На сколько процентов используется мозг: A potentially dangerous Request.Path value was detected from the client (?).

Содержание

На сколько процентов люди используют мозг?

Откуда появился этот вопрос?

В обществе есть миф о том, что люди используют свой мозг на несколько процентов, а остальная часть просто «отдыхает» и якобы, есть методики, практики, которые могут раскрыть этот потенциал. Эта схема очень логична, поэтому, даже у образованных людей не вызывает подозрений. Так в знаменитой книге Дейла Карнеги «Как завоевывать друзей и оказывать влияние на людей» есть фраза о том, что мы используем лишь 10% умственных возможностей. И такая перспектива нам нравится. Говорят, что идея о перспективе развития скрытых способностей принадлежит Уильяму Джеймсу, отцу американской психологии, который сказал: «Большинство из нас не задействует свой умственный потенциал» в 1890-м году. И у него были полные основания так говорить, потому что, в то время, инструментов для познания человеческого мозга было не так много, а ряд экспериментов не удавлюсь объяснить. 

Наглядные примеры

Самым наглядным доказательством можно считать человеческое тело, которое немедленно отторгает незадействованные части организма. Все это делается для экономии энергии. Если не использовать глаз, то совсем скоро его мышцы станут вялыми, если не использовать ноги, то придется заново учиться ходить. Почему же мы думаем, что для мозга это правило не работает. Очень даже работает, есть такой термин в медицине «Synaptic_pruning» https://en.wikipedia.org/wiki/Synaptic_pruning он объясняет почему часть нервных клеток у млекопитающих отмирает в детстве.

Ну и что?

Признать ограниченность мозга гораздо труднее, чем то, что это твой максимум. Под этим «соусом» продают разные мотивирующие и развивающие программы. Людей заставляют верить в то, что прыжки в тесном зале или какие-то другие упражнения помогут раскрыть «весь свой потенциал». Если ты знаешь, что твой мозг работает на 100%, то ты точно уже не попадёшься на странное обещание открыть в себе «что-то скрытое»

В итоге

Мозг работает на все 100% — он контролирует массу процессов.

Не нужно верить тому, кто говорит, что есть какой-то «скрытый резерв» и вот эти «приседания» тебе помогут.

Еще видео по теме от TED

Post Views: 793

«Прожигатель» энергии | Наука и жизнь

Статья — победитель конкурса научно-популярных статей «Био/мол/текст»-2016 в номинации «Своя работа».

Чтобы голова была светлой и воссиял чистый разум, клеткам мозга пришлось освоить разные профессии, разделив функции уже на этапе утилизации источников энергии.

Схема метаболических взаимодействий между клетками мозга — нейронами и астроцитами. Глутамат (ГЛУ) — нейромедиатор, высвобождающийся из синаптического окончания нейрона. Часть высвобожденного глутамата поглощается астроцитами с помощью переносчиков возбуждающих аминокислот (ПВАК) совместно с тремя ионами натрия (Na+). Ионы затем выталкиваются с помощью работы Na+/K+-АТФазы, потребляющей энергию в форме аденозинтрифосфата (АТФ). Это стимулирует поглощение глюкозы астроцитами. С помощью переносчиков (GLUT1) глюкоза из кровяного капилляра поступает в астроцит и в процессе гликолиза превращается в лактат (молочную кислоту). При этом освобождаются две молекулы АТФ. Лактат посредством специальных переносчиков (МКТ) поступает в нейрон и после нескольких превращений, в том числе в митохондриях, дарит клетке 38 молекул АТФ. Сами нейроны тоже могут поглощать глюкозу — посредством рецепторов GLUT3. Глюкозо-6-фосфат, образовавшийся в нейроне из глюкозы, направляется в пентозофосфатный цикл, который поставляет вещества-предшественники для синтеза нуклеотидов ДНК и РНК. Регулирует гликолиз в нейронах и астроцитах фермент PFKFB. Предшественники антиоксидантной (глутатионовой) системы нейрона (Глут) также поступают в него от астроцитов и участвуют в обезвреживании активных форм кислорода, превращаясь из восстановленной формы (ГлутRed) в окисленную (ГлутOx). Рисунок: Bélanger, M., Allaman, I., and Magistretti, P. J. (2011a). Brain energy metabolism: focus on astrocyte-neuron metabolic cooperation. Cell Metab. 14, 724—738. doi: 10.1016/j.cmet.2011.08.016 (модифицирован).

Человеческий мозг обладает достаточно скромным весом — на его долю приходится всего два процента массы тела. Но это не мешает мозгу быть самым большим потребителем глюкозы в нашем организме. Каким образом нейроны мозга потребляют такой объём энергии? И можно ли считать расточительность мозга эволюционно устаревшей?

Для нормальной работы органов нашего тела необходима энергия. Большую часть энергии человек получает с пищей — в результате превращения поступающих в организм углеводов в глюкозу и разложения последней до углекислого газа и воды. Превращение сопровождается запасанием энергии в виде аденозинтрифосфатов (АТФ) или других макроэнергетических соединений. Эти запасы энергии распределяются между органами неравномерно. Мозг обычно использует 50% глюкозы, поступающей из печени в кровь, то есть примерно 100 г глюкозы в день. Не так уж мало, учитывая, что вес мозга составляет приблизительно 2% величины массы всего тела. Такая «прожорливость» послужила основанием для создания теории «эгоистичного мозга» («selfish brain» theory)*. Согласно этой теории, интенсивное потребление энергии мозгом обусловлено двумя основными процессами: затратами энергии его клеток на генерацию нервных импульсов и затратами на ведение «домашнего хозяйства» — обеспечение целостности и нормального функционирования клеток мозга. Соотношение между этими двумя процессами оценивается как 2:1.

Роли предопределены

Наиболее активно в энергозависимых процессах мозга участвуют две группы клеток: нейроны и астроциты. Нейроны — клетки, способные генерировать и проводить электрические импульсы. Это клетки-специалисты, так как функция каждого нейрона строго определена. В течение долгого времени (например, у мышей до двух месяцев) происходит процесс «обучения» нейрона. Средний человеческий мозг содержит около 100 миллиардов обученных нейронов, и каждый из них соединяется в среднем с тысячью других нейронов. Таким образом образуются обширные и сложные нейронные сети — основа для обработки и передачи мозгом информации. Ввиду сложных интегративных взаимодействий между нейронами замена этих клеток в нейронных сетях почти всегда сопровождается ухудшением качества нейрональной передачи.

Функция астроцитов — глиальных клеток мозга — состоит, главным образом, в обеспечении нейронов энергией (питательными веществами) и в борьбе с активными формами кислорода и азота. При этом количество астроцитов в несколько раз превышает число нейронов мозга, так что каждый нейрон «окружён» целым ансамб-лем астроцитарных клеток.

Свои энергетические ресурсы нейроны и астроциты используют разными путями. Глюкозо-6-фосфат, образующийся из глюкозы, направляется нейронами по большей части в цепь метаболических превращений пентозофосфатного пути, а в астроцитах это соединение вовлекается в цепь гликолитических реакций. Это принципиальное отличие нейронов от астроцитов. Дело в том, что в ходе пентозофосфатного пути образуются вещества-предшественники (исходные соединения) для синтеза нуклеотидов цепи ДНК и РНК, а также восстановители (доноры протонов и электронов), необходимые нейрону для регенерации глутатиона — белка антиоксидантной защиты мозга. В ходе же гликолитических реакций образуется большое количество энергии, которая используется в астроцитах как «универсальная валюта» в разных биосинтетических процессах. Подобная широта возможных метаболических реакций в астроцитах и относительная консервативность путей в нейронах связаны с разными функциями клеток. Нейроны генерируют потенциалы действия, проводят возбуждение, интегрируют информацию, полученную от разных рецепторов. При этом нейроны, как и любые другие клетки мозга, подвержены нарушениям в цепи ДНК и процессам окисления. Но, как мы уже говорили, каждый нейрон совершенно незаменим. Вот и приходится этим нервным клеткам всячески продлевать себе «молодость», то есть поддерживать себя в функционально активном состоянии. Реакции же пентозофосфатного пути как раз обеспечивают и репарацию повреждённых участков ДНК, и борьбу с активными формами кислорода.

Задача астроцитов — создание условий для нормальной активности нейронов. Для этого астроциты готовы обеспечить их большим количеством энергии и организовать защиту нейронов от окислительного стресса. Единый путь для решения этих двух задач эволюционно пока не сложился. Поэтому астроцитам приходится сжигать всю глюкозу в гликолитической «печи», а уже потом использовать запасённую энергию для «оплаты» разных метаболических путей. Такая сеть реакций обеспечивает синтез в астроцитах широкого спектра ферментов антиоксидантной защиты, включая оксиредуктазу, глутаматцистеин-лигазу, глутатионпероксидазу, глутатионредуктазу, глутатионтрансферазу, а также глутатион и витамин Е. Ещё один важный исход протекания гликолиза в астроцитах — образование лактата (молочной кислоты), который способен перемещаться во внеклеточное пространство. Что же тут особенного? Дело в том, что лактат, попадая из межклеточного пространства в нейроны, способен сначала восстанавливаться до пирувата, а затем — через цепь реакций цикла трикарбоновых кислот (ЦТК) при помощи митохондриальной цепи — образовывать целый фейерверк молекул АТФ. Благодаря такой сложно устроенной машинерии метаболических превращений в нейронах образуется 38 молекул АТФ против двух молекул АТФ, которые в ходе гликолиза образуются в астроцитах. (Напомним, что АТФ — универсальный источник энергии для всех биохимических процессов.) Строго говоря, сами астроциты не нуждаются в том количестве энергии, которую отдают нейронам, то есть проявляют своеобразную энергетическую щедрость. А вот нейронам такое энергетическое обеспечение крайне необходимо, потому как генерация импульсной активности и тонкая регуляция рецепторов и ионных каналов на клеточной мембране — энергетически «дорогие» процессы, то есть требуют больших энергетических затрат.

Строгий контроль

Для регуляции скорости гликолиза (высокой — в астроцитах и низкой — в нейронах) в клетках мозга служит фермент 6-фосфо-фрукто-2-киназы/фруктозо-2,6-бисфосфатазы (PFKFB). Именно его высокая активность в астроцитах обеспечивает большую скорость протекания в них гликолитических реакций. Однако что произойдёт, если нейроны снизят скорость основного пентозофосфатного пути и, подобно астроцитам, наладят процессы гликолиза? Экспериментально показано, что это приведёт к катастрофе и гибели нейронов. Дело в том, что такое ускорение гликолиза в нейронах вызывает сокращение образования глутатиона, что в конечном счёте ведёт к апоптотической гибели клетки.

Таким образом, в результате разделения энергетических путей (астроциты подготавливают глюкозу к полному расщеплению, а нейроны уже осуществляют её окончательный катаболизм) образуется что-то вроде конвейера по расщеплению энергетических субстратов и молекулы расщепляются полностью, а образующаяся энергия максимально используется клетками.

