 кг, и поднял их, он использовал свои мышцы на 50%, тогда он использовал все 100% от своих тогдашних возможностей. Точно так же дело обстоит и с мозгом, просто числовое выражение его способностей сложнее оценить.

Сделаем еще несколько замечаний относительно этого вопроса. Дело в том, что масса мозга составляет в среднем всего 2% от массы тела, однако мозг потребляет целых 20% энергии доступной человеку. А в случае если есть дефицит энергии, то этот процент еще возрастает, в таких случаях мозг оттягивает на себя всю доступную энергию от других органов. Таким образом, если бы он не работал на полную, то природа в ходе эволюции сама избавилась бы от этих якобы «лишних» 90% мозга и таким образом сократила бы потребление столь ценной энергии.

Упомянем также и о таком понятии как нейропластичность. Дело в том, что если определённый участок мозга человека поврежден, то остальные участки мозга берут на себя его функции, ну или по крайней мере пытаются это сделать. Обратное также верно, если определенному участку мозга внезапно не нашлось работы (например, человек потерял зрение, и тот участок мозга, который отвечал за обработку этих сигналов больше не загружен работой), то этот участок мозга берет на себя функции и помогает остальным частям мозга (и в нашем примере, например, обостряются другие чувства такие как слух, обоняние и так далее). Таким образом, мозг всегда старается загрузить себя по полной и не оставаться без дела, т.е. мозг способен и готов работать на все 100%.

И тем не менее в миф о том, что мозг человека якобы работает не полностью, верит около 65% населения Земли. Но почему? Всё очень просто. Миф о том, что в каждом человеке сокрыт невероятный потенциал, который можно просто раскрыть «повернув некий тайный выключатель», очень нравится большинству людей. А различные шарлатаны стараются подпитывать этот миф, чтобы и дальше успешно продавать книги и услуги или по-другому обманывать людей, обещая им быстрое и легкое раскрытие невероятных сверхспособностей. Людям очень хочется верить, что вот действительно, я сейчас прочитаю тайный рецепт и без труда, усилий и тренировок стану великим и богатым.

А мы еще раз повторимся, тренировать мозг можно и нужно, можно увеличивать его способности, которые в каждый конкретный момент Вы сможете использовать на все 100% от достигнутого уровня. Но для этого нужен долгий, кропотливый и усердный труд, и только так.

Мозг человека работает только на 10%: правда или все-таки миф?

Содержание статьи

Человеческий мозг – орган, который до сих пор до конца не изучен учеными, и вызывает множество вопросов, споров и разногласий. Наша человеческая природа такова, что любой мало изученный объект, вызывающий сомнения, порождает различные интересные теории. Некоторые из них правдивы, некоторые – откровенный бред.

Одна из подобных теорий: человек использует свой мозг на 10 процентов. 10% – это довольно мало, так что на первый взгляд теория больше похожа на миф, чем на правду. Ты наверняка уже слышал что-то подобное, сегодня интернет буквально пестрит заголовками о том, что человек задействует мозг всего на 10 процентов. Ученые же рьяно отрицают эту теорию, приводят доводы и факты, подтверждающие ее явно мифическое происхождение.

С помощью этой статьи ты наконец сможешь развеять свои сомнения. Понять, сколько же на самом деле процентов мозга использует человек. И не забудь рассказать своим друзьям, чтобы они тоже для себя развеяли (или нет?) этот миф.

Для начала, давай разберемся:

Миф или все-таки правда?

Не будем зря тянуть резину: теория о том, что мозг человека работает всего на 10 процентов – самый настоящий миф. Его распространение выгодно людям, которые ведут дискуссии о невероятном потенциале человеческого мозга, и огромных возможностях, которые имел бы человек, используя мозг на 100 процентов.

Только представь себе, какие безграничные возможности откроются перед человеком, если мозг вдруг станет работать в 10 раз продуктивнее, чем сейчас. Нам наверняка светит полное излечение человечества от всех болезней, контакты с внеземными цивилизациями, и прочие чудеса. Какое бы эволюционное преимущество мы имели! Думать так несомненно приятно, однако все это – всего лишь фантазия.

На самом деле, человек уже задействует мозг на все 100 процентов. Мы используем каждый участок своего серого вещества, дополнительных скрытых резервов попросту нет. Человеческий мозг использует не все 100 положенных процентов лишь в одном случае: имеется мозговая травма.

Как зародился миф о 10 процентах?

Ученые уже довольно давно изучают естественные процессы, которые происходят в человеческом мозгу. Известно, что мозг состоит из нейронов, которые генерируют электрические сигналы. Общее количество нейронов в мозгу переваливает за несколько миллиардов, поэтому проанализировать их общую работу довольно затруднительно. На ранних этапах исследования, ученые выбрали небольшой участок мозга, и проследили, какое количество нейтронов генерирует импульсы, а какое бездельничает. В результате оказалось, что «бездельников» намного больше активных нейронов, отсюда и пошла теория, будто работает лишь малая часть нашего мозга, в то время как остальная бездействует.

К сожалению, в умах человечествах этот миф закрепился настолько прочно, что его уже не вытравить ни научными доказательствами, ни опровержениями ученых.

Как на самом деле работает человеческий мозг?

Мозг человека – сложно устроенный орган, и содержит миллиарды нейронов не просто так. Дело в том, что у нейронов из различных частей мозга совершенно разные задачи и функции. Например, когда ты слушаешь музыку, активизируются нейтроны, отвечающие за работу слуха. Когда радуешься или грустишь, в работу вступают нейроны, отвечающие за эмоции. И даже когда просто кладешь руку на стол, ощущая под пальцами деревянную поверхность, мозг работает: поступает информация от органов чувств, активизируются нейроны, которые отвечают за их работу.

На сколько работает мозг человека, определяется лишь количеством действий, который он выполняет в момент времени, то есть нагрузкой на нейроны. Возможно, в какие-то моменты человек действительно использует свой мозг всего на 10 процентов, но попросту потому, что больше и не нужно: он отдыхает или ничего не делает.

И все же, можно ли улучшить работу мозга?

Конечно можно! Только не надо пытаться задействовать мозг на 100%, это неэффективно, да и невозможно. Улучшенная работа мозга – это хорошая память, повышенная продуктивность, более эффективное обучение и освоение новой информации. За все эти функции отвечают нейроны, а если точнее, нейронные связи, необходимые для нормального функционирования человеческого организма. Они образуются на протяжении всей жизни, и ты уже прямо сейчас можешь поспособствовать их более активному образованию. Чтобы быть умным и разносторонним человеком, тебе не нужно беспокоиться о том, насколько задействован человеческий мозг. Нужно всего лишь его регулярно тренировать. Это почти как зарядка для тела. Различные курсы и тренировки, способные улучшить работу мозга, ты найдешь на BrainApps.

Мозг всегда работает на 100 процентов

12:22 pm —

Мозг всегда работает на 100 процентов

Недавно для радио записывал интервью с Алексеем Паевским, главным редактором портала Нейроновости, научным редактором портала Indicator.ru, и на мой взгляд одним из лучших научных журналистов в стране, уж в области нейронаук точно. Видеозапись интервью можно посмотреть на канале рубрики.

Мы поговорили о тайнах мозга, перспективах лечения болезни Альцгеймера и будущем интерфейсов мозг-компьютер. Вчера вышла печатная версия интервью на портале E1. Публикую ее полностью под катом в авторской версии (чуть расширенной и незацензурированной).

— Человеческий мозг очень сложен и до сих пор таит много тайн. Что ученые на текущий момент о нем знают, а что остается загадкой до сих пор?

— Была такая не очень цензурная карикатура про психологов, из двух частей. На одной – джентльмены в цилиндрах смотрят на мозг и говорят, перефразируя более приличными словами: «Офигеть, какой он сложный». И на второй – уже современные психологи говорят то же самое.
За 150 лет нейронаука узнала о мозге очень много, безумно много, сейчас это самая развивающаяся область научного знания. Но, тем не менее, остается очень много загадок. Мы до сих пор не понимаем почему возникают многие болезни, связанные с мозгом, и что с ними делать.

Карикатура «200 лет развития психиатрии». На e1 был приличный вариант. А оригинал отсюда.

— А что мы все-таки знаем о мозге?