Опасный «голод» мозга

Согласно наиболее популярной точке зрения, именно изменение энергетического состояния мозга служит причиной (по крайней мере, одной из главных причин) судорожных состояний организма и гибели клеток в структурах мозга. Из-за снижения энергообеспечения клеток мозга вследствие травм, ишемии или внутримозговой опухоли под ударом оказываются, в первую очередь, системы регуляции тормозных процессов в нервной ткани. Недостаток энергии приводит к неспособности нейронов затормозить возбуждение и к постепенному распространению возбуждающей волны во все области мозга. Неконтролируемая постоянная активация клеток вызывает ещё большее истощение их энергетических запасов и окислительный стресс. При снижении активности антиоксидантной защиты ниже критического уровня в клетках происходят необратимые изменения. Развивается замкнутая цепь губительных событий, при которых судорожная активность вследствие дефицита энергии в структуре мозга вызывает новые эпизоды приступов. Судороги начинают порождать новые судороги. Судорожные приступы (эпилептическая активность) развиваются в первую очередь при наследственных заболеваниях, нарушающих нормальный метаболизм энергии в мозге. Причём резкое снижение содержания главного источника энергии — глюкозы в крови — вызывает тяжёлые судорожные припадки. Такой эффект наблюдается, например, у людей, страдающих эпилепсией, в период после сна, когда концентрация глюкозы в крови резко падает из-за отсутствия поступления пищи в течение примерно восьми часов.

Разделяй и «процветай»

Экономисты со времён А. Смита и А. Вебера подмечают, что разделение труда — важнейшее и непременное условие развития экономики любого государства и общества. Этот принцип разделения трудовых обязанностей в полной мере можно отнести и к принципам работы сложных биологических систем.

Эволюционно сложившийся принцип разделения функций клеток увеличил возможности организма. Возросшие сложность и специализация клеток мозга, в конечном счёте, привели к потребности в координировании их работы и, как следствие, к увеличению нагрузки на мозг. В результате нейроны сократили энергетические траты на процессы, не связанные с передачей нервного импульса, а постоянные хлопоты о состоянии нейронов (поддержание биосинтеза белков, нуклеиновых кислот, фосфолипидов, функций митохондрий) взяли на себя астроциты. Причём разделение функций клеток произошло на уровне источников энергии. Отсутствие конкуренции за источники питания позволило астроцитам и нейронам «сконцентрироваться» на своих функциях. Энергетических запасов мозга стало хватать не только на координацию функций организма, обеспечивающих выживание, но и на «халтурку» в виде сознательной деятельности, сильно продвинувшей животных в эффективности их труда.

***

Гликолитические реакции — реакции расщепления глюкозы.

***

Метаболические реакции — это химические реакции, возникающие с момента поступления в организм питательных веществ до момента выделения во внешнюю среду конечных продуктов этих реакций. В метаболизм вовлечены все реакции, протекающие в живых клетках, в результате которых происходит строительство клеток и структур тканей. То есть метаболизм можно рассматривать как процесс обмена веществ и энергии.

***

Метаболический процесс подразделяется на анаболизм и катаболизм. При анаболических реакциях из простых молекул путём биосинтеза образуются сложные, что сопровождается затратой свободной энергии. Анаболические превращения обычно восстановительные. При катаболических реакциях, наоборот, поступившие с пищей и входящие в состав клетки сложные компоненты расщепляются до простых молекул. Эти реакции преимущественно окислительные, сопровождающиеся выделением свободной энергии.

***

Глутатион — трипептид, образованный остатками трёх аминокислот: глутаминовой кислоты, цистеина и глицина. Обладает антиоксидантным действием и определяет окислительно-восстановительные характеристики внутриклеточной среды. Соотношение восстановленной и окисленной форм глутатиона в клетке показывает уровень окислительного стресса. Синтезируется в организме.

***

Потенциал действия — волна возбуждения, перемещающаяся по мембране живой клетки на небольшом участке нейрона. Потенциал действия — физиологическая основа нервного импульса.

Комментарии к статье

* Peters A., Schweiger U., Pellerin L., Hubold C., Oltmanns K. M., Conrad M., Schultes B., Born J. and Fehm H. L. (2004) The selfish brain: competition for energy resources. J. Neurosci. Biobehav. Rev. 28, 143—180.

Как на самом деле работает мозг / Хабр

На хабре довольно популярны статьи о различных техниках повышения работоспособности, улучшения памяти, самомотивации и т.д. и т.п. Увы, зачастую авторы этих статей совершенно не представляют себе, что такое мозг, как он работает и почему всё устроено именно так.

Прежде всего, необходимо понять вот что:

Думать — дорого

Изложенные ниже сведения почёрпнуты, большей частью, из книги С.В.Савельева «Происхождение мозга», которую я настоятельно рекомендую к прочтению, наряду с трудами Ричарда Докинза и Конрада Лоренца.

Мозг возник в результате эволюции как гибкий, универсальный и быстрый решатель. Обладание мозгом делает животное значительно более приспособленным, особенно в экстремальных ситуациях. Однако за все приходится платить: мозг — чрезвычайно затратный орган. У человека интенсивно работающий мозг потребляет четверть (!) ресурсов всего организма. Проблема заключается ещё и в том, что мозг никогда не находится в состоянии покоя; даже отдыхающий мозг потребляет 10% энергии организма, при этом составляя всего 2% от его массы. Кроме того, организм элементарно не в состоянии поддерживать интенсивную работу мозга в течение длительного времени, через какое-то время неизбежно наступает нервное истощение. Ко всему прочему, мозг, лишенный нужных ресурсов (кислорода прежде всего), практически мгновенно (в течение 5 минут) погибает.

Оптимизация

Полагаю, большинство хабровчан к данному моменту уже представили себе, каким образом можно оптимизировать энергетические затраты мозга. ИТ-специалисты в этом плане ничего лучше природы не придумали.

Вариант А: ограничить активность мозга только действительно экстремальными ситуациями. На человеческом языке этот механизм называется «лень». Человек инстинктивно стремится не думать, до тех пор, пока в этом нет необходимости. Многие животные, например, кошки, вообще постоянно пребывают в одном из двух состояний: либо сонной дрёмы, либо гиперактивности. Лень является двигателем прогресса в самом что ни на есть буквальном смысле.

Вариант Б: кэш. Заложить как можно больше предопределенных моделей поведения и включать мозг только тогда, когда автопилот не может разрешить проблему сам. Такая оптимизация свойственна прежде всего мелким животным, но, как нетрудно заметить, проявив минимум наблюдательности, человек ей тоже пользуется вовсю.

Кстати, отсюда идет знаменитый несуразный миф о том, что человек, якобы, использует десять (пять, два — нужное подчеркнуть) процентов своего мозга. В конкретный момент времени и в состоянии покоя — в каком-то приближении, да. Потому что использовать мозг целиком без необходимости — дорого и неразумно. Но держать 90% мозга не используемыми вообще — ещё более дорого и неразумно.

Реальность

Часто кажется, что поведение человека глупо и нелогично. Однако в свете предыдущего параграфа вполне очевидно, что поведение человека абсолютно умно и логично. Вопрос «о чем ты вообще думал», как правило, имеет простой ответ: ни о чём. Человеку свойственно ни о чем не думать, и это с эволюционной точки зрения самая выгодная программа.

Конечно, в современном мире у большей части человечества не возникает проблем с питательными веществами и механизмы оптимизации энергопотребления не нужны. Но, увы, изменить собственную генетическую программу мы не в состоянии; да и нет никакой гарантии, что иная схема работы мозга окажется для homo sapiens более оптимальной.

Помнить — дорого

От мышления перейдём к памяти. Для понимания процессов запоминания и вспоминания полезно, прежде всего, усвоить одну простую вещь: человеческая память — энергозависимая. На хранение информации непрерывно расходуются ресурсы организма. Думаю, вы уже поняли, что это означает :-).

Во-первых, память разделяется на кратковременную и долговременную. В долговременную память попадает только небольшая часть потока информации.

Во-вторых, воспоминания непрерывно утрачиваются. Чем больше проходит времени, тем меньше информации о событии остается в памяти.

Запоминание случайно

На эти, и без того нерадостные для студентов 🙂 процессы накладывается ещё и вероятностная сущность запоминания. Дело в том, что запоминание — это образование в нейронной сети устойчивых циклических сетей, содержащих нужную информацию. Этот процесс не очень быстр и довольно непредсказуем. Нельзя сколько-нибудь точно предугадать, в какой момент изменится конфигурация нейронов. Именно поэтому человек частенько запоминает на всю жизнь совершенно бессмысленную и ненужную информацию — потому что так сложилось, что в момент образования новой конфигурации нейронов он думал именно об этой ерунде. Для того, чтобы гарантировать запоминание приходится постоянно обновлять информацию в течение довольно длительного периода времени.

Память врёт

Как было сказано в предыдущем разделе, память нужна человеку прежде всего для того, чтобы не думать. Запомненные решения и модели поведения позволяют не напрягать мозг, а действовать на автопилоте. Это — фактически главная функция памяти.

Однако в силу того, что память энергозависима, запомнить всю нужную информацию нельзя. С одной стороны, постоянно поступает новая информация, которая потенциально может быть важной. С другой стороны, старая информация постоянно утрачивает актуальность. Таким образом, старые воспоминания постоянно конкурируют с новыми за место в памяти. Более того, в целях масимально полного использования доступного ресурса, новые и старые информационные сигналы циркулируют по одним и тем же путям. В результате, старые воспоминания постоянно искажаются, что со временем приводит к довольно неожиданным эффектам вплоть до полного несоответствия старого воспоминания реальности, причем старые воспоминания со временем становятся всё более идеализированными. Это характерно не только для людей, но и для других животных тоже.

Welcome to the Real World

Не знаю, как вы, а я значительно лучше стал понимать поведение людей, когда всё это прочитал. Представления о том, почему мозг ведёт себя именно так, а не иначе, на мой взгляд, гораздо более полезно, чем абстрактные рекомендации про то, как повысить работоспособность и улучшить память. Надеюсь, и вам они окажутся полезными.

лечение в Москве, симптомы и причины

Описание заболевания

Киста головного мозга представляет собой полость, заполненную жидкостью, которая локализуется в структурах головного мозга. Содержимое кисты может быть представлено кровью, гноем, спинномозговой жидкостью. Некоторые кисты формируются еще во время внутриутробного развития.

Стоит отметить, что, несмотря на доброкачественный характер большинства кист, они могут оказывать давление на структуры головного мозга, вызывая яркую клиническую картину, характерные симптомы и серьезные осложнения.

Типы кист головного мозга:

  • Арахноидальная киста – формируется между веществом головного мозга и паутинной оболочкой. Главной функцией паутинной оболочки является защита. Арахноидальная киста заполнена спинномозговой жидкостью, чаще формируется у детей, но может встречаться и взрослых, преимущественно у мужчин. В большинстве случаев протекает бессимптомно.
  • Коллоидная киста – заполнена своеобразным гелем. Формируется, как правило, в желудочке головного мозга. Киста может время от времени блокировать отток спинномозговой жидкости, циркулирующей в желудочках, и вызывать повышение внутричерепного давления.
  • Дермоидная киста – врожденная киста, которая формируется по причине нарушения миграции клеточных элементов во внутриутробном периоде. Содержимое может быть представлено волосами, зубами, клеточными элементами потовых желез.
  • Эпидермоидная киста – еще один тип врожденной опухоли. Характеризуется медленным ростом, проявляет себя, как правило, во взрослом возрасте.
  • Киста шишковидной железы. Обнаруживается случайно при проведении обследования по поводу других причин. Может сформироваться в любом возрасте. При достижении определенных размеров может вызывать нарушения зрения.

Симптомы кисты головного мозга

Симптомы зависят от размеров кисты и локализации кисты в головном мозге.

Большинство симптомов обусловлено нарушением оттока спинномозговой жидкости и повышением внутричерепного давления.

Симптомы включают следующее:

  • Нарушение координации и равновесия
  • Боли в лицевой области
  • Головная боль
  • Нарушения слуха и зрения
  • Тошнота, рвота
  • Головокружение
  • Судороги
  • Позиционные головные боли

Диагностика

Зачастую киста головного мозга, не вызывая симптомов, представляет собой случайную находку во время обследований другой патологии.

В случае целенаправленного обращения за медицинской помощью и наличии характерных симптомов, врач проводит опрос, полный медицинский осмотр, в том числе оценку неврологического статуса. Чтобы оценить состояние головного мозга, выполняют такие визуализационные тесты как МРТ и КТ сканирование головного мозга. Контрастирование во время выполнения этих исследований является важным этапом для проведения дифференциальной диагностики.

При развитии судорожного приступа выполняют электроэнцефалографию.

Лечение кисты головного мозга

Наблюдение в динамике рекомендовано только в случае, когда киста не достигает больших размеров и протекает бессимптомно.

Хирургическое лечение показано в случае быстрого роста кисты и риска развития осложнений на фоне воздействия на структуры головного мозга.

Суть хирургического лечения заключается в дренировании кисты, при этом используется эндоскопическое оборудование.

В условиях нейрохирургического стационара ФНКЦ пациенты получают высокоспециализированное комплексное лечение, проходят полноценную реабилитацию при участии психологов, врачей ЛФК, специалистов рефлексотерапии.

Мозг работает только на 10%?

Существует один очень бородатый и не убиваемый миф о том, что человеческий мозг используется только на 10%. Миф обрел невероятную популярность после выхода в прокат фильмов «Области тьмы» и «Люси». По мнению многих людей, если каким-то образом научиться использовать большее количество мозга, можно стать умнее, креативнее или даже обрести сверхспособности. Правда ли это? И на сколько процентов работает наш мозг?

Проблема 10% мозга.

Основная проблема данного утверждения состоит в его неопределенности. Сторонники мифа то и дело говорят о 10% (в некоторых случаях о 7% или 5%, а то и меньше), но не уточняют 10% чего. Попробуем рассмотреть все возможные варианты и последовательно их опровергнуть.

Работает только 10% от всего объема мозга.

Это заблуждение легче всего опровергнуть. Если бы человек не использовал 90% своего мозга, то повреждение этих частей в большинстве случаев не приводили бы ни к чему страшному. В реальности же, каждый отдел мозга отвечает за свои функции, и даже самые простые процессы, такие как приседания или сжатие кулака задействуют несколько отделов мозга, что уже гораздо больше, чем 10%. Более того, даже очень небольшое повреждение любого из отделов мозга может привести к очень серьезным последствиям. Не даром операции на мозге считаются одними из самых сложных и опасных в медицине.[1]

Да, бывают случаи, когда люди остаются вполне работоспособными даже после очень серьезных повреждений головного мозга.[2] Но этот факт лишь показывает, что некоторые отделы мозга способны брать на себя часть обязанностей других отделов. Тем более не стоит забывать, что эволюция «не любит» ничего лишнего, если бы нам не нужны были какие-либо участки мозга, можно с уверенностью утверждать, что их у нас бы не было.

Мозг использует только 10% от всех клеток мозга.

В человеческом мозге есть 2 типа клеток: нейроны и глиальные клетки. Первые отвечают за получение, обработку и передачу информации, вторые – за то, чтобы нейроны нормально функционировали. [3]

С одной стороны, утверждение действительно имеет смысл. Дело в том, что глиальные клетки, по мнению ученых играют вспомогательную роль и их количество в 10-50 раз больше, чем количество нейронов (и это при том, что в нашем теле примерно 85млрд нейронов).
С другой стороны, утверждение теряет всякий смысл если учесть то, что вспомогательные клетки играют важнейшую роль в жизни нейронов. Они не только помогают нейронам развиваться, но и даже принимают непосредственное участие в их восстановлении при повреждениях.[4][5]

Мозг использует только 10% нейронов.

Это утверждение также не верно. Учеными было доказано, что бездействующих нейронов не бывает. При простое нейроны атрофируются и умирают.[6]

Мозг одновременно использует только 10% нейронов.

Это утверждение тяжело доказать или опровергнуть, так как сначала придется посчитать все активные нейроны, а потом еще и доказать, что их количество равно 10% от всех нейронов в мозге. Так или иначе, мозг действительно не задействует все нейроны одновременно, так как это просто не нужно. В человеческом теле огромное количество нервных клеток, и все они за что-то отвечают: зрение, слух, движения, мысли и т.д. Если предположить, что все нервные клетки вдруг разом активируются, то человек будет испытывать, что-то, что невозможно описать. Представьте себе человека, который хаотично двигает всеми частями тела, испытывает зрительные и слуховые галлюцинации, и при этом чувствует все эмоции сразу.

В мозге развито только 10% нейронных связей.

Это, пожалуй, самая неоднозначная и трудноопровержимая гипотеза. Нейроны начинают связываться между собой сразу же после нашего появления на свет, и происходит это как результат освоения каких-либо навыков.[7]

Например, при рождении, зрение ребенка развито очень слабо, он не способен различать цвета и нормально фокусировать взгляд.[8][9] Все эти навыки приходят в течении первых месяцев жизни и развиваются именно благодаря тому, что зрительные нервы все больше и больше развивают свою связь с мозгом. Тот же процесс происходит со слухом, движениями и другими нашими способностями. Более того, некоторые особо важные навыки могут развиться только в раннем детстве. Опытным путем было доказано, что если после рождения на несколько месяцев завязать глаза котятам, то после снятия повязки они останутся слепыми.[10] Это происходит именно из-за того, что в определенный промежуток времени связь между зрением и мозгом так и не была развита.

Вы никогда не задумывались над тем, почему детские игрушки такие яркие и разноцветные? Это делается не случайно, а именно для того, чтобы ребенок научился различать как можно больше цветов. Каждый из нас, наверняка, был свидетелем ситуации, в которой одному человеку казалось, что он видит темно-синий цвет, а другой говорил, что цвет — просто черный. Из этого можно сделать вывод, что у человека, который видит темно-синий цвет зрение более развито.

Человек развивает нейронные связи в течении всей своей жизни. Это происходит, когда мы учимся играть на фортепиано, говорить на новом языке или изучаем новые приемы каратэ. Но способность развивать нейронные связи постепенно ослабевает, вот почему дети все схватывают на лету, а взрослым порой нужны месяцы, чтобы освоить микроволновку.

Совершенно точно, что мозг человека не развивает все возможные нейронные связи, но говорить о каких-либо процентах здесь не приходится, глупо даже пытаться оценить работу мозга с помощью цифр. Ведь навряд ли есть способ подсчитать все возможные навыки и знания человека, и еще менее вероятно, что кто-либо способен развить их все в себе (представьте кого-то, кто знает и умеет абсолютно все).

Некоторые связывают 100% развитие нейронных связей с экстрасенсорными способностями, но доказать это также очень сложно, впервую очередь из-за того, что не доказано само существование таких способностей.[11]

На сколько процентов работает мозг человека?

Утверждать, что человек использует мозг только на несколько процентов — крайне не правильно. В то же время, совершенно логичным будет предположение, что нет предела для развития и получения новых знаний. Несмотря на то, что мозг остается самым неизученным органом человека, кое-что мы знаем точно: чтобы мозг лучше работал его нужно тренировать, причем делать это нужно с раннего детства. Не верьте в «сказки» о том, что мозг какого-либо ученого был развит на несколько процентов больше, чем мозг обычных людей. Степень развития мозга зависит только от Вас и от того, как вы его тренируете.

Как современная наука опровергает миф о 10% активности мозга?

Мозг, будучи наиболее сложным органом у всех живых существ, каждое мгновение обрабатывает огромное количество информации, передает сигналы другим системам организма. Ученым до настоящего времени не удалось полностью изучить его структуру и функциональные особенности. У человека орган отвечает за такие процессы, как: мышление, сознание, речевые функции, координация, эмоции, рефлекторные функции.

Все тело человека пронизано сетью нервов, являющихся продолжением ЦНС. Через нейроны информация от мозга расходится по всему организму и поступает обратно для обработки. Все нервные клетки создают с ним единую информационную сеть.

Ученные не однократно пытались оценить, на сколько работает мозг человека, и в результате их исследований, в прошлом веке, возникло множество ложных теорий. По одной из них считалось, что человек использует только 3% от его потенциала, в то время как другие утверждали, что 15-20 процентов. Нейробиолог Барри Гордон характеризует миф как «смехотворно ошибочный», добавляя: «мы используем практически все части мозга, и они активны практически постоянно». Барри Бейерштейн приводит аргументы, опровергающие миф о десяти процентах:

1. Исследования повреждений мозга: если 90% мозга обычно не используется, повреждения этих частей не должно влиять на его работу. Практика же показывает, что почти не существует областей, которые могут быть повреждены без потери способностей. Даже небольшие повреждения могут приводить к огромным последствиям.
2. Мозг обходится телу довольно дорого в плане потребления кислорода и питательных веществ. Он может требовать до 20% всей энергии тела, при этом составляя лишь 2% массы. Если бы 90% были не нужны, люди с меньшим, более эффективным мозгом имели бы эволюционное преимущество – остальным сложнее было бы проходить естественный отбор. Отсюда также очевидно, что такой большой мозг не мог бы даже появиться, если бы в нём не было потребности.
3. Сканирование: технологии вроде позитронно-эмиссионной томографии и функциональной магнитно-резонансной томографии позволяют наблюдать работу живого мозга. Они показали, что даже во время сна в мозге имеется некая активность. «Глухие» зоны появляются лишь в случае сильных повреждений.
4. Локализация функций: вместо того, чтобы быть единой массой, мозг делится на отделы, которые выполняют различные функции. На определение функций каждого отдела были потрачены многие годы, и отделений, не выполняющих никаких функций, обнаружено не было.
5. Микроструктурный анализ: при регистрации деятельности отдельных нейронов учёные наблюдают за жизнедеятельностью отдельно взятой клетки. Если бы 90% мозга бездействовала, это сразу бы заметили.
6. Нейронные заболевания: клетки мозга которые не используются, имеют тенденцию вырождаться. Следовательно, если 90% мозга были бы неактивны, то вскрытие мозга взрослого человека показало бы масштабное вырождение.
7. Другим аргументом является то, что большой размер мозга требует увеличения черепа, что повышает риск смерти при рождении. Такое давление обязательно избавило бы популяцию от лишнего мозга. Таким образом получается, что мы используем 100% мозга в целом, но для каждой задачи используется свой участок и намного меньше процентов.

Современные ученые, в частности, нейробиолог Б. Гордон предоставил несколько аргументов, полностью опровергающих миф о 10% использовании мозга. К ним относятся:

1. Во время естественного отбора и прохождения этапов эволюции отбирались лишь значимые для того или иного вида признаки. Если бы 90 % мозга не выполняло никаких функций, то, соответственно, в процессе эволюции эти части ЦНС исчезли бы.
2. Современные методы исследования, то есть различные сканирования, позволяют определить отсутствие слепых зон активности мозга. Появление неактивных участков отмечается только у лиц, имеющих какие-либо повреждения мозга.
3. Экспериментально доказано, что каждый отдел головного мозга отвечает за определенную функцию. При повреждении участка мозга, в любом случае, произойдет какое-то нарушение центральной нервной деятельности.
4. Доказано, что каждая отдельная клетка мозга функционально активна.
5. В ходе исследований выяснилось, что неиспользование какого-либо участка тела человека (части органа или даже конечности) приводит к его атрофии, а в некоторых случаях к замещению соединительной тканью. Если бы в мозге были неактивные участки они бы атрофировались или же вырождались.

Одним из интересных фактов о работе мозга является его повышенная активность во время сна. У некоторых ученых даже бытует мнение, что человеку для того и требуется сон, чтобы мозг успел обработать полученную информацию и разложить ее по полочкам.

Все эти доказательства свидетельствуют лишь о том, что ни та, ни другая сторона не понимают друг друга. Потому что потенциал мозга и использование определенных участков органа – это разные понятия.