— Что он состоит из большого количества клеток. Но произошло важное изменение в парадигме понимания мозга – в мозге важную роль играют не только нейроны, которых у нас 86 миллиардов. Примерно равную роль в функционировании и даже мышлении играют еще и так называемые клетки глии (О том что это можно прочитать в статье «Нейронауки для всех. Глия» — прим.). Их очень долго считали вспомогательными. Этих клеток три или четыре типа: есть астроциты, есть микроглиальные клетки, есть олигодендроциты и другие менее известные и менее важные. Вот эти клетки, как выяснилось, тоже играют важную роль и в передаче сигнала от нейрона к нейрону в синапсе (то, где соединяются нейроны, называют синапсом, там происходит химическая передача электрического тока от нейрона к нейрону), и в формировании этих самых синапсов, а также в их разрушении. Сейчас в патогенезе многих заболеваний, как неврологических, так и психиатрических, видят роль, порой даже ключевую, этих самых глиальных клеток.

Также нужно понимать, что самое важное в мозге – это не то, сколько в нем нервных клеток. 86 миллиардов – это очень много. Но еще важнее то, что, скорее всего, наша способность мыслить и то, как мы это умеем делать, связана не с количеством нейронов, а с тем, как они друг с другом соединены. Каждый нейрон может образовывать до 150 тысяч связей. Обычно меньше, но есть нейроны, у которых по 150 тысяч синаптических входов.

— Значит число вариантов связей бесконечно…

— Безумное количество.

— Сейчас в развитых странах продолжительность жизни растет, и можно сказать, что люди стали доживать до тех заболеваний, о которых раньше и не задумывались. Таких как рак или нейродегенеративные заболевания: болезни Альцгеймер, Паркинсона и так далее. Это действительно так? Насколько они сейчас распространены?

— Нужно сказать, что 90% всех нейродегенеративных заболеваний – это болезнь Альцгеймера. Первая пациентка с болезнью Альцгеймера Августа Д (Детер) была найдена самим Альцгеймером чуть больше 100 лет назад.

Да. Мы стали доживать до Альцгеймера, потому что эта болезнь, чаще всего, стартует после 70-ти. Сейчас у нас эпидемия, число случаев заболевания увеличилось. (от болезни Альцгеймера страдает 47% людей старше 85 лет. В России официально больны 1,8 млн. Всего же в мире болеет 44 млн человек. – прим.) Есть огромное количество теорий его возникновения, нам известны разные фрагменты мозаики, но мы не понимаем, как они складываются. Поэтому огромное количество препаратов, которые проходили успешное тестирование на животных, в клинике на людях с треском проваливаются.

— С чем это связано?

— Видимо, наш мозг устроен несколько сложнее, чем мышиный. Это во-первых. Во-вторых, у мышек нет Альцгеймера. Мы специально создаем мышек с некой моделью болезни Альцгеймера, но это означает, что модель неверна и неточна, и надо искать еще что-то.

— То-есть Альцгеймер до сих пор остается неизлечимым заболеванием?

— Да. Пока никак. Без шансов.

— А с другими заболеваниями есть какие-то успехи?

— Есть прогресс с Паркинсоном. Буквально меньше месяца назад уже на человеке началось клиническое испытание совершенно новой, принципиально новой методики (подробнее об этом можно прочитать в этой новости). В чем ее суть. При Паркинсоне гибнут нейроны в черной субстанции, это нейроны, которые выделяют дофамин. И идея такая: мы берем клетки кожи здорового человека, превращаем их в плюрипотентные стволовые клетки (неспециализированные клетки, способные превращаться в клетки различных органов и тканей, кроме клеток плацентый – прим.), стволовые клетки превращаем в свеженькие нейроны и потом пересаживаем их больному человеку. Было понятно, что это поможет, донорские нейроны работают. Но была другая опасность. Когда мы создаем плюрипотентные стволовые клетки из каких-то дифференцированных клеток (В 2012 году Синъя Яманака получил за это Нобелевскую премию), а потом получаем из них набор нужных нам других дифференцированных клеток, в данном случае нейронов, то важно в этом наборе выключить всю плюрипотентность, т.е. способность превращаться в другие клетки. Иначе у нас будет опухоль.

Фотография выращенных в культуре дофаминергических нейронов чёрной субстанции пациентов с болезнью Паркинсона. Снимок отмечен жюри конкурса Nikon Small World Фото: Dr. Regis Grailhe, Nasia Antoniou, Dr. Rebecca Matsas, Institut Pasteur Korea, Department of Screening Sciences & Novel Assay Technology, Seongnam, South Korea

В сентябре прошлого года завершилось двухлетнее клиническое испытание этой методики на макаках. У макак нет болезни Паркинсона, ее моделировали, убивали нафиг «черную субстанцию» и потом вводили дофаминергические нейроны, полученные из стволовых клеток. 23 месяца тестировали и наблюдали улучшение симптомов, но также смотрели, не появится ли опухоль. Ни у одной из 11 обезьянок не появилась. Сейчас первый человек получил 2,5 миллионов нейронов и вроде пока все идет хорошо.

— Если мы не можем пока лечить болезнь Альцгеймера, насколько мы хорошо разбираемся в том, как она возникает? Можно ли ее как-то предотвратить или профилактировать?

— Когда мы видим Альцгеймер, когда он начинает проявляться в симптомах, делать что-то уже поздно. Наш мозг очень пластичен, он до последнего компенсирует потерянные нейроны, до последнего компенсирует функции. Важно научиться диагностировать Альцгеймер до симптомов, чтобы хоть как-то тестировать профилактику.

И в этом есть действительно серьезные успехи, причем на разных фронтах. Недавно появилась нейросетевая программа, которая позволяет заранее диагностировать Альцгеймера по позитронно-эмиссионной томографии. Но это дорого и совсем не годится для скрининга.
Судя по всему, промежуточная причина Альцгеймера – образование бляшек белка амилоида на нейронах, отчего они гибнут. Как выяснилось, эти бляшки образуются и в сетчатке. И рядовые современные офтальмологические исследования при осмотре глаза позволяют, скорее всего, заподозрить Альцгеймер за несколько лет до симптомов (подробнее об этом можно прочитать тут). В этом есть успехи.

Как болезнь Альцгеймера убивает нейроны. На снимке, отмеченном жюри конкурса Nikon Small World, мы видим нейроны гиппокампа крысы (зеленые), «атакованные» олигомерами амилоида бета (красные), токсичными для нейронов. Именно это вызывает гибель нейронов гиппокампа и потерю памяти. Фото: Dr. Pascale Lacor, Northwestern University, Evanston, Illinois, USA.

— Вы упомянули нейросети. Успехи по созданию искусственных аналогов мозга как-то основаны на изучении человеческого мозга? Или это не связанные вещи?

— Отчасти. Мы в плену языка, если что-то имеет частицу – нейро, кажется, что имеет отношение к мозгу. Нейросети почти не имеют никакого отношения к мозгу за одним небольшим вычетом – так называемые сверточные нейросети или конволюционные нейросети очень мощно продвинули нас в распознавании образов. Архитектура этих нейросетей немножко копирует то, как устроена работа зрительной коры головного мозга. Исключительно бионическая штука. Мы копируем процесс обработки информации нашим глазом, который мы достаточно неплохо знаем.

— Можем ли мы в будущем улучшить наш мозг за счет дополнительных гаджетов, технологий? Насколько перспективно появление интерфейсов, напрямую связанных с общением с мозгом?

— Смотрите, наш мозг прекрасно работает, нет смысла улучшать его, надо использовать то, что есть! Типа, а можно ли сделать так, чтобы наши глаза видели «в рентгене»? А зачем, у нас же есть рентгеновский аппарат! Смартфон – тоже часть нашего мозга.

— Но тут есть промежуточное звено в виде рук, компьютеров, плохого зрения, плохого слуха…

— Слух или зрение можно улучшить. Есть приборы: телескопы, микроскопы. Сетчатка глаза – это тоже мозг, только вынесенный «на аутсорс». Первичная обработка зрительного сигнала, образа происходит уже в глазу. В зрительную кору отправляется образ, уже обработанный ганглионарными клетками сетчатки.

С интерфейсами мозг-компьютер такая история. У нас есть три способа считывания активности головного мозга. Первый — традиционный, инвазивный, когда мы вставляем в мозг электроды и считываем активность. Это самый точный способ узнать активность мозга. К сожалению, или к счастью, полное управление сигналами мозга возможно только такими интерфейсами — когда мы погружаем электроды в мозг. Это ограничивает его использование людьми, у которых есть показания. Например, полностью парализованным людям можно вмонтировать электроды, и они смогут управлять протезами и, скажем, выпить кофе, управляя силой мысли.
Другой вариант, когда нам нельзя вскрывать черепную коробку, потому что сама операция по трепанации черепа и инвазии опасна…

— Да и мало приятного.