Мир логики

Насколько вам интересны и полезны подобные темы?

10 вопросов онкологу о донорстве костного мозга

Иногда пересадка костного мозга – единственная надежда на спасение. Но найти пациенту «генетического близнеца», подходящего для трансплантации не так-то просто: шанс примерно 1 на 10 тысяч. Врачи используют специальные базы данных – так называемые регистры, но проблема в том, что в нашей стране потенциальных доноров слишком мало – около 130 тысяч. Чтобы обеспечить потребность всех нуждающихся в пересадке, нужно, чтобы в реестре значилось не менее миллиона человек.

Многих процедура донорства пугает: она окутана всевозможными мифами, страшилками и небылицами. Люди путают костный мозг со спинным или головным, боятся, что медицинские манипуляции окажутся чрезвычайно болезненными и опасными.

Мы попытались разобраться в  этой важной теме вместе с детским онкологом, завучем кафедры онкологии, детской онкологии и лучевой терапии СПбГПМУ Глебом Кондратьевым.

1. Что такое костный мозг?
Костный мозг — главный орган кроветворной системы, осуществляющий гемопоэз и иммунопоэз, то есть образование новых клеток крови и клеток иммунной системы. В костном мозге также находятся стволовые клетки, которые являются универсальными и способны превращаться в любые необходимые клетки.

2. Кому может понадобиться мой костный мозг?
Есть определенный перечень заболеваний в детской онкологии, иммунологии и гематологии, когда пересадка костного мозга  является единственным способом, который может помочь. Это дети, у которых есть генетические поломки, с которыми не возможно справится системной химиотерапией. Если говорить об иммунных заболеваниях, то это, как правило, вообще единственный способ изменить ситуацию –трансплантация тут является единственной надеждой. В  детской онкологии это определенная группа лейкозов, редкие лейкозы, которые ассоциированы с целым рядом генетических мутаций. Это рецидивы лейкозов, когда стандартные линии терапии оказались неэффективными.

3. Я хочу стать донором. Что мне нужно сделать?
Если говорить о процедуре  донорства костного мозга, то ее можно разделить на две большие части. Во-первых, чтобы стать участником регистра костного мозга нужно пройти типирование. Эта процедура несложная. Она проходит двумя способами: либо палочкой  проводят по внутренней стороне щеки, либо – более распространенный в нашей стране способ – берётся кровь на анализ. При всех крупных отделениях переливания крови (там, где происходит обычная сдача крови) такая возможность есть. Есть также возможность связаться с регистрами напрямую. Для отдалённых регионов существует программа, когда присылают пробирку с подробной инструкцией, и человек сам отправляет свой образец в регистр. Было бы желание – возможности найдутся. Потом ваш генетический материал отправляют на типирование, и вы становитесь участником регистра доноров костного мозга.

Вторая часть процедуры будет, если вы кому-то подойдёте. Тогда с донором свяжется представитель регистра и сообщит, что человек может стать донором костного мозга. В этой ситуации нужно быть просто готовым к тому, чтобы совершить это чудо. Потому что донорство костного мозга – это конечно про чудо. Это про то, что  каждый человек может спасти конкретную жизнь. Как правило, речь идет о смертельных заболеваниях, когда эта терапия – единственное, что может помочь.

4. Мне нужно как-то специально обследоваться, чтобы стать донором?
Перед типированием не нужно проходить обследование, тут, по сути, выбирается человек с точки зрения готовности стать донором впоследствии. Перед самим забором костного мозга обязательно будет проведено тщательное медицинское обследование. Конечно, никто не будет подвергать опасности ни донора, ни реципиента.

5. Как врачи подбирают пациенту подходящего донора?
Существуют системы уникального кода человека. С помощью специальной компьютерной программы находится система математических соотношений, по которым подходит друг другу некая пара людей. Есть понятия «полностью совместимые», и «не полностью совместимые доноры». Всегда хочется, чтобы донор был максимально совместимым, чтобы было меньше иммунологических реакций. Вообще, трансплантация костного мозга – это качели. Истина и  успех всегда где-то на грани. Потому что возможно и отсутствие терапевтического эффекта и отторжение. Это уже медицинские технологии – с одной стороны, космического уровня, с другой – уже апробированные и поставленные на поток.

6. Если я кому-то подошёл в качестве донора, я смогу отказаться?
Если  вы подошли, то и всё дальнейшее будет происходить только по вашему желанию. То есть, учитывая ваши жизненные обстоятельства на этот момент. Вы можете отказаться практически на любом этапе по разным причинам. Это могут быть заболевания или прекрасное состояние беременности. Никто не будет рисковать жизнью донора, поскольку первый принцип донорства костного мозга – безопасность. Прежде всего, безопасность донора.

Важно, что окончательное решение потенциальный донор должен принять не позднее, чем за десять дней до намеченной даты трансплантации костного мозга. Потом отказ будет невозможен: за пять – десять дней до пересадки пациенту проведут высокодозную химиотерапию, полностью уничтожающую его кроветворную и иммунную системы. Если в этом случае не провести пересадку, пациент погибнет.

7. Как врачи забирают костный мозг? Говорят, это очень больно и опасно.
Костный мозг забирается  двумя способами. Первый достаточно длительный – это отбор клеток из периферической крови. Донору за несколько дней до забора клеток делают уколы, чтобы кровотоворные клетки попали в кровоток в достаточном количестве. Это безопасно, но, всё равно, всё происходит под контролем врачей, потому что очень незначительные риски все-таки есть, как и при любых медицинских манипуляциях. Конечно же, используются только одноразовые системы гарантирующие безопасность для донора. Производят установку катетеров в одну и в другую руку, и кровь прогоняют через сепаратор. Отбираются «правильные» клетки для донорства: это CD34 положительные, унипотентные стволовые клетки. Аппарат находит необходимые клетки и их заготавливают. Этот способ очень долгий, потому что отбирать быстро эти клетки невозможно. Поэтому человек просто лежит в кресле несколько часов и смотрит любимый фильм. Машина считает количество полученных клеток, когда оно становится достаточным, процедура заканчивается.

Вариант  забора костного мозга через периферическую кровь используется очень часто. Это зависит от возможностей центра, который производит забор, и от желания пациента. Донору все очень подробно рассказывают и объясняют.

Второй способ – это непосредственно пункция. Она проводится под наркозом, и это, наверное, единственный риск, который будет. Это безопасно и безболезненно, с теми возможностями анестезиологических пособий, которые сегодня существуют. Но риск, всё равно, есть, потому что это наркоз.

Безусловно, забор костного мозга обоими способами запускает целый каскад процессов, который происходит в организме донора. Но, учитывая  длительный опыт, можно  утверждать, что это практически безопасно. По этому поводу есть множество научных публикаций, в том числе, о рисках. Их можно изучить.

8. Врачи заберут мои кроветворные клетки для кого-то другого. А если мне самому их теперь не хватит?
Кроветворных клеток хватит на всех. У донора они восстановятся в течение трёх недель в полном объёме. В случае необходимости, можно повторно сдавать костный мозг через три месяца.

9. Зачем развивать маленький российский регистр доноров, если есть большой международный регистр?
Это очень важно. У нас в стране пока мало людей, которые вошли в регистр. А пациентов очень много. И  у большинства  людей, которым требуется  такая трансплантация, времени нет. Когда запускается международный регистр, на поиски уходит драгоценное время. Пациенты очень долго ожидают донора, и от этого их шансы на выздоровление уменьшаются. Укрепление нашего национального российского регистра играет колоссальную роль как часть национальной безопасности для будущего страны. Очень многих пациентов можно спасти, вернуть к полноценной жизни, вернуть их трудоспособность! Я уже не говорю о том, что в  трансплантации костного мозга зачастую нуждаются дети. Мы понимаем, что  ребенок в такой, даже очень сложной ситуации, может быть полностью вылечен, он начнет полноценно развиваться, расти, будет жить долго и с хорошим качеством жизни.

10. Вы сами не боитесь стать донором костного мозга? Вы состоите в регистре?
Да, я вхожу в регистр доноров костного мозга. Поскольку я работаю с пациентами, которым нужна пересадка, и которые уже перенесли такую трансплантацию, я понимаю насколько это важно. И если я подойду и смогу стать донором, для меня это будет большая удача!

Здесь можно почитать
Как подготовиться к донации
Противопоказания
О донорстве костного мозга

Что Педиатрический университет делает для поддержки донорства костного мозга?

В СПбГПМУ есть группа  неравнодушных студентов, которые  организовали комиссию при Профкоме обучающихся под названием «Капля крови».

Эта Комиссия занимается донорством крови, а также популяризацией донорства костного мозга. Студенты занимаются организацией  донорских уроков, когда студентам различных курсов проводят лекции организаторы регистра, рассказывают о крови и ее компонентах, о костном мозге и ещё о многих интересных трансфузиологических аспектах.

Кроме того, ребята работают в пунктах забора крови. Когда доноры приходят сдавать кровь им рассказывают о донорстве костного мозга, сопровождают процесс донации и помогают адаптироваться тем, кто впервые пришёл сдавать кровь.

 

— Человек, который приходит сдавать кровь, уже мотивирован. Он  хочет помогать, но часто не знает, что можно стать ещё и донором костного мозга. В прошлом году профком обучающихся с нашими студентами организовали большую акцию, в ходе которой было  собрано 80 образцов крови для типирования. Очень отрадно, что к этой акции присоединились сотрудники вуза  – врачи, преподаватели,– сообщил Глеб Кондратьев.


О деятельности «Капле крове», а также о выпускнице СПбГПМУ, которая стала донором костного мозга и спасла человеку жизнь, мы расскажем в ближайшее время.

Дата публикации: 17.09.2020

Как научить свой мозг принимать изменения, согласно нейробиологии

«Изменения могут быть полезными».

Это тип цитаты, которую мы часто слышим, когда готовимся к переходу в нашей жизни, который обязательно бросит вызов нашей рутине. Возможно, мы садимся на диету или включаем новый план упражнений в свой режим. Возможно, изменения более интенсивны, например, смена работы, возвращение в школу или переезд в новый город.

Какими бы ни были изменения и насколько сознательно мы их принимаем или даже приветствуем, мы можем столкнуться с трудностями, пытаясь приспособиться или приспособиться.Конечно, перемены могут быть хорошими, но они также могут быть и неприятными.

Почему это? Частично это связано с сопротивлением нашего мозга изменениям, системой реагирования, которая вырабатывалась в нас в течение многих лет.

Наш мозг приучен к знакомству

«Когда мы рождаемся, наш мозг полностью податлив и постоянно испытывает что-то новое», — говорит Сантош Кесари, доктор медицинских наук, невролог, нейроонколог и нейробиолог. «Мы выясняем положительное и отрицательное поведение, что полезно для выживания и предотвращения последствий, которые могут вызвать даже кратковременную боль.С возрастом наш мозг учится делать то, что заставляет нас делать определенные вещи, и вести себя соответственно каждому контексту и каждому стимулу».

По сути, наш мозг заранее узнает, что работает, а что нет. С одной стороны, это здорово, потому что это означает, что нам не нужно заново учиться позитивному поведению. Но недостатком является то, что мозг привыкает делать определенные вещи определенным образом, так что со временем введение новых поведенческих режимов становится сложной задачей.

«Эмоционально, когнитивно и исполнительно мозг установил множество путей», — говорит доктор.Санам Хафиз, лицензированный клинический психолог и нейропсихолог. «Чем больше вы что-то делаете, тем больше это укореняется в нейронных путях, подобно тому, как компьютер хранит посещаемые вами сайты — когда вы входите в свой браузер, они всплывают, потому что вы часто их используете. Изменения — это переворот во многих вещах, и мозг должен работать, чтобы вписать их в существующие рамки».