— Да. Поэтому когда Илон Маск обещает «нейрокружева» (Речь о проекте Neuralink – прим), сто тысяч электродов вживить – это очень странно воспринимается специалистами.

Другой вариант, когда нам нужно считывать с головного мозга небольшое количество команд. Мы можем считывать их с помощью электроэнцефалографии — это когда мы надеваем на голову шапочку или гарнитуру с электродами. Здесь есть серьезные успехи, причем и в нашей стране. В декабре первая серийная (не опытная, а серийная!) партия в 500 гарнитур – устройств, которые называются «НейроЧат», поступает в тестирование в разные клиники. Она позволяет полностью парализованному человеку, который даже не может говорить, достаточно быстро набирать текст на компьютере и общаться с другим человеком. Еще вариант, например, управление инвалидной коляской силой мысли. Стандартно это три команды – вперед, вправо-влево, стоп. В «Нейрочате» появляется клавиатура на экране, человек достаточно быстро учится выбирать столбец, строку, команды.

Система «Нейрочат», позволяющая общаться силой мысли. Фото: ndipi.ru

Есть еще один способ — при помощи томографии, когда человек лежит в томографе, управляет роботом, например. Но тут есть небольшая проблема в считывании — задержка в несколько секунд. И, кроме того, томограф – немобильная штука.

Нужно предостеречь, кстати, наших слушателей и читателей. Сейчас очень модно увлекаться стимуляцией головного мозга электрическим током, так называемой транскраниальной стимуляцией постоянным током — tDSC. В отличие от магнитной стимуляции, которая используется исключительно в исследовательских и медицинских целях (это большой и дорогой прибор), интернет пестрит кустарными схемами для стимуляции постоянным током на основе батарейки «Кроны» или чего-то еще. Я предостерегаю всех – не надо так делать! Недавно даже появилось письмо исследователей, которые занимаются стимуляцией мозга: да, можно, на какое-то небольшое время на небольшой процент (30-40) увеличить этой стимуляцией рабочую память, внимание, но только если эта стимуляция будет правильной. Если электроды будут расположены правильно, если вы попадете в нужные зоны, а у вас они могут быть индивидуальны. В случае, если вы ошибетесь, эффект может быть обратным.

— А что можно посоветовать для безопасной стимуляции мозга?

— Спать! Ничего нового, но, тем не менее, мало кто понимает всю важность сна. Сон безумно важен для правильной работы мозга. Если вы спите столько, сколько нужно (стандартный вариант 7-8 часов, не больше и не меньше), за это время в мозге происходит очень много процессов. Есть гипотеза, что во время сна происходит консолидация памяти. Вы формируете воспоминания, запоминаете. Во время сна происходит очищение мозга от продуктов метаболизма, в буквальном смысле промывание мозга. Раскрывается канал спинномозговой жидкости и происходит более активная циркуляция жидкости, которая вымывает продукты метаболизма.

Проводились эксперименты. У человека, который недоспал, снижается внимание и все остальное так же, как у человека, который прилично выпил.

И плюс, как ни странно, в плане когнитивных вещей мозг представляет собой прекрасную мышцу, которую можно накачивать. Тренируйте, и все будет работать. Среди инструментов по прокачке мозга есть и прекрасные мнемонические способы, и правила запоминания, и интеллектуальные игры, все это хорошо тренирует мозг –в той области, в которой вы его тренируете.

— Вы читаете много лекций, ездите на семинары. Есть какой-то самый популярный и устойчивый миф о нашем мозге?

— Да! И я подозреваю, откуда взялся этот миф. Из введения к книжке Дэйла Карнеги, написанного каким-то психиатром или психологом, который, скорее всего, просто его выдумал. Это миф о том, что наш мозг работает на 10 процентов. Об этом спрашивают почти на каждой лекции. Отвечаю — мозг всегда работает на 100 процентов! Другое дело, как его можно натренировать или подготовить.

Две книги Алексея Паевского и Анны Хоружей об истории болезней, вышедшие в 2017 году.

— У вас в этом году вышло две книги в соавторстве с вашей коллегой с прекрасными названиями «Вообще чума! История болезней от лихорадки до Паркинсона» и «Смерть замечательных людей». О чем будет следующая книга?

— Мы сейчас пишем еще пять книг. Пишем продолжение «Чумы», которая носит рабочее название «Холера». Это продолжение историй про болезни, потому что мы не до всех добрались.
Мы сейчас подготовили книжку с условным названием «Нейронауки для чайников» — базовый курс молодого бойца для тех, кто хочет войти в нейротематику, популярное изложение основ строения мозга, того, как он работает, методов изучения и всего остального.

У нас готовится к выходу первый том биографий лауреатов Нобелевской премии по физике, химии и медицине за 1901-1910 годы. А написали мы уже по 1952 год. И продолжение «Смерти замечательных людей». Вторую «Смерть» мы назвали «Сделано в СССР». Еще очень хочется сделать необычную книжку о Менделееве. Мы назвали ее «Менделеев: контекст». Поскольку следующий год – это год Периодической таблицы, мы хотим сделать книжку из 70 с небольшим глав – по главе на год жизни Дмитрия Ивановича – и рассказать его биографию параллельно с тем, что происходило в мире, в первую очередь – в мире науки.

Кроме этого, мы создали портал Mendeleev.info. В полную силу он развернется в будущем году, но пока на нем регулярно появляются истории химических элементов, которые тоже уже надо бы собирать в книгу.

Видеозапись интервью:

Какой процент человеческого мозга используется?

Возможно, вы слышали, что люди используют только 10 процентов своих умственных способностей, и что если бы вы могли разблокировать остальную часть своего умственного потенциала, вы могли бы сделать гораздо больше. Вы можете стать супергением или приобрести экстрасенсорные способности, такие как чтение мыслей и телекинез. Однако есть убедительные доказательства, опровергающие миф о 10%. Ученые постоянно доказывают, что люди используют весь свой мозг в течение дня.

Несмотря на доказательства, миф о 10 процентах населения вызвал множество упоминаний в культурном воображении.Такие фильмы, как «Безграничный» и «Люси» изображают главных героев, которые развивают божественные способности благодаря наркотикам, которые высвобождают ранее недоступные 90 процентов мозга. Исследование 2013 года показало, что около 65 процентов американцев верят этому методу, а исследование 1998 года показало, что треть психологов, специализирующихся на работе мозга, попалась на него.

Нейропсихология

Нейропсихология изучает, как анатомия мозга влияет на поведение, эмоции и познание человека.На протяжении многих лет исследователи мозга показали, что разные части мозга отвечают за определенные функции, будь то распознавание цветов или решение проблем. Вопреки мифу о 10%, ученые доказали, что каждая часть мозга является неотъемлемой частью нашего повседневного функционирования, благодаря таким методам визуализации мозга, как позитронно-эмиссионная томография и функциональная магнитно-резонансная томография.

Исследования еще не нашли полностью бездействующей области мозга. Даже исследования, измеряющие активность на уровне отдельных нейронов, не выявили никаких неактивных областей мозга.Многие исследования с использованием изображений мозга, которые измеряют активность мозга, когда человек выполняет конкретную задачу, показывают, как разные части мозга работают вместе. Например, пока вы читаете этот текст на своем смартфоне, некоторые части вашего мозга, в том числе отвечающие за зрение, понимание прочитанного и удержание телефона, будут более активными.

Однако некоторые изображения мозга непреднамеренно подтверждают 10-процентный миф, потому что они часто показывают небольшие яркие пятна на сером мозге.Это может означать, что только яркие пятна обладают мозговой активностью, но это не так. Скорее, цветные пятна представляют области мозга, которые на больше активны, когда кто-то выполняет задание, по сравнению с тем, когда он не выполняет. Серые пятна все еще активны, только в меньшей степени.

Более прямая противоположность мифу о 10% состоит в людях, которые перенесли повреждение мозга — в результате инсульта, травмы головы или отравления угарным газом — и что они больше не могут делать в результате этого повреждения или могут делать то же самое. хорошо.Если бы миф о 10% был правдой, повреждение примерно 90% мозга не повлияло бы на повседневное функционирование.

Однако исследования показывают, что повреждение даже очень небольшой части мозга может иметь разрушительные последствия. Например, повреждение области Брока мешает правильному формированию слов и беглой речи, хотя общее понимание языка остается неизменным. В одном широко разрекламированном случае женщина из Флориды навсегда потеряла «способность к мыслям, восприятию, воспоминаниям и эмоциям, которые являются самой сутью человеческого существования», когда из-за недостатка кислорода была разрушена половина ее головного мозга, что составляет около 85 процентов всего головного мозга. мозг.