Ваш мозг надежно защищен

Когда мы вносим какие-либо изменения в нашу жизнь, наш мозг также находится начеку и готов наброситься, немедленно учитывая возможную угрозу, которую могут нести изменения.

«С точки зрения эволюции мы развиваем эти нервные пути, чтобы приспособиться к жизни, поэтому, когда мы сталкиваемся с изменениями, наш мозг переключается в защитный режим», — говорит Хафиз. «Он должен использовать энергию из резервов, и с этой эволюционной точки зрения он не знает, хорошо ли это изменение для нас или нет. Он не знает, является ли это изменение разовой сделкой или нужно восстановить рутину. «Мне будет больно?» Поднимается много красных флажков».

«Если вы агрессивны по своей природе и вам нужно изменить свое гневное поведение, это может быть борьбой, в то время как кому-то, кто от природы расслаблен и говорит, что должен пройти судебную тяжбу, возможно, придется переключиться», — говорит Хафиз.«Так много всего замешано».

Вы можете и должны научить свой мозг привыкать к изменениям

Хотя с возрастом изменения, естественно, становятся более трудными, для нашего когнитивного здоровья полезно стимулировать и поощрять их.

«Вы абсолютно точно можете и должны научить свой мозг меняться», — говорит Хафиз, отмечая, что поддержание гибкости мозга помогает замедлить старение. «Я довольно много работал над процессом старения и его замедлением. Это начинается с изменения отвращения к изменениям.»

Кроме того, «если вы вытянете свой мозг за пределы его зоны комфорта, вы откроете дверь для восприимчивости к другим типам изменений».

Сопутствующее

Выполняйте упражнения по когнитивной реабилитации — спортзал для вашего мозга

Так как же заставить наш упрямый мозг открыться для изменений? Сначала мы должны рассмотреть когнитивные реабилитационные упражнения.

«Это все равно, что тренироваться в спортзале», — объясняет Хафиз, автор сайтов Lumosity и BrainTrain.Хафиз поясняет, что она не связана с этими сайтами, но регулярно их рекомендует.

«На этих сайтах есть зрительные, пространственные упражнения и упражнения на память. Я говорю, делайте их три раза в неделю или по 15 минут в день», — говорит она. «Придерживайтесь режима. Вы будете разочарованы, но это означает, что это работает — точно так же, как болят ваши мышцы после того, как вы взяли перерыв в спортзале и вернулись. Какое-то время вы были не в курсе этого, но чем больше вы это делаете, тем больше ваша память о том, как это сделать, возвращается.”

Выучите новый язык или задание, которое находится за пределами вашей зоны комфорта

Вы также должны подвергать себя новым ситуациям и приобретать навыки, о которых вы, возможно, даже не подозревали. Опять же, идея состоит в том, чтобы выйти из зоны комфорта, в которой мы заржавели.

«Допустим, вы финансовый планировщик и занимаетесь вязанием», — говорит Хафиз. «Это делает что-то совсем другое, когда мозг действительно должен адаптировать новые нейронные пути. Было показано, что изучение нового навыка предотвращает деменцию, старение и ухудшение когнитивных функций, поскольку восстанавливает клеточную активность.Изучайте новый язык в среднем возрасте. Вы нагружаете свой мозг, встряхивая вещи, и это так же эффективно для вашего тела, как ВИИТ для вашего тела».

Чем больше вы меняетесь, тем увереннее вы будете

Делать то, о чем вы никогда не думали, что будете делать или могли бы сделать, также должно помочь укрепить вашу уверенность, чтобы вы могли быть более восприимчивы к другим, менее контролируемым изменениям.

«Большинство людей не будут пробовать что-то новое, потому что смертельно боятся неудачи», — отмечает Хафиз. «Когда вы видите, что что-то выполнимо, это делает вас более восприимчивым и смелым.Есть эмоциональный, терапевтический фактор, который отделен от фактора нервного пути. С годами мы учимся добиваться успеха, рассматривая наши предыдущие неудачи и успехи в определенном свете, и по мере того, как мы становимся старше, мы теряем это из виду. Когда вы пробуете что-то новое, вы с большей уверенностью пытаетесь делать больше новых вещей».

ЕЩЁ ИЗ СЕРИИ «ВАШ МОЗГ»

Хотите больше подобных советов? Новости NBC BETTER одержимы поиском более простых, здоровых и разумных способов жить. Подпишитесь на нашу рассылку и следите за нами в Facebook, Twitter и Instagram.

Как работает наш мозг: 10 удивительных фактов

Меня снова и снова удивляет то, как, по нашему мнению, работает наш мозг, и как он работает на самом деле.

Много раз я убеждался в том, что есть определенный способ делать что-то, только чтобы обнаружить, что на самом деле это совершенно неправильный способ думать об этом. Например, я всегда считал вполне понятным, что мы можем работать в режиме многозадачности. Ну, согласно последним исследованиям, наш мозг буквально не может справляться с двумя задачами одновременно.

Недавно я наткнулся на другие увлекательные эксперименты и идеи, которые очень помогли мне скорректировать мой рабочий процесс в соответствии с тем, как на самом деле работает наш мозг (а не с тем, что я думал!).

Итак, вот 10 самых удивительных вещей, которые делает наш мозг, и чему мы можем научиться из этого:

Делитесь подобными историями со своими подписчиками в социальных сетях , когда они, скорее всего, нажмут, отметят и ответят ! Запланируйте свой первый пост с помощью Buffer.

1. Ваш мозг лучше выполняет творческую работу, когда вы устали

Когда я изучал науку о наших биологических часах и о том, как они влияют на нашу повседневную дней было не лучшим способом сделать это.В частности, то, как мы работаем, во многом связано с циклами наших биологических часов.

Вот как это выглядит:

Если вы, скажем, утренний жаворонок, вы захотите использовать те утренние часы, когда вы чувствуете себя более свежим, чтобы выполнить самую сложную аналитическую работу. Использовать свой мозг для решения проблем, ответов на вопросы и принятия решений лучше всего, когда вы находитесь на пике своей формы

Для полуночников это явно более позднее время суток.

С другой стороны, если вы пытаетесь заниматься творчеством, вам на самом деле повезет больше, когда вы будете больше уставать и ваш мозг не будет работать так эффективно .Это звучит безумно, но на самом деле это имеет смысл, если вы посмотрите на аргументацию, стоящую за этим. Это одна из причин, почему отличные идеи часто приходят в голову в душе после долгого рабочего дня.

Если вы устали, ваш мозг не так хорошо отфильтровывает отвлекающие факторы и сосредотачивается на конкретной задаче. Это также намного менее эффективно при запоминании связей между идеями или концепциями. И то, и другое хорошо, когда речь идет о творческой работе, поскольку такая работа требует от нас установления новых связей, открытости для новых идей и мышления по-новому.Так что усталый, нечеткий мозг гораздо полезнее для нас при работе над творческими проектами.

В этой статье в журнале Scientific American объясняется, как отвлекающие факторы могут быть полезными для творческого мышления:

Проблемы с пониманием связаны с нестандартным мышлением. Вот где восприимчивость к «отвлечениям» может быть полезной. В непиковое время мы менее сосредоточены и можем рассматривать более широкий спектр информации. Этот более широкий охват дает нам доступ к большему количеству альтернатив и разнообразных интерпретаций, тем самым способствуя инновациям и пониманию.

2. Стресс может изменить размер вашего мозга (и сделать его меньше)

Бьюсь об заклад, вы не знали, что стресс на самом деле является наиболее распространенной причиной изменений в работе мозга. Я был удивлен, обнаружив это, когда изучал, как стресс влияет на наш мозг.

Я также нашел некоторые исследования, которые показали признаки уменьшения размера мозга из-за стресса.

В одном исследовании на детенышах обезьян изучалось влияние стресса на развитие и долгосрочное психическое здоровье. О половине обезьян в течение 6 месяцев заботились их сверстники, а другая половина оставалась со своими матерями .После этого обезьян на несколько месяцев вернули в типичные социальные группы, прежде чем исследователи просканировали их мозг.

У обезьян, которых разлучили с матерями и о которых заботились их сверстники, участки мозга, связанные со стрессом, все еще были увеличены , даже после того, как они находились в нормальных социальных условиях в течение нескольких месяцев.

Хотя для полного изучения этого необходимы дополнительные исследования, довольно страшно думать, что длительный стресс может повлиять на наш мозг в долгосрочной перспективе.

Другое исследование показало, что у крыс, подвергшихся хроническому стрессу, гиппокампы в их мозгу фактически уменьшились . Гиппокамп является неотъемлемой частью формирования воспоминаний. Раньше обсуждалось, действительно ли посттравматическое стрессовое расстройство (ПТСР) может уменьшить гиппокамп, или люди с меньшим гиппокампом от природы просто более склонны к посттравматическому стрессу. Это исследование может указать на то, что стресс является фактором, фактически изменяющим мозг.

3. Наш мозг буквально не в состоянии выполнять многозадачность

Многозадачность — это то, к чему нас давно призывали практиковать, но оказалось, что многозадачность на самом деле невозможна.Когда мы думаем, что работаем в режиме многозадачности, на самом деле мы переключаем контекст . То есть мы быстро переключаемся между разными задачами, а не делаем их одновременно .

В книге «Правила мозга» объясняется, насколько пагубной может быть «многозадачность»:

Исследования показывают, что частота ошибок увеличивается на 50 процентов, и вам требуется в два раза больше времени, чтобы выполнять задачи.

Проблема с многозадачностью заключается в том, что мы разделяем ресурсы нашего мозга. Мы уделяем меньше внимания каждой задаче и, вероятно, хуже справляемся со всеми:

Когда мозг пытается делать два дела одновременно, он разделяет и властвует, посвящая каждой задаче половину нашего серого вещества.

Вот как это выглядит в реальности. Пока мы пытаемся выполнять и действие А, и действие Б одновременно, наш мозг никогда не справляется с обоими одновременно. Вместо этого ему приходится мучительно переключаться туда-сюда и использовать важные умственные способности только для переключения:

Когда наш мозг справляется с одной задачей, большую роль играет префронтальная кора. Вот как это помогает нам достичь цели или выполнить задачу:

Передняя часть этой области мозга формирует цель или намерение — например, «Я хочу это печенье», — а задняя префронтальная кора взаимодействует с остальной частью мозга. чтобы ваша рука потянулась к банке с печеньем, и ваш разум знал, есть ли у вас печенье.

Исследование, проведенное в Париже, показало, что, когда требовалось второе задание, мозг участников исследования разделялся, и каждое полушарие работало над заданием в одиночку. Мозг был перегружен вторым заданием и не мог работать на полную мощность, потому что ему нужно было разделить свои ресурсы.

Когда была добавлена ​​третья задача, результаты добровольцев резко упали:

Жонглеры с тремя задачами постоянно забывали одну из своих задач. Они также сделали в три раза больше ошибок, чем при одновременном выполнении двух задач.

4. Дневной сон улучшает повседневную работу вашего мозга

Мы достаточно хорошо понимаем, насколько важен сон для нашего мозга, но как насчет дневного сна? Оказывается, эти короткие периоды сна на самом деле очень полезны.

Вот несколько способов, которыми дневной сон может принести пользу мозгу:

Улучшение памяти

В одном исследовании участники запоминали иллюстрированные карточки, чтобы проверить силу своей памяти. После запоминания набора карточек у них был 40-минутный перерыв, во время которого одна группа спала, а другая бодрствовала.После перерыва обе группы были протестированы на запоминание карточек, и группа, которая вздремнула, показала лучшие результаты:

К большому удивлению исследователей, спящая группа показала значительно лучшие результаты, сохранив в среднем 85 процентов паттернов по сравнению с другими. до 60 процентов для тех, кто не спал.

Судя по всему, дневной сон действительно помогает нашему мозгу укреплять воспоминания:

Исследования показывают, что когда воспоминание впервые записывается в мозг, а точнее в гиппокамп, оно все еще «хрупкое» и легко забывается, особенно если спросить мозг запоминать больше вещей.Сон, похоже, отправляет воспоминания в неокортекс, «более постоянное хранилище» мозга, предотвращая их «перезапись».

Давайте посмотрим на это на графике — люди, которые вздремнули, смогли значительно превзойти тех, кто этого не сделал. Как будто они начали все заново:

Лучшее обучение

Вздремнуть также помогает очистить память от временных хранилищ информации, подготовив ее к усвоению новой информации.В исследовании Калифорнийского университета участников просили выполнить сложное задание около полудня, что требовало от них получения большого количества новой информации. Около 14:00 половина добровольцев вздремнула, а остальные бодрствовали.

По-настоящему интересная часть этого исследования не только в том, что в 18:00. в ту ночь спящая группа показала лучшие результаты, чем те, кто не спал. На самом деле, группа, которая вздремнула, показала себя лучше, чем утром.

Что происходит в мозгу во время сна

Некоторые недавние исследования показали, что правое полушарие мозга гораздо более активно во время дневного сна, чем левое полушарие, которое остается довольно спокойным, пока мы спим.Несмотря на то, что 95% населения являются правшами, а левое полушарие их мозга является наиболее доминирующим, правое полушарие неизменно является более активным во время сна.

Автор исследования Андрей Медведев предположил, что правое полушарие мозга выполняет «хозяйственные» функции, пока мы спим.

Таким образом, в то время как левое полушарие вашего мозга отдыхает, правое полушарие очищает области временного хранения, помещая информацию в долговременное хранилище и укрепляя ваши воспоминания о прошедшем дне.

5. Ваше зрение превосходит все остальные чувства

Несмотря на то, что зрение является одним из наших пяти основных чувств, оно, кажется, превалирует над остальными:

Услышав часть информации, вы через три дня запомните 10 процентов ее . Добавьте картинку, и вы запомните 65 процентов.

Картинки также побеждают текст, отчасти потому, что чтение настолько неэффективно для нас. Наш мозг воспринимает слова как множество крошечных картинок, и мы должны различать определенные особенности букв, чтобы читать их.Это требует времени.

На самом деле, зрение настолько мощно, что лучшие дегустаторы вин в мире, как известно, описывают окрашенное белое вино как красное.

Не только удивительно, что мы так сильно полагаемся на свое зрение, но на самом деле оно даже не так уж и хорошо! Возьмем, к примеру, этот факт:

Наш мозг делает все эти предположения, потому что он не знает, где что находится . В трехмерном мире свет фактически падает на нашу сетчатку двумерным образом.Так наш мозг аппроксимирует видимое изображение.

Давайте посмотрим на это изображение. Он показывает, какая часть вашего мозга посвящена только зрению и как это влияет на другие части мозга. Это действительно ошеломляющая сумма по сравнению с любыми другими областями:

6. Интроверсия и экстраверсия происходят из разных связей в мозгу

Я только недавно понял, что интроверсия и экстраверсия на самом деле не связаны с тем, насколько мы общительны или застенчивы, а то, как перезаряжается наш мозг.

Вот чем отличается мозг интровертов и экстравертов:

Исследования показали, что мозг экстравертов и интровертов различается в том, как мы воспринимаем вознаграждение и как различается наш генетический код. Мозг экстравертов сильнее реагирует, когда игра окупается. Частично это просто генетика, но частично это также разница в их дофаминовых системах.

Эксперимент, в ходе которого люди играли в азартные игры, находясь под сканером мозга, показал следующее:

Когда азартные игры окупились, более экстравертная группа показала более сильную реакцию в двух важнейших областях мозга: миндалевидном теле и прилежащем ядре.

Прилежащее ядро ​​является частью дофаминовой системы, которая влияет на то, как мы учимся, и, как известно, побуждает нас искать награды. Разница в дофаминовой системе в мозгу экстравертов, как правило, подталкивает их к поиску новизны, риску и наслаждению незнакомыми или неожиданными ситуациями больше, чем другим. Миндалевидное тело отвечает за обработку эмоциональных стимулов, что дает экстравертам прилив возбуждения, когда они пробуют что-то очень стимулирующее, что может сокрушить интроверта.

Дополнительные исследования показали, что разница заключается в том, как интроверты и экстраверты обрабатывают стимулы. То есть стимуляция, поступающая в наш мозг, обрабатывается по-разному в зависимости от вашей личности. Для экстравертов путь намного короче. Он проходит через область, где происходит вкусовая, осязательная, визуальная и слуховая сенсорная обработка. Для интровертов стимулы проходят длинный и сложный путь в областях мозга, связанных с запоминанием, планированием и решением проблем.

7. Нам больше нравятся люди, которые совершают ошибки.

Кеван Ли недавно объяснил, как это работает, в блоге Buffer:

Те, кто никогда не совершает ошибок, воспринимаются менее симпатичными, чем те, кто время от времени допускает оплошности. Путаница сближает людей с вами, делает вас более человечным. Совершенство создает дистанцию ​​и непривлекательный вид непобедимости.Те из нас, у кого есть недостатки, каждый раз побеждают.

Эту теорию проверил психолог Эллиот Аронсон. В своем тесте он попросил участников прослушать записи людей, отвечающих на викторину. Некоторые записи включали звук человека, опрокидывающего чашку кофе. Когда участников попросили оценить симпатичность участников викторины, группа, разлившая кофе, оказалась на первом месте.

Так вот почему мы склонны не любить людей, которые кажутся идеальными! И теперь мы знаем, что мелкие ошибки — это не самое худшее в мире — на самом деле, это может сыграть нам на руку.

8. Медитация может изменить ваш мозг к лучшему

Вот еще один факт, который меня очень удивил. Я думал, что медитация хороша только для улучшения концентрации и помогает мне сохранять спокойствие в течение дня, но на самом деле она имеет целый ряд замечательных преимуществ.

Вот несколько примеров:

Меньше беспокойства

Этот пункт довольно технический, но очень интересный. Чем больше мы медитируем, тем меньше у нас беспокойства, и оказывается, это потому, что мы на самом деле ослабляем связи определенных нервных путей.Это звучит плохо, но это не так.

Что происходит без медитации, так это то, что в нашем мозгу есть участок, который иногда называют Я-центром (технически это медиальная префронтальная кора). Это часть, которая обрабатывает информацию, касающуюся нас самих и нашего опыта. В норме нервные пути от центров телесных ощущений и страха мозга к центру «Я» очень сильны. Когда вы испытываете пугающее или расстраивающее ощущение, это вызывает сильную реакцию в вашем Я-центре, заставляя вас чувствовать себя напуганным и атакованным.

Вот как уменьшается тревога и волнение всего за 20-минутный сеанс медитации:

Когда мы медитируем, особенно когда мы только начинаем медитировать, мы ослабляем эту нейронную связь. Это означает, что мы не так сильно реагируем на ощущения, которые когда-то могли зажечь наши Я-центры. По мере того, как мы ослабляем эту связь, мы одновременно усиливаем связь между тем, что известно как наш центр оценки (часть нашего мозга, отвечающая за рассуждения), и нашими центрами телесных ощущений и страха.Поэтому, когда мы испытываем пугающие или расстраивающие ощущения, нам легче смотреть на них рационально. Вот хороший пример:

Например, когда вы испытываете боль, вместо того, чтобы волноваться и предполагать, что с вами что-то не так, вы можете наблюдать, как боль усиливается и ослабевает, не запутываясь в рассказе о том, что это может означать.

Больше креативности

Исследователи из Лейденского университета в Нидерландах изучали как медиацию сфокусированного внимания, так и медиацию с открытым мониторингом, чтобы увидеть, произошло ли после этого какое-либо улучшение креативности.Они обнаружили, что люди, которые практиковали медитацию с сосредоточенным вниманием, не демонстрировали каких-либо явных признаков улучшения творческой задачи после медитации. Однако те, кто занимался медитацией с открытым наблюдением, лучше справлялись с заданием, которое требовало от них выдвижения новых идей.

Улучшение памяти

Одна из вещей, с которой связана медитация, — это улучшение быстрой памяти. Кэтрин Керр, исследователь из Центра биомедицинской визуализации Мартиноса и Исследовательского центра Ошера, обнаружила, что люди, которые практиковали осознанную медитацию, смогли настроить мозговую волну, которая отсеивает отвлекающие факторы, и повысить свою продуктивность быстрее, чем те, кто не медитировал.Она сказала, что эта способность игнорировать отвлекающие факторы может объяснить «их превосходную способность быстро запоминать и учитывать новые факты». Похоже, что это очень похоже на способность подвергаться воздействию новых ситуаций, которые также значительно улучшают нашу память о вещах.

Медитация также связана с увеличением сострадания, уменьшением стресса, улучшением навыков памяти и даже увеличением количества серого вещества в мозгу.

9. Упражнения могут реорганизовать мозг и повысить силу воли

Конечно, упражнения полезны для тела, но как насчет мозга? Что ж, очевидно, есть связь между физическими упражнениями и умственной активностью, точно так же, как между счастьем и физическими упражнениями.

Упражнения на протяжении всей жизни могут иногда привести к поразительному повышению когнитивных способностей по сравнению с теми, кто ведет малоподвижный образ жизни. Спортсмены превосходят домоседов в тестах, которые измеряют долговременную память, мышление, внимание, решение проблем и даже так называемые задачи на подвижный интеллект.

Конечно, упражнения также могут сделать нас счастливее, как мы уже исследовали ранее:

Если вы начинаете заниматься спортом, ваш мозг распознает это как момент стресса. Когда ваше сердечное давление увеличивается, мозг думает, что вы либо сражаетесь с врагом, либо бежите от него.Чтобы защитить себя и свой мозг от стресса, вы выделяете белок под названием BDNF (мозговой нейротрофический фактор). Этот BDNF имеет защитный, а также репаративный элемент для ваших нейронов памяти и действует как переключатель сброса. Вот почему мы часто чувствуем себя так легко и ясно после тренировки и, в конечном итоге, счастливы.

В то же время в вашем мозгу высвобождаются эндорфины, еще одно химическое вещество для борьбы со стрессом. Основное предназначение эндорфинов заключается в следующем, пишет исследователь Макговерн:

Эти эндорфины стремятся свести к минимуму дискомфорт от упражнений, блокируют чувство боли и даже связаны с чувством эйфории.

10. Вы можете заставить свой мозг думать, что время течет медленно, занимаясь новыми делами

Когда-либо желали, чтобы вы не говорили: «Куда уходит время!» каждый июнь, когда вы понимаете, что половина года закончилась? Это ловкий трюк, связанный с тем, как наш мозг воспринимает время. Как только вы узнаете, как это работает, вы сможете обмануть свой мозг, заставив его думать, что время движется медленнее.

По сути, наш мозг берет целую кучу информации от наших органов чувств и организует ее таким образом, чтобы она имела для нас смысл, еще до того, как мы ее воспримем.Итак, то, что мы думаем, как наше чувство времени, на самом деле представляет собой целую кучу информации, представленной нам определенным образом, определяемым нашим мозгом:

Когда наш мозг получает новую информацию, она не обязательно поступает в правильном порядке. . Эта информация должна быть реорганизована и представлена ​​нам в форме, которую мы понимаем. Когда знакомая информация обрабатывается, это совсем не занимает много времени. Новая информация, однако, немного медленнее, и время кажется растянутым.