Эволюционные аргументы

Еще одно свидетельство против мифа о 10% исходит от эволюции. Мозг взрослого человека составляет всего 2 процента массы тела, но при этом потребляет более 20 процентов энергии тела. Для сравнения: мозг взрослых животных многих видов позвоночных, в том числе некоторых рыб, рептилий, птиц и млекопитающих, потребляет от 2 до 8 процентов энергии своего тела. Мозг сформировался в результате миллионов лет естественного отбора, который передает благоприятные черты, повышая вероятность выживания.Маловероятно, что тело будет тратить столько энергии на поддержание функционирования всего мозга, если оно использует только 10 процентов мозга.

Происхождение мифа

Главная привлекательность 10-процентного мифа — это идея, что вы могли бы сделать гораздо больше , если бы только вы могли разблокировать остальную часть своего мозга. Даже при наличии достаточных доказательств обратного, почему многие люди до сих пор верят, что люди используют только 10 процентов своего мозга? Непонятно, как этот миф вообще распространился, но он был популяризирован в книгах по самопомощи и, возможно, даже основан на более старых, ошибочных исследованиях нейробиологии.

Этот миф можно согласовать с сообщениями, содержащимися в книгах по самосовершенствованию, которые показывают вам способы добиться большего и реализовать свой «потенциал». Например, в предисловии к пресловутому «Как заводить друзей и оказывать влияние на людей» говорится, что средний человек «развивает только 10 процентов своих скрытых умственных способностей». Это утверждение, восходящее к психологу Уильяму Джеймсу, относится к способности человека достичь большего, а не к тому, сколько мозгового вещества он использовал. Другие даже говорили, что Эйнштейн объяснил свой талант, используя 10-процентный миф, хотя эти утверждения остаются необоснованными.

Другой возможный источник мифа кроется в «безмолвных» областях мозга из более ранних исследований в области нейробиологии. Например, в 1930-х годах нейрохирург Уайлдер Пенфилд прикреплял электроды к обнаженному мозгу своих пациентов с эпилепсией во время операции. Он заметил, что определенные области мозга вызывали различные ощущения, но в то время как другие, казалось, не вызывали никакой реакции. Тем не менее, по мере развития технологий исследователи обнаружили, что эти «молчаливые» области мозга, в том числе префронтальные доли, в конце концов, выполняют основные функции.

Ресурсы и дополнительная информация

• Beyerstein, B.L. «Откуда появился миф о том, что мы используем только 10% нашего мозга?» Мифы о разуме: изучение популярных предположений о разуме и мозге , под редакцией Серджио Делла Сала, Wiley, 1999, стр. 3-24.
• Бродфут, Марла Вацек. «Как работает сканирование мозга?» Raleigh News & Observer , 27 января 2013 г.
• «Разрушая миф о 10 процентах». Обзор науки и сознания .
• Хигби, Кеннет Л. и Сэмюэл Л. Клей. «Вера студентов в миф о десяти процентах». Психологический журнал , вып. 132, нет. 5, 1998, стр. 469-476.
• Джарретт, Кристиан. Великие мифы о мозге . Уайли Блэквелл, 2014.
• Макдугл, Сэм. «Вы уже используете способ, более чем на 10 процентов своего мозга». The Atlantic , 7 августа 2014 г.
• Mink, J. W., et al.«Отношение центральной нервной системы к метаболизму тела у позвоночных: его постоянство и функциональная основа». Американский журнал физиологии — регуляторной, интегративной и сравнительной физиологии , vol. 241, нет. 3, 1 сентября 1981 г., стр. R203-R212.
• «Новое исследование показывает, что американцы заботятся о здоровье мозга, но существует множество неправильных представлений». Фонд Майкла Дж. Фокса по исследованию болезни Паркинсона , 25 сентября 2013 г.
• Тандон, Пракашнарайн. «Не так уж и тихо: префронтальная кора человека».” Неврология Индия , т. 61, нет. 6. 2013. С. 578-580.
• Фриман, Рэйчел К. и Аарон Э. Кэрролл. «Медицинские мифы». BMJ , т. 335, нет. 7633, 20 декабря 2007 г., стр. 1288-1289.
• Ванек, Кристофер. Плохая медицина: выявленные заблуждения и неправильное использование, от исцеления на расстоянии до витамина O . Wiley, 2003.
.

Люди используют только 10 процентов своего мозга?

Человеческий мозг сложен. Наряду с исполнением миллионов обыденных действий он сочиняет концерты, издает манифесты и придумывает элегантные решения уравнений.Это источник всех человеческих чувств, поведения, опыта, а также хранилище памяти и самосознания. Поэтому неудивительно, что мозг остается загадкой сам по себе.

К этой загадке добавляется утверждение о том, что люди «используют только» 10 процентов своего мозга. Если бы только обычные люди могли использовать эти 90 процентов, они тоже могли бы стать учеными, которые запоминают до двадцати тысячных знаков после запятой или, возможно, даже обладают телекинетическими способностями.

«Миф о 10 процентах», хотя и является заманчивой идеей, настолько ошибочен, что почти смехотворен, — говорит невролог Барри Гордон из Медицинской школы Джона Хопкинса в Балтиморе.Хотя нет окончательного виновника, на которого можно было бы возложить вину за возникновение этой легенды, эта идея была связана с американским психологом и писателем Уильямом Джеймсом, который утверждал в Энергии мужчин , что «Мы используем только небольшую часть наши возможные умственные и физические ресурсы «. Он также был связан с Альбертом Эйнштейном, который якобы использовал его, чтобы объяснить свой космический выдающийся интеллект.

Устойчивость мифа, говорит Гордон, проистекает из представлений людей о собственном мозгу: они видят в собственных недостатках свидетельство существования неиспользованного серого вещества.Это ложное предположение. Однако верно то, что в определенные моменты жизни человека, например, когда мы просто отдыхаем и думаем, мы можем использовать только 10 процентов нашего мозга.

«Однако оказывается, что мы используем практически каждую часть мозга, и что [большая часть] мозга активна почти все время», — добавляет Гордон. «Скажем так: мозг составляет три процента веса тела и использует 20 процентов энергии тела».

Средний человеческий мозг весит около трех фунтов и включает в себя крупный мозг, который является самой большой частью и выполняет все высшие когнитивные функции; мозжечок, отвечающий за двигательные функции, такие как координация движений и равновесие; и ствол мозга, предназначенный для непроизвольных функций, таких как дыхание.Большая часть энергии, потребляемой мозгом, обеспечивает быстрое срабатывание миллионов нейронов, взаимодействующих друг с другом. Ученые считают, что именно такое возбуждение и соединение нейронов дает начало всем высшим функциям мозга. Остальная часть его энергии используется для управления другими действиями — как бессознательными, такими как частота сердечных сокращений, так и сознательными, такими как вождение автомобиля.

Хотя верно, что в любой момент времени все области мозга не работают одновременно, исследователи мозга с помощью технологии визуализации показали, что, как и мышцы тела, большинство из них постоянно активны в течение 24-часового периода.«Факты покажут, что в течение дня вы используете 100% мозга», — говорит Джон Хенли, невролог из клиники Мэйо в Рочестере, штат Миннесота. Даже во сне такие области, как лобная кора, которая контролирует такие вещи, как более высокий уровень мышления и Самосознание, или соматосенсорные области, которые помогают людям ощущать свое окружение, активны, объясняет Хенли.

Возьмите простой акт наливания кофе по утрам: идите к кофейнику, потянитесь за него, налейте кофе в кружку, даже оставив дополнительное место для сливок, затылочной и теменной долей, моторной сенсорной и сенсомоторной коры, базальной части. ганглии, мозжечок и лобные доли активируются.Молния активности нейронов происходит почти во всем мозге за несколько секунд.

«Это не значит, что если бы мозг был поврежден, вы не смогли бы выполнять повседневные обязанности», — продолжает Хенли. «Есть люди, которые повредили свой мозг или удалили его части, но все еще живут вполне нормальной жизнью, но это потому, что у мозга есть способ компенсировать и убедиться, что то, что осталось, берет на себя деятельность».

Возможность картировать различные области и функции мозга является неотъемлемой частью понимания возможных побочных эффектов, если данная область начнет давать сбои.Эксперты знают, что нейроны, выполняющие схожие функции, имеют тенденцию группироваться вместе. Например, нейроны, управляющие движением большого пальца, расположены рядом с нейронами, управляющими указательным пальцем. Таким образом, при проведении операции на головном мозге нейрохирурги тщательно избегают нервных кластеров, связанных со зрением, слухом и движением, позволяя мозгу сохранять как можно больше своих функций.