Еще более странно, что наше восприятие времени контролирует не одна область мозга, а целая куча областей мозга, в отличие от наших общих пяти чувств, каждое из которых может быть привязано к одной конкретной области.

Когда мы получаем много новой информации, нашему мозгу требуется некоторое время, чтобы ее обработать. Чем дольше длится эта обработка, тем дольше ощущается этот период времени:

Когда мы находимся в опасных для жизни ситуациях, например, «мы помним время дольше, потому что мы записываем больше опыта. Опасные для жизни переживания заставляют нас действительно быть внимательными, но мы не обретаем сверхчеловеческие способности восприятия».

То же самое происходит, когда мы слушаем приятную музыку, потому что «большое внимание ведет к восприятию более длительного периода времени.

И наоборот, если вашему мозгу не нужно обрабатывать много новой информации, кажется, что время течет быстрее, поэтому такое же количество времени на самом деле будет ощущаться короче, чем в противном случае. Это происходит, когда вы принимаете много знакомой информации, потому что вы обрабатывали ее раньше. Вашему мозгу не нужно много работать, поэтому он обрабатывает время быстрее.

У вас есть еще один удивительный факт о мозге, которым вы хотели бы поделиться? Я хотел бы услышать это! Если вам понравился этот пост, я думаю, вам также может понравиться наш пост о 10 простых вещах, которые вы можете сделать сегодня, которые сделают вас счастливее, подкрепленные наукой.

Как самые большие в мире карты мозга могут изменить нейронауку

Представьте, что вы смотрите на Землю из космоса и можете слушать, что люди говорят друг другу. Это о том, как сложно понять, как работает мозг.

Если посмотреть на морщинистую поверхность органа, то при увеличении в миллион раз вы увидите калейдоскоп клеток разной формы и размера, которые ответвляются и тянутся друг к другу. Увеличьте изображение еще в 100 000 раз, и вы увидите внутреннюю работу клеток — крошечные структуры в каждой из них, точки соприкосновения между ними и дальние связи между областями мозга.

Ученые составили подобные карты для мозга червя 1 и мухи 2 , а также для крошечных частей мозга мыши 3 и человека 4 . Но эти графики — только начало. Чтобы по-настоящему понять, как работает мозг, нейробиологам также необходимо знать, как каждый из примерно 1000 типов клеток, которые, как считается, существуют в мозге, разговаривают друг с другом на разных электрических диалектах. Имея такую ​​полную, точно очерченную карту, они действительно могли бы начать объяснять сети, которые управляют нашим мышлением и поведением.

Такие карты появляются, в том числе в серии статей, опубликованных на этой неделе, которые каталогизируют типы клеток в мозге. Поступают результаты правительственных усилий, направленных на то, чтобы понять и остановить растущее бремя заболеваний головного мозга у стареющего населения. Эти проекты, запущенные в течение последнего десятилетия, направлены на систематическую схему связей мозга и каталогизацию его типов клеток и их физиологических свойств.

Это обременительное предприятие. «Но знание всех типов клеток мозга, того, как они связаны друг с другом и как они взаимодействуют, откроет совершенно новый набор методов лечения, которые мы даже не можем себе представить сегодня», — говорит Джош Гордон, директор Национального института США. Психическое здоровье (NIMH) в Бетесде, Мэриленд.

Крупнейшие проекты были начаты в 2013 году, когда правительство США и Европейская комиссия предприняли «самостоятельные» усилия по предоставлению услуг исследователям, которые помогут взломать код мозга млекопитающих. Каждый из них вложил огромные ресурсы в крупномасштабные систематические программы с разными целями. Усилия США, стоимость которых до 2027 года оценивается в 6,6 млрд долларов США, были сосредоточены на разработке и применении новых картографических технологий в рамках инициативы BRAIN (исследование мозга посредством продвижения инновационных нейротехнологий) (см. «Большие бюджеты мозга»).Европейская комиссия и ее партнерские организации потратили 607 миллионов евро (703 миллиона долларов) на проект Human Brain Project (HBP), который направлен в основном на создание симуляций схем мозга и использование этих моделей в качестве платформы для экспериментов.

Источники: US BRAIN Initiative/HBP/H. Окано и др. Нейрон 92 , 582–590 (2016).

Вдохновленные этими усилиями, которые первоначально были сосредоточены на мышах, в 2014 году Япония запустила свой проект Brain/MINDS (Картирование мозга с помощью интегрированных нейротехнологий для изучения болезней), большая часть которого включает картирование нейронных сетей в мозгу мартышек.С тех пор другие страны, включая Канаду, Австралию, Южную Корею и Китай, запустили или пообещали запустить масштабные программы изучения мозга с более распределенными целями.

Эти незавершенные работы уже генерируют колоссальные и разнообразные наборы данных, и все они будут открыты для сообщества. Например, в декабре 2020 года HBP запустила свою платформу EBRAINS для предоставления доступа к наборам данных в различных масштабах, цифровым инструментам для их анализа и ресурсам для проведения экспериментов (https://ebrains.Евросоюз).

Одним из крупнейших и наиболее финансируемых проектов, финансируемых Инициативой BRAIN, является гигантский каталог типов клеток, созданный Сетью переписи клеток Инициативы BRAIN (BICCN), консорциумом из 26 групп в исследовательских учреждениях США. Каталог описывает, сколько существует различных типов клеток мозга, в каких пропорциях они существуют и как расположены в пространстве.

«Чтобы понять мозг, нужно знать его основные элементы и то, как они организованы, — говорит член BICCN Джош Хуанг, нейробиолог из Университета Дьюка в Дареме, Северная Каролина.«Это наша отправная точка для выяснения того, как устроена и функционирует нейронная цепь, и, в конечном счете, для понимания сложного поведения, которым управляют эти цепи».

BICCN публикует транш из 17 статей в Nature 7 октября; несколько других статей уже опубликованы в Nature Portfolio. Консорциум нанес на карту типы клеток примерно в 1% мозга мыши и получил некоторые предварительные данные о мозге приматов, включая человека. К 2023 году планируется завершить создание всего мозга мыши.Карты уже намекают на некоторые небольшие различия между видами, которые могут помочь объяснить нашу восприимчивость к некоторым специфическим для человека состояниям, таким как болезнь Альцгеймера.

Нейробиологи особенно воодушевлены тем, что BICCN создает инструменты, нацеленные на определенные типы клеток и цепи, связанные с болезнью, которые помогут проверить гипотезы о функциях мозга и разработать методы лечения.

Каталог клеток является столь необходимым пробным камнем, говорит нейробиолог Кристоф Кох, главный научный сотрудник программы MindScope в Институте исследований мозга Аллена в Сиэтле, штат Вашингтон.«Ничто в химии не имеет смысла без периодической таблицы, и ничто не будет иметь смысла в понимании мозга без понимания существования и функции типов клеток».

Охотник за типами

Более века назад испанский нейробиолог Сантьяго Рамон-и-Кахаль первым показал, сколько различных типов клеток существует в мозге млекопитающих. Он окрашивал нейроны, чтобы их можно было увидеть под микроскопом, а затем делал точные и красивые рисунки их формы.Среди нескольких десятков типов, которые он обнаружил, у некоторых были отростки — или аксоны — которые вытягивались из пузырчатых клеточных тел, как ноги паука, на большие расстояния. У некоторых были короткие аксоны; другие больше походили на звезды. Он пришел к выводу, что, поскольку аксоны каждой клетки находились очень близко к клеточным телам других клеток, они, вероятно, передавали информацию. Он разделил Нобелевскую премию 1906 года по физиологии и медицине за свои открытия.

Нейрон Пуркинье из мозжечка человека, как его наблюдал и нарисовал испанский нейробиолог Сантьяго Рамон-и-Кахаль примерно в 1900 году.Предоставлено: Сантьяго Рамон-и-Кахаль/Институт Кахала (CSIC), Мадрид

Большинство исследований типов клеток с тех пор были сосредоточены на коре головного мозга, которая контролирует многие из более сложных форм поведения животных. За последние три десятилетия нейробиологи выяснили, что в коре есть три основных класса клеток, происхождение которых можно проследить до разных стадий развития. К ним относятся два класса нейронов — тормозные и возбуждающие. Оба передают электрические импульсы, но первый подавляет активность нейронов-партнеров, а другой ее возбуждает.Третий класс включает огромное количество ненейронных клеток, поддерживающих и защищающих нейроны.

На протяжении десятилетий нейробиологи использовали все подходящие новые технологии, которые появлялись на их пути, чтобы уточнить определение того, что представляет собой отдельный тип клеток в этих классах. Исследователи поняли, что клетки, которые внешне выглядят одинаково, могут быть разными типами клеток, в зависимости от их связей с другими клетками или областями мозга или их электрических свойств.

В то же время исследователи собирали данные о том, как нейроны соединяются друг с другом в сети и каковы свойства сетей.(Когда HBP был запущен, он сосредоточился на создании алгоритмов и вычислительной мощности, чтобы помочь исследователям смоделировать, как эти сети могут функционировать вместе.) их свойства.

В 2006 году Институт Аллена создал атлас экспрессии генов, показывающий, где в мозгу мыши экспрессируется каждый из ее примерно 21 000 генов. Около 50 сотрудников потратили 3 года на создание Атласа мозга Аллена по одному гену за раз, и его ценность была немедленно признана нейробиологическим сообществом.Он регулярно обновляется и продолжает широко использоваться в качестве справочного материала, помогая ученым определить, где экспрессируется интересующий их ген, или изучить роль конкретного гена в заболевании.

Тем не менее, сообщество хотело большего. «Мы хотели иметь возможность одновременно видеть каждый ген, который экспрессируется в каждой клетке», — говорит Хункуй Цзэн, директор Алленовского института исследований мозга. Различные паттерны экспрессии генов в отдельных клетках позволили бы исследователям определить, к какому типу клеток они относятся — амбициозная задача, поскольку мозг мыши содержит более 100 миллионов клеток, две трети из которых — нейроны.(Человеческий мозг на три порядка больше, в нем более 170 миллиардов клеток, половина из которых — нейроны.)

Революционная технология, появившаяся в середине 2000-х годов, обещала помочь в достижении этой цели. Ученые разработали способ секвенирования РНК в отдельных клетках, метод, который изменил все области биологии за последнее десятилетие. Транскриптом клетки — РНК, которая представляет собой считывание всех генов, кодирующих белки, — является индикатором того, какие белки клетка производит в данный момент времени.

В 2017 году в рамках инициативы BRAIN Initiative было принято решение о финансировании сети лабораторий, в том числе Института Аллена в качестве важного участника, для использования этого метода и других, еще более новых, технологий для картирования и характеристики типов клеток во всем мозге (см. Методы картирования»). Два года спустя ученые BICCN были готовы приступить к работе.

Источник: Реф. 5

Безумие секвенирования

Для своего пилотного проекта исследователи выбрали скромную цель: небольшой уголок мозга мыши, известный как моторная кора, которая обрабатывает информацию о планировании и выполнении движения.Моторная кора имеет однозначные аналоги у всех млекопитающих, что позволяет сравнивать результаты, полученные у мышей, людей и других видов. Они измерили содержание РНК в более чем 1,1 миллионе отдельных клеток и проанализировали, как она сгруппирована 5 . На это ушло около десяти ученых BICCN всего за три месяца.

Они обнаружили 56 различных кластеров, каждый из которых представляет собой отдельный тип клеток. Один большой вопрос заключается в том, соответствует ли генетическая классификация клетки всему остальному, что она делает, включая то, как она активируется, какую форму имеет и куда проецируется, говорит Эд Лейн из Института Аллена.