Что не понятно, так это то, как кластеры нейронов из различных областей мозга взаимодействуют, чтобы сформировать сознание.Пока нет доказательств того, что существует одно место для сознания, что заставляет экспертов полагать, что это действительно коллективное нейронное усилие. Другая загадка, скрытая внутри нашей сморщенной коры, состоит в том, что из всех клеток мозга только 10 процентов составляют нейроны; остальные 90 процентов — это глиальные клетки, которые инкапсулируют и поддерживают нейроны, но функция которых остается в значительной степени неизвестной. В конечном счете, дело не в том, что мы используем 10 процентов нашего мозга, просто мы понимаем только около 10 процентов того, как он функционирует.

Люди уже используют способ, более 10% своего мозга

К настоящему времени, возможно, вы видели трейлер нового научно-фантастического триллера « Люси». Он начинается с шквала стилизованных спецэффектов, а Скарлетт Йоханссон устраивает шквал избиений плохих парней. Затем идет Морган Фриман, играющий профессора нейробиолога в обязательном коричневом пиджаке, чтобы донести знакомую предпосылку фильма до целого лекционного зала: «По оценкам, большинство людей использует только 10 процентов возможностей своего мозга.Представьте, если бы мы могли получить доступ к 100%. Начинают происходить интересные вещи ».

Йоханссон в роли Люси, которую похитили и имплантировали таинственными наркотиками, становится испытанием для тех интересных вещей, которые, кажется, включают в себя еще более впечатляющие избиения и, очевидно, какие-то навыки искажения времени в стиле Matrix .

Конечно, идея о том, что «вы используете только 10 процентов своего мозга», действительно на 100 процентов фиктивна. Почему этот миф существует так долго и когда он наконец умрет?

К сожалению, не скоро.Опрос, проведенный в прошлом году Фондом Майкла Дж. Фокса для исследований болезни Паркинсона, показал, что 65 процентов американцев верят в этот миф, что на 5 процентов больше, чем те, кто верит в эволюцию. Даже «Разрушители легенд», объявившие статистику мифом несколько лет назад, еще больше запутали воду: шоу просто увеличило ошибочную цифру в 10 процентов и неверно подразумевало, что люди используют 35 процентов своего мозга.

Идея, что полоски мозга — это застойный пудинг, в то время как одна часть выполняет всю работу, глупо.

Как и в большинстве легенд, происхождение этой вымысла неясно, хотя есть некоторые подсказки. По словам Сэма Ванга, нейробиолога из Принстона и автора книги Welcome to Your Brain , катализатором могла стать индустрия самопомощи. В начале 1900-х годов Уильям Джеймс, один из самых влиятельных мыслителей современной психологии, сказал, что у людей есть неиспользованный умственный потенциал. Это совершенно разумное утверждение было позже возрождено в искаженной форме писателем Лоуэллом Томасом в его предисловии к Библии самопомощи 1936 года Как заводить друзей и оказывать влияние на людей .«Профессор Уильям Джеймс из Гарварда обычно говорил, что средний человек развивает только 10 процентов своих скрытых умственных способностей», — писал Томас. Похоже, что он или, возможно, кто-то еще в его время, просто сорвал с неба золотое число.

Утверждение о 10 процентах является заведомо ложным на нескольких уровнях. Во-первых, весь мозг постоянно активен. Мозг — это орган. Его живые нейроны и поддерживающие их клетки всегда что-то делают. (Где миф о том, что «вы используете только 10 процентов своей селезенки»?) Джо Леду, профессор нейробиологии и психологии Нью-Йоркского университета, считает, что сегодня людей могут оттолкнуть «капли» — рассеянные маркеры высокой активности мозга — наблюдается при функциональной магнитно-резонансной томографии (фМРТ) человеческого мозга.Эти капли часто являются тем, о чем люди говорят, когда говорят о том, что мозг «загорается».

Допустим, вы смотрите фильм на фМРТ-сканере. Некоторые области вашего мозга — например, слуховая и зрительная кора — будут значительно более активными, чем другие; и эта активность будет отображаться в виде цветных пятен при последующем анализе изображений фМРТ. Эти сгустки значительной активности обычно покрывают небольшие участки изображения мозга, часто менее 10 процентов, из-за чего стороннему наблюдателю может показаться, что остальная часть мозга бездействует.Но, как сказал мне Леду в электронном письме, «мозг может быть на сто процентов активным во время выполнения задачи, и лишь небольшой процент активности мозга может быть уникальным для этой задачи». Такой вид изображений позволяет выявить большие различия в региональной активности мозга, а не все, что мозг делает.

И поэтому 10-процентный миф по сравнению с другими фантазиями особенно пагубен.

На самом деле, вся предпосылка об «использовании» только определенной части вашего мозга ошибочна. Когда ваш мозг работает над проблемой — превращая свет, попадающий на сетчатку глаза, в изображение, или готовясь достать пинту пива, или решая задачу по алгебре, — его эффективность в такой же степени зависит от того, «где» и «когда», как и это «сколько.Некоторые области мозга более специализированы, чем другие, для решения определенных задач, и большая часть поведения зависит от тесной временной координации между этими областями. Ваша зрительная система помогает вам найти эту пинту пива, а ваша двигательная система берет ее в руки. Идея о том, что полоски мозга — это застойный пудинг, в то время как одна часть выполняет всю работу, глупо. Мозг — это сложная, постоянно выполняющая множество задач сеть тканей.

Тем не менее привлекательность мифа очевидна. Если бы мы использовали только 10 процентов нашего мозга, представьте, насколько прекрасной была бы жизнь, если бы мы могли использовать больше.Вы могли ослепить бабушку и ее команду из дома престарелых во время Jeopardy . Или, как Люси, вы можете выучить китайскую каллиграфию за час. Миф о 10 процентах населения нажимает те же кнопки, что и любая программа самопомощи, которая обещает сделать нас лучше и быстрее. Как сказал мне Ван, это «как у парня с 4-часовой рабочей неделей».

И поэтому 10-процентный миф по сравнению с другими фантазиями особенно пагубен. В нем отчетливо видна научная правдоподобность — это энергичный однострочник с красивым круглым числом, вирус с очевидными векторами в книгах по поп-психологии, который легко повторить на коктейльных вечеринках.Миф также является частью более широкого образа мыслей о мозге, который характеризуется вводящими в заблуждение упрощениями, такими как представление о том, что правая часть мозга является творческой, а левая — рациональной. «Идеи такого рода сохраняются сами по себе», — сказал мне Леду. «Это все равно, что сказать, что дофамин отвечает за удовольствие, а миндалевидное тело вызывает страх. Оба ошибаются ».

Нейробиология все еще находится в зачаточном состоянии, но слишком часто используется широкой публикой как более зрелая область. Как недавно утверждал психолог Гэри Маркус, биология — включая нейробиологию — не похожа на физику, где ученые строят фундамент установленных формальных законов.На данный момент нейробиология не имеет такой основы, что может повысить вероятность того, что широко распространенные мифы о мозге сохранятся. Неврология и психология — те редкие области науки, которые для многих имеют ощутимую личную ценность — не существует индустрии самопомощи, основанной на терапевтических эффектах бозона Хиггса, — а это означает, что медленный, осторожный прогресс в исследованиях часто поддерживается оппортунистами. или, по крайней мере, чрезмерно нетерпеливые, не ученые.

Я все еще собираюсь посмотреть фильм « Люси » хотя бы потому, что его снял Люк Бессон, а фильм « Пятый элемент » поразил мой 10-летний разум, когда он вышел.Но давайте вернемся к голливудским научно-фантастическим фильмам, которые больше опираются на странное и творческое, а не на широко распространенное и абсолютно неправильное.

Человеческий мозг: факты и информация

Вот кое-что, что нужно осмыслить: человеческий мозг сложнее любой другой известной структуры во Вселенной. При среднем весе в три фунта эта губчатая масса жира и белка состоит из двух всеобъемлющих типов клеток, называемых глия и нейроны, и содержит много миллиардов каждого из них.Нейроны примечательны своими ветвистыми выступами, называемыми аксонами и дендритами, которые собирают и передают электрохимические сигналы. Различные типы глиальных клеток обеспечивают физическую защиту нейронов и помогают поддерживать их здоровье и здоровье мозга.

Вместе эта сложная сеть ячеек дает начало каждому аспекту нашего общего человечества. Мы не могли дышать, играть, любить или вспоминать без мозга.

Анатомия головного мозга

Головной мозг — самая большая часть мозга, на которую приходится 85 процентов веса органа.Характерная, глубоко морщинистая внешняя поверхность — это кора головного мозга. Именно головной мозг делает человеческий мозг — и, следовательно, людей — таким грозным. У таких животных, как слоны, дельфины и киты, на самом деле мозг больше, но у людей самый развитый головной мозг. Он забит до отказа внутри нашего черепа с глубокими складками, которые разумно увеличивают общую площадь поверхности коры.

Головной мозг состоит из двух половин или полушарий, которые делятся на четыре области или доли.Лобные доли, расположенные за лбом, участвуют в речи, мышлении, обучении, эмоциях и движениях. Позади них находятся теменные доли, которые обрабатывают сенсорную информацию, такую ​​как прикосновение, температуру и боль. В задней части мозга находятся затылочные доли, отвечающие за зрение. Наконец, есть височные доли около висков, которые отвечают за слух и память.

Вторая по величине часть мозга — мозжечок, расположенный под задней частью большого мозга.Он играет важную роль в координации движений, позы и равновесия.

Третья по величине часть — промежуточный мозг, расположенный в ядре головного мозга. Комплекс структур размером примерно с абрикос, его двумя основными частями являются таламус и гипоталамус. Таламус действует как ретрансляционная станция для входящих нервных импульсов со всего тела, которые затем направляются в соответствующую область мозга для обработки. Гипоталамус контролирует секрецию гормонов из близлежащего гипофиза.Эти гормоны управляют ростом и инстинктивным поведением, например, когда у новой матери начинается лактация. Гипоталамус также важен для поддержания баланса физических процессов, таких как температура, голод и жажда.

Расположенный у основания органа ствол мозга контролирует рефлексы и основные жизненные функции, такие как частота сердечных сокращений, дыхание и артериальное давление. Он также регулирует, когда вы чувствуете сонливость или бодрствуете, и соединяет головной мозг и мозжечок со спинным мозгом.

Мозг чрезвычайно чувствителен и хрупок, поэтому он требует максимальной защиты, которую обеспечивают твердая кость черепа и три жесткие мембраны, называемые мозговыми оболочками.Пространства между этими мембранами заполнены жидкостью, которая смягчает мозг и предохраняет его от повреждения при контакте с внутренней частью черепа.

Гематоэнцефалический барьер

Хотите больше доказательств того, что мозг уникален? Не смотрите дальше гематоэнцефалического барьера. Открытие этой уникальной особенности относится к 19 веку, когда различные эксперименты показали, что краситель при попадании в кровоток окрашивает все органы тела, кроме головного и спинного мозга.Этот же краситель при введении в спинномозговую жидкость окрашивал только головной и спинной мозг.

Это привело ученых к выводу, что мозг имеет оригинальный защитный слой. Он называется гематоэнцефалическим барьером и состоит из особых, плотно связанных клеток, которые вместе функционируют как своего рода полупроницаемые ворота на протяжении большей части органа. Он поддерживает безопасную и стабильную среду мозга, предотвращая попадание некоторых токсинов, патогенов и других вредных веществ в мозг через кровоток, одновременно позволяя проходить кислороду и жизненно важным питательным веществам.

Чтобы посмотреть все видео о мозге от National Geographic, щелкните здесь.

Состояние здоровья головного мозга

СВЯЗАННЫЕ С: СДВГ и мозг

Что такое СДВГ? Как СДВГ влияет на мозг? Узнайте о возможных причинах этого поведенческого состояния и спорах вокруг него.

Конечно, когда такая тонко откалиброванная и сложная машина, как мозг, повреждается или выходит из строя, возникают проблемы. Каждый пятый американец страдает той или иной формой неврологического повреждения, широкий список которого включает инсульт, эпилепсию и церебральный паралич, а также деменцию.

Болезнь Альцгеймера, которая частично характеризуется постепенным прогрессированием кратковременной потери памяти, дезориентации и перепадов настроения, является наиболее частой причиной деменции. Это шестая по значимости причина смерти в Соединенных Штатах, и число людей, у которых она диагностирована, растет. Во всем мире около 50 миллионов человек страдают болезнью Альцгеймера или какой-либо формой слабоумия. Хотя существует несколько лекарств для смягчения симптомов болезни Альцгеймера, лекарства от этого нет. Исследователи по всему миру продолжают разрабатывать методы лечения, которые однажды могут положить конец разрушительным последствиям болезни.

Однако гораздо чаще, чем неврологические расстройства, встречаются состояния, которые подпадают под широкую категорию, называемую психическими заболеваниями. К сожалению, широко распространено негативное отношение к людям, страдающим психическими заболеваниями. Стигма, связанная с психическим заболеванием, может вызывать чувство стыда, смущения и отторжения, в результате чего многие люди молча страдают. В Соединенных Штатах, где тревожные расстройства являются наиболее распространенными формами психических заболеваний, только около 40 процентов больных получают лечение.Тревожные расстройства часто возникают из-за аномалий гиппокампа и префронтальной коры головного мозга.

Расстройство дефицита внимания / гиперактивности или СДВГ — это психическое заболевание, которое также поражает взрослых, но гораздо чаще диагностируется у детей. СДВГ характеризуется гиперактивностью и неспособностью сохранять концентрацию. Хотя точная причина СДВГ еще не определена, ученые полагают, что это может быть связано с несколькими факторами, среди которых генетика или травма головного мозга. Лечение СДВГ может включать психотерапию, а также прием лекарств.Последний может помочь, увеличивая количество химических веществ в мозге дофамина и норэпинефрина, которые имеют жизненно важное значение для мышления и концентрации внимания.

Депрессия — еще одно распространенное психическое заболевание. Это основная причина инвалидности во всем мире и часто сопровождается тревогой. Депрессия может быть отмечена множеством симптомов, включая постоянную грусть, раздражительность и изменения аппетита. Хорошая новость заключается в том, что в целом тревожность и депрессия хорошо поддаются лечению с помощью различных лекарств, которые помогают мозгу более эффективно использовать определенные химические вещества, а также с помощью различных видов терапии.

Человеческий мозг: факты, функции и анатомия

Человеческий мозг — это командный центр нервной системы человека. Он принимает сигналы от органов чувств тела и передает информацию мышцам . Человеческий мозг имеет ту же базовую структуру, что и мозг других млекопитающих, но больше по размеру тела, чем мозг многих других млекопитающих, таких как дельфины, киты и слоны.

Сколько весит человеческий мозг?

Человеческий мозг весит около 3 фунтов.(1,4 кг) и составляет около 2% массы тела человека. По данным Northwestern Medicine in Illinois , в среднем мужской мозг примерно на 10% больше женского. У среднего мужчины объем мозга составляет около 78 кубических дюймов (1274 кубических сантиметра), в то время как средний женский мозг имеет объем 69 кубических дюймов (1131 кубический см). Головной мозг, который является основной частью мозга, расположенной в передней части черепа, составляет 85% веса мозга.

Сколько клеток мозга у человека?

Согласно исследованию 2012 года, опубликованному в Proceedings of the National Academy of Sciences , человеческий мозг содержит около 86 миллиардов нервных клеток (нейронов), называемых «серым веществом».В головном мозге также есть примерно такое же количество ненейрональных клеток, таких как олигодендроциты, которые изолируют аксоны нейронов миелиновой оболочкой. Это придает аксонам (тонкие нити, по которым электрические импульсы передаются между нейронами) белый цвет, и поэтому эти аксоны называют «белым веществом мозга».

Другие интересные факты о мозге

• По данным неврологического института Дент , мозг не может выполнять несколько задач одновременно. Вместо этого он переключается между задачами, что увеличивает количество ошибок и увеличивает время.
• Человеческий мозг утроился в размерах в течение первого года жизни и достигает полной зрелости примерно к 25 годам.
• Люди используют весь мозг постоянно, а не только 10%.
• Согласно Northwestern Medicine , мозг на 60% состоит из жира.
• Человеческий мозг может генерировать 23 Вт электроэнергии — этого достаточно, чтобы заправить небольшую лампочку.

Анатомия человеческого мозга

По данным клиники Мэйфилд, самая большая часть человеческого мозга — это головной мозг, который разделен на два полушария.Каждое полушарие состоит из четырех долей: лобной, теменной, височной и затылочной. Рифленая поверхность головного мозга называется корой. Под головным мозгом находится ствол мозга, а за ним — мозжечок.

Лобная доля важна для когнитивных функций, таких как мышление и планирование наперед, а также для контроля произвольных движений. Височная доля порождает воспоминания и эмоции. Теменная доля объединяет информацию от разных органов чувств и важна для пространственной ориентации и навигации.Визуальная обработка происходит в затылочной доле около задней части черепа.

Ствол мозга соединяется со спинным мозгом и состоит из продолговатого мозга, моста и среднего мозга. Основные функции ствола мозга включают передачу информации между мозгом и телом; снабжение большей части черепных нервов лицом и головой; и выполнение важных функций по контролю сердца, дыхания и уровней сознания (он участвует в управлении циклами бодрствования и сна).

Анатомия человеческого мозга. (Изображение предоставлено Марк Гарлик / Getty Images)

Между головным мозгом и стволом мозга находятся таламус и гипоталамус. Таламус передает сенсорные и моторные сигналы к коре головного мозга. Согласно онлайн-учебнику «Нейроанатомия, таламус» (StatPublishing, 2020), за исключением обоняния (обоняния), каждая сенсорная система отправляет информацию через таламус в кору. Гипоталамус через гипофиз соединяет нервную систему с эндокринной системой, в которой вырабатываются гормоны.

Мозжечок находится под головным мозгом и выполняет важные функции по контролю над моторикой. Он играет роль в координации и балансе, а также может выполнять некоторые когнитивные функции.

В головном мозге также есть четыре соединенных между собой полости, называемые желудочками, которые производят так называемую спинномозговую жидкость (ЦСЖ). Эта жидкость циркулирует вокруг головного и спинного мозга, защищая его от травм, и в конечном итоге всасывается в кровоток.

Помимо смягчения центральной нервной системы, CSF выводит отходы из мозга.По данным Общества нейробиологии, в так называемой глимфатической системе продукты жизнедеятельности из интерстициальной жидкости, окружающей клетки мозга, перемещаются в спинномозговую жидкость и от мозга. Исследования показывают, что этот процесс удаления отходов в основном происходит во время сна. В статье Science за 2013 год исследователи сообщили, что, когда мыши спали, их интерстициальные пространства расширялись на 60%, а глимфатическая система мозга очищала бета-амилоид (белок, который составляет бляшки, характерные для болезни Альцгеймера) быстрее, чем когда грызуны бодрствовали.Авторы предложили в своей статье, что очистка мозга от потенциально нейротоксичных отходов или «вывоз мусора» через глимфатическую систему может быть одной из причин, по которой сон так важен.

Связан ли размер мозга с интеллектом?

Общий размер мозга не коррелирует с уровнем интеллекта животных, кроме человека. Например, мозг кашалота более чем в пять раз тяжелее человеческого мозга, но люди считаются более интеллектуальными, чем кашалоты.Более точным показателем вероятного интеллекта животного является соотношение между размером мозга и размером тела, хотя даже этот показатель не ставит человека на первое место: у землеройки самое высокое соотношение мозга к телу среди всех млекопитающих. на BrainFacts.org , веб-сайт, созданный Обществом нейробиологии.

У людей размер мозга не указывает на уровень интеллекта человека. По словам Кристофа Коха, нейробиолога и президента Института мозговых исследований Аллена в Сиэтле, у некоторых гениев в своей области мозг меньше среднего, в то время как у других мозг больше среднего.Например, сравните мозги двух известных писателей. Было обнаружено, что мозг русского писателя Ивана Тургенева весил 71 унцию (2021 грамм), в то время как мозг французского писателя Анатоля Франса весил всего 36 унций (1017 граммов).

Размер мозга не указывает на интеллект человека. (Изображение предоставлено Shutterstock)

Причина человеческого интеллекта отчасти кроется в нейронах и складках. У людей больше нейронов на единицу объема, чем у других животных, и единственный способ, которым они все могут вписаться в слоистую структуру мозга, — это образовывать складки во внешнем слое, или коре, сказал доктор.Эрик Холланд, нейрохирург и биолог-онколог из Онкологического исследовательского центра Фреда Хатчинсона и Вашингтонского университета.

«Чем сложнее становится мозг, тем больше у него извилин и бороздок или волнистых холмов и долин», — сказал Холланд Live Science. По его словам, у других разумных животных, таких как обезьяны и дельфины, также есть эти складки в коре головного мозга, в то время как у мышей гладкий мозг.

То, как мозг интегрирован, также имеет значение, когда дело доходит до интеллекта. Гений среди гениев, Альберт Эйнштейн имел мозг среднего размера; Исследователи подозревают, что его ошеломляющие когнитивные способности могли быть связаны с его высокой связностью с несколькими путями, соединяющими отдаленные области его мозга, как ранее сообщала Live Science.

У людей также самые большие лобные доли среди всех животных, сказал Холланд. Лобные доли связаны с функциями более высокого уровня, такими как самоконтроль, планирование, логика и абстрактное мышление — в основном, «вещи, которые делают нас особенно людьми», — сказал он.

В чем разница между левым и правым полушариями?

Человеческий мозг разделен на два полушария, левое и правое, которые соединены пучком нервных волокон, называемым мозолистым телом. Полушария сильно, хотя и не полностью, симметричны.Как правило, левое полушарие управляет мышцами правой стороны тела, а правое полушарие контролирует левую сторону. Одно полушарие может быть немного доминирующим, как у левшей, так и у правшей.

Связано: В чем разница между правым и левым полушариями?

Популярные представления о качествах «левого полушария» и «правого полушария» являются обобщениями, которые не подкрепляются доказательствами. Однако между этими областями есть некоторые важные различия.По словам Холланда, левое полушарие содержит области, которые участвуют в производстве и понимании языка (называемые областью Брока и областью Вернике соответственно), а также связаны с математическими вычислениями и поиском фактов. Правое полушарие мозга играет роль в визуальной и слуховой обработке, пространственных навыках и художественных способностях — более инстинктивных или творческих вещах, сказал Холланд, — хотя эти функции задействуют оба полушария. «Все всегда используют обе половинки», — сказал он.

Человеческий мозг состоит из двух полушарий, которые, как принято считать, отвечают за совершенно разный набор навыков, но научных исследований, подтверждающих это мнение, мало.(Изображение предоставлено: Dimitri Otis / Getty Images)

Инициатива BRAIN

В апреле 2013 года президент Барак Обама объявил о грандиозном научном вызове, известном как Инициатива BRAIN, сокращенно от «Исследования мозга через продвижение инновационных нейротехнологий». Усилия на сумму более 100 миллионов долларов были направлены на разработку новых технологий для создания динамической картины человеческого мозга, от уровня отдельных клеток до сложных цепей.

Как и другие крупные научные проекты, такие как проект «Геном человека», значительные затраты обычно окупаются, сказал Холланд.Ученые надеются, что это понимание приведет к новым способам лечения, лечения и профилактики заболеваний головного мозга.

В проекте участвуют представители нескольких правительственных агентств, включая Национальные институты здравоохранения (NIH), Национальный научный фонд (NSF) и Агентство перспективных исследовательских проектов обороны (DARPA), а также частных исследовательских организаций, включая Институт Аллена. для Brain Science и Медицинского института Говарда Хьюза.

В мае 2013 года спонсоры проекта изложили свои цели в журнале Science .В сентябре 2014 года NIH объявил о выделении $ 46 млн в рамках инициативы BRAIN. Представители отрасли пообещали еще 30 миллионов долларов на поддержку усилий, а крупные фонды и университеты также согласились направить более 240 миллионов долларов на собственные исследования для достижения целей инициативы BRAIN.

Когда было объявлено о проекте, президент Обама созвал комиссию для оценки этических проблем, связанных с исследованиями мозга. В мае 2014 года комиссия выпустила первую половину своего отчета, призывая к скорейшему включению этики в исследования нейробиологии, Live Science ранее сообщал о .В марте 2015 года комиссия выпустила вторую половину отчета, в которой основное внимание уделялось вопросам улучшения когнитивных функций, информированного согласия и использования нейробиологии в правовой системе, Live Science сообщила о .

Программа Brain Initiative достигла нескольких целей. По данным на веб-сайт инициативы, по состоянию на 2018 год NIH «инвестировал более 559 миллионов долларов в исследования более 500 ученых», а Конгресс ассигновал «около 400 миллионов долларов на финансирование NIH на 2018 финансовый год».Финансирование исследования способствовало разработке новых инструментов для визуализации и картирования мозга, а также помогло создать сеть переписи клеток BRAIN Initiative (BICCN) — попытку каталогизировать «список частей мозга». BICCN опубликовал свои первые результаты в ноябре 2018 года.

Помимо списка деталей, BRAIN Initiative работает над созданием подробной картины цепей в мозге. Например, в 2020 году исследователи BRAIN Initiative опубликовали исследование в журнале Neuron , в котором сообщалось, что они разработали систему, протестированную на мышах, для контроля и мониторинга активности цепей на любой глубине мозга.Предыдущие попытки могли исследовать только цепи, близкие к поверхности мозга. Также в 2020 году в рамках программы Machine Intelligence from Cortical Networks (MICrONS), направленной на отображение цепей в коре головного мозга, был запущен веб-сайт , на котором исследователи могут делиться своими данными, включая изображения цепей, полученные с помощью электронной микроскопии.

С 2019 года инициатива спонсировала конкурс фото и видео , в котором исследователям предлагается представить привлекательные изображения мозга.Узнайте о победителях 2020 года на сайте Brain Initiative .

Остаётся ли мозг живым после смерти человека?

Апрель 2019 года стал важной вехой как для инициативы, так и для нейробиологических исследований в целом: исследователь инициативы BRAIN Ненад Сестан из Йельской школы медицины опубликовал отчет в журнале Nature , в котором говорится, что его исследовательская группа восстановила кровообращение и некоторые Как сообщал ранее Live Science, клеточные функции мозга свиней через четыре часа после смерти животных. Результаты поставили под сомнение преобладающее мнение о том, что клетки мозга внезапно и необратимо повреждаются вскоре после того, как сердце перестает биться. Исследователи не наблюдали никаких признаков сознания в мозге и не пытались это сделать; Напротив, исследователи вводили в мозг свиньи химические вещества, имитирующие кровоток, а также блокирующие возбуждение нейронов. Исследователи подчеркнули, что они не вернули к жизни мозг свиньи. Однако они восстановили часть своей клеточной активности.

Дополнительные ресурсы

Эта статья была обновлена ​​28 мая 2021 г. автором Live Science Эшли П. Тейлор.

Действительно ли в человеческом мозге столько нейронов, сколько звезд в Млечном Пути? | Мозговые показатели

Это словосочетание много науки коммуникаторы любят использовать, потому что дают людям ощущение масштаба, когда дело доходит до в больших количествах так сложно. Вот почему журналисты называют расстояния как количество футбольных полей, масса как количество полностью загруженных Боинг 747, энергия в единицах бомб Хиросимы и т. д.

Даже если мы не можем представить себе число звезд в Млечном Пути или количество нейронов в человеческом мозгу, приравнивая эти два дают людям чувство огромности. И как сознательные существа нам нравится находим закономерности, и мы находим эквивалентности интересными, особенно когда приравниваются к «важным» или «эпическим» (например, нейроны и звезды).

(источник: NASA Astronomy Picture of the Day)

Долгое время нейробиологи говорили, что что в человеческом мозге около 100 миллиардов нейронов.Что интересно, нет кто-либо когда-либо публиковал рецензируемую научную статью, подтверждающую этот подсчет. Скорее, это было неофициально интерполировано из других измерений. Недавнее исследование 2009 года. опубликованная Азеведо и его коллегами, предприняла попытку дать более точную оценку. Их ответ?

Примерно 86 миллиардов нейронов в человеческий мозг. По последним оценкам, количество звезд в Млечном Пути составляет где-то между 200. и 400 миллиардов. Так близко, но человеческий мозг определенно не складывается вверх!

Но почему ученые думают, что существует 86 миллиардов нейронов? Как они получили этот номер? Самый простой способ оценить количество нейронов в мозгу — это посчитать. сколько их находится в одной части мозга, а затем экстраполировать на остальную часть объем мозга.

Интересно, что этот метод тоже можно использовать оценить, сколько звезд в Млечном Пути!

Но у этого метода есть несколько проблем:

1. Плотность нейронов мозга неоднородна. Например, мозжечок (искусственно окрашенная в пурпурный цвет структура в нижней части изображения слева (источник: википедия)) содержит около половины всех нейронов центральной нервной системы, но его объем намного меньше половины.

2. Даже на одна область мозга, потому что нейроны очень плотные и переплетены (и в основном ясно!), что их сложно сосчитать по отдельности.Один из способов — использовать окрашивание способ сделать нейроны достаточно видимыми для их подсчета. Классический метод — это «Пятно Гольджи» (названо в честь лауреата Нобелевской премии Камилло Гольджи). Этот метод окрашивает только несколько процентов нейронов (никто не знает почему). Так что в пятно ниже (источник: Scholarpedia), хотя виден только один нейрон, их могут быть сотни больше в том пространстве, которое вы не видите, потому что они не пачкали.

Используя этот метод, вы можете оценить, что доля нейронов окрашивается, посчитайте количество в каком-то участке мозга, затем экстраполируйте.Но здесь вы вводите две переменные! Нет очень точно.

Новый метод, который дает нам цифру 86 миллиардов … умный и уникальный.

Метод предполагает растворение клетки мембраны клеток в головном мозге и создавая однородную смесь цельный суп. Ядра этих клеток окрашиваются разными маркерами для дифференциации нейронов из глии, что позволяет подсчитать количество ядер клеток, принадлежащих нейроны (в отличие от других клеток мозга, таких как глия), а затем увеличиваются чтобы получить общее число.Большим преимуществом этого метода является то, что в отличие от подсчет количества нейронов в одной части мозга, а затем экстраполяция из этого можно решить проблему, заключающуюся в том, что в разных областях мозга может быть больше или менее плотно упакованные нейроны.

Вот и все! Это последний правдоподобный оценивать. Но вы заметили, что для этого исследователи все еще используют метод экстраполяции.

Может скоро появятся новые краудсорсинговые усилия, такие поскольку игра Human Connectome Project Eyewire в конечном итоге предоставит нам более точное число, которое не полагается так сильно на оценку.

Каков объем памяти человеческого мозга?

Объем памяти человеческого мозга среднего взрослого человека может хранить триллионы байтов информации. В Стэнфордском исследовании сообщалось, что одна кора головного мозга имеет 125 триллионов синапсов. В другом исследовании сообщалось, что 1 синапс может хранить 4,7 бита информации. Нейроны — это клетки, которые обрабатывают и передают сообщения в головном мозге, а синапсы — это мосты между нейронами, по которым передаются передаваемые сообщения.Запуск чисел — 125 триллионов синапсов — 4,7 бит / синапс и около 1 триллиона байтов, равных 1 ТБ (терабайту).

Этот объем памяти составляет более 74 терабайт (только в коре головного мозга)

Если у вас достаточно новый компьютер, планшет или смартфон, вы понимаете фразу «мегабайты» и «гигабайты», это знание может помочь оценить огромные возможности вашего мозга для хранения информации.

Персональные компьютеры раннего поколения имели — в лучшем случае — несколько мегабайт и жестких дисков для хранения информации.Это несколько миллионов единиц цифровой памяти — в то время казалось много, но по сегодняшним меркам мало.

Например, современные смартфоны нередко имеют объем памяти « гигабайт, » (16 ГБ, 64 ГБ, 128 ГБ) или больше.

Для сравнения: компьютер на борту первого космического корабля «Аполлон», который приземлился на Луну, имел операционную систему с объемом памяти всего 64 килобайт (64 КБ). Компьютер в этом примере мог обрабатывать чуть более 64 тысяч байтов, что составляет чуть более 64 тысяч символов информации.Сегодня у большинства цифровых тостеров больше вычислительной мощности, чем у Apollo 11, а ваш средний смартфон буквально на световые годы опережает компьютер, который управлял этим космическим кораблем.

Возвращаясь к человеческому мозгу, согласно статье 2010 года в Scientific American , объем памяти человеческого мозга был эквивалентен 2,5 петабайт объема памяти. В качестве числа « петабайт, » означает 1024 терабайта или миллион гигабайт, поэтому мозг среднего взрослого человека может хранить эквивалент 2.5 миллионов гигабайт цифровой памяти.

Для сравнения, согласно Computerworld , Yahoo — интернет-гигант — создал специально построенное «хранилище данных» объемом 2,0 петабайт . Yahoo использует огромную емкость этого хранилища данных для анализа поведения полумиллиарда посетителей в месяц. «Это не только самая большая база данных в мире, но и самая загруженная», — сообщает журнал.

Для сравнения: собственное массивное хранилище данных IRS, которое отслеживает более 300 миллионов американцев и многие другие миллионы предприятий, имеет емкость 150 терабайт памяти.Тем не менее, вычислительный центр Yahoo объемом 2,0 петабайт , который может обрабатывать 24 миллиарда «событий» в день, на целых 20 процентов меньше, чем емкость одного человеческого мозга.

Человеческий мозг — действительно чудо, обладающее большими возможностями, чем большинство из нас может себе представить. По мере появления новых исследований — это только вопрос времени, когда мы действительно узнаем, сколько человеческий мозг может хранить.