Пока вроде все совпадает, говорит он. Лейн руководил параллельным проектом BICCN, в котором анализировалась свежая мозговая ткань, удаленная у человека во время операции по поводу рака головного мозга, с использованием особенно мощного метода, называемого patch-seq, который позволяет проводить три различных типа измерений в одной клетке. В этом методе используется специальная стеклянная пипетка, которая прикрепляется к клеточной мембране, регистрирует ее электрическую активность, вводит краситель в клетку, чтобы можно было визуализировать ее анатомию, а затем отсасывает содержимое клетки для анализа транскриптома.

Команда показала, что клетки с общим транскриптомным паттерном также имеют одинаковую форму и паттерны возбуждения 6 . «Это указывает на то, что транскриптомика может служить Розеттским камнем для интерпретации клеточного разнообразия и предсказания клеточных свойств», — говорит Лейн.

Ученые, не входящие в коллаборацию, уже черпали вдохновение в результатах, в частности, в открытии того, что нейроны одного класса могут сильно отличаться друг от друга.

Два года назад нейробиолог Энн Черчленд из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе начала планировать серию экспериментов на мышах, чтобы выяснить, влияет ли это разнообразие на возбуждающие нейроны.Ее ранние результаты, которые не были рецензированы 7 , предполагают, что это может быть: разные возбуждающие нейроны срабатывают в разное время, когда мыши выполняют задачу прослушивания. «Мы находимся на действительно захватывающей стадии», — говорит она.

Мозг большего размера

На следующем этапе переписи клеток группы сосредоточатся на большем мозге. Часть этой работы уже началась. Секвенирование РНК мозга посмертной мартышки и человека выявило замечательную согласованность типов клеток у разных видов 6 .Что же тогда объясняет заметно превосходящие когнитивные способности людей?

«Основной вывод из этих исследований заключается в том, что общий план типов клеток сохраняется у разных видов», — говорит Лейн. «Тем не менее, вы можете найти доказательства весьма значительной специализации видов, даже если они являются просто вариантами темы». Транскриптомные исследования BICCN показывают большее разнообразие типов клеток в мозге человека, чем в мозге мыши, особенно в нейронах, которые эволюционировали совсем недавно.Один из них соответствует типу нейрона, который, как известно, избирательно истощается при болезни Альцгеймера 8 .

Проекты по всему миру каталогизируют нейроны, такие как эти клетки, из коры головного мозга мыши. Предоставлено: X. Wang et al.

Кроме того, соотношение различных типов клеток различается у людей, игрунок и мышей. Эти свойства могут помочь нам лучше понять специфические для человека болезни, говорит Лейн.

В настоящее время Лейн проводит транскриптомный анализ 100 посмертных образцов мозга людей, у которых на момент смерти была болезнь Альцгеймера.По его словам, сравнение этих карт по конкретным заболеваниям с эталонными картами из BICCN позволит более систематически выявлять наиболее уязвимые из наших клеток.

Другим отличием, выявленным исследованиями BICCN, является значительный сдвиг в балансе возбуждающих и тормозных нейронов в коре головного мозга у мышей, мартышек и людей. Соотношение составляет 2:1 у людей по сравнению с 3:1 у мартышек и 5:1 у мышей 6 . Это удивительное и довольно загадочное открытие, отмечает Лейн. «Эти кумулятивные различия могут привести к глубоким изменениям в организации и функционировании коры головного мозга человека», — говорит он.

То, что делает человеческий мозг особенным, сводится к различиям в клеточном разнообразии, пропорциях типов клеток, проводке мозга и, вероятно, многому другому, говорит нейробиолог Джон Нгай, возглавляющий инициативу US BRAIN Initiative в Бетесде, штат Мэриленд. . «На этот извечный вопрос нет простого ответа».

От карт к медицине

Одним из следующих шагов инициативы BRAIN, по словам Нгаи, будет создание инструментов, которые избирательно воздействуют на определенные типы клеток в цепях, связанных с заболеванием, и доставляют терапевтические молекулы, которые могут настроить эти цепи или вниз.

Метод нацеливания, который особенно интересует исследователей, основан на открытии BICCN коротких фрагментов ДНК, уникальных для отдельных типов клеток 9 . Эти короткие последовательности могут служить маркерами для этих типов клеток, позволяя исследователям создавать штаммы мышей, в которых они могут нацеливаться на разные клетки и управлять активностью клеток 10 — и, следовательно, активностью связанных цепей. Выиграют как фундаментальная наука, так и медицина.«Возможность нацеливаться на каждую клетку мозга станет отличной поддержкой для фундаментальных исследований», — говорит Эдвард Мозер из Института системной неврологии Кавли в Тронхейме, Норвегия, который получил Нобелевскую премию по физиологии и медицине 2014 года за свою работу по навигации. в мозгу.

Нейроны в слое 2/3 неокортекса человека, демонстрирующие древовидные ветви, называемые дендритами. Предоставлено: Альберт Гидон и Мэтью Ларкум, Берлинский университет им. Гумбольдта; Феликс Болдуан и Имре Вида, Шарите — Медицинский университет Берлина

Эти инструменты также будут «чрезвычайно важны» для генной терапии, лечения, которое заменяет отсутствующий или сломанный ген, говорит Ботонд Роска из Института молекулярной и клинической офтальмологии в Базеле, Швейцария.Роска тестирует первую в мире оптогенетическую терапию, при которой светочувствительные белки встраиваются в нейроны сетчатки глаза у людей с определенным типом слепоты. Он говорит, что ему потребовалось 19 лет, прежде чем он решил идентифицировать соответствующие клетки в сетчатке и опубликовал в мае информацию об успешном лечении первого человека 11 . По его словам, деятельность BICCN ускорит исследования ученых, работающих в других областях мозга.

Разработчики лекарств от психических и неврологических заболеваний должны учитывать тип клеток, но до сих пор это было невозможно, говорит Гордон.«Прямо сейчас мы бросаем лекарства во все клетки сразу, не зная, на какие клетки они воздействуют — вот почему так много наших методов лечения в психиатрии и неврологии имеют значительные побочные эффекты».

Уменьшение масштаба

Знать части мозга — это одно. Зная, как они работают вместе, это другое. Некоторые из крупных мозговых проектов вместе с несколькими независимыми исследовательскими группами по всему миру разрабатывают пространственную организацию типов клеток и их соединений, известных как коннектомы, для многих видов, включая мышей и людей.

Для этого ученые окрашивают мозг, а затем разрезают его на ультратонкие слои, изображения которых захватываются электронным микроскопом. Затем они складывают изображения вместе и используют искусственный интеллект для отслеживания трехмерного пути каждой ячейки. Разрешение настолько хорошее, что обнажает каждый синапс — крошечные структуры в клеточной мембране, которые создают химические связи с другими клетками.

Ученые исследовательского центра Janelia Research Campus в Эшберне, штат Вирджиния, планируют завершить создание коннектома плодовой мушки в следующем году.Масштабы усилий, необходимых для более крупных видов, означают, что дальнейшие полные коннектомы появятся через годы, если не десятилетия. BICCN планирует создать трехмерную анатомическую карту всего мозга мыши с использованием электронной микроскопии высокого разрешения, обеспечивающей миллиардное увеличение, необходимое для наблюдения за внутренней работой клеток. Ученые, работающие над проектом Japan Brain/MINDS Project, отслеживают коннектомы мартышек, а несколько групп, не входящих в поддерживаемые правительством проекты по исследованию большого мозга, в том числе три в разных институтах Немецкого общества Макса Планка, работают над коннектомами других крупных млекопитающих.

Текущие усилия ограничены вычислительной мощностью, необходимой для реконструкции даже мельчайших частиц мозговой ткани. Но эти небольшие объемы коннектома по-прежнему полезны, говорит Мориц Хельмштедтер, директор Института исследований мозга им. Макса Планка во Франкфурте, Германия, потому что «мы можем начать задавать волнующие вопросы о том, как наши цепи формируются в результате нашего индивидуального опыта или эволюции». предрасположенность».

Мозговые барьеры

Большинство нейробиологов считают, что крупные картографические проекты являются ключом к будущему области, но некоторые остаются осторожными.Нейрофизиолог Тони Мовшон из Нью-Йоркского университета скептически относится к тому, что подробное знание типов клеток и коннектомов поможет немедленно. «Мы уже знали некоторые типы клеток по морфологии и другим классификациям еще до того, как кто-либо провел транскриптомный анализ, и мы все еще в полной растерянности», — говорит он. «Знание того, что существует больше генетически различных типов, в ближайшем будущем не очень поможет понять, как работает схема».

Но инструменты, позволяющие маркировать определенные типы клеток или манипулировать ими, будут «потрясающими», говорит он.«Мы узнали бы гораздо больше, если бы знали больше о клетках, из которых мы записываем».

Мовшон также скептически относился к проекту «Геном человека» (HGP), когда он был запущен в 1990 году, но, опять же, по его словам, побочные результаты проекта, включая инструменты, позволившие провести перепись клеток, изменили .

Ученые видят много других параллелей между усилиями BICCN и HGP с точки зрения научных открытий, а также инструментов исследования. Когда в 2001 году был завершен проект генома человека, исследователи поняли, что у людей не намного больше генов, чем у мышей.Они обнаружили, что для понимания того, как работает система, им нужно больше, чем просто базовый каталог деталей. Им требовались дополнительные уровни информации о том, как и когда экспрессируются гены, и как гены влияют друг на друга и взаимодействуют с окружающей средой.

Задача аналогична BICCN, но ее масштабы в конечном итоге превзойдут масштабы HGP, говорит Хуанг. «Геном — это всего лишь один тип информации, последовательность нуклеотидов; атлас типов клеток содержит множество различных типов информации.

Поскольку поток данных переписи клеток продолжается, исследователи работают над способами объединения информации в «общую систему координат» — своего рода эталонный мозг для определенного вида. Таким образом, несколько типов информации могут быть извлечены из одного места.

Платформа HBP EBRAINS создает собственную общую систему координат. Связывание различных типов биологической информации вместе в одном и том же пространстве — это огромная, но важная вычислительная задача, чтобы можно было сравнивать исследования разных видов, а в конечном итоге и между ними, — говорит Вим Вандуфель, нейрофизиолог из Католического университета Лёвена в Бельгии, который является частью усилий HBP.«Общие рамки служат точками привязки», — говорит он.

HBP и BICCN обсуждают, как связать свои данные. «BICCN работает снизу вверх, а мы — сверху вниз», — говорит Катрин Амунтс, нейробиолог из Университета Генриха Гейне в Дюссельдорфе, Германия, и директор по научным исследованиям HBP.

Конечная цель — построить обсерваторию, которая сможет интегрировать данные всех этих проектов в одну грандиозную единую картину. Четыре года назад, помня об этом, исследователи из проектов большого мозга собрались вместе, чтобы создать Международную инициативу по мозгу, свободную организацию, основной задачей которой является помощь нейробиологам в поиске способов объединения и анализа их данных.

На далеком горизонте лежит перспектива взлома цепей мозга для лечения заболеваний головного мозга, говорит Кох.

«Мозг — самая ошеломляюще сложная часть высокоактивной материи во Вселенной, — говорит он. «Не существует волшебной палочки, чтобы понять, как это работает, но наличие базового оборудования приведет к механистическому пониманию его схем».

Вот как сосредоточиться и больше использовать свой мозг

Это миф, что люди используют только 10% своего мозга.«Эта идея не только неверна, она не имеет никакого смысла», — говорит Эрл Миллер, профессор неврологии Института обучения и памяти Пикауэра при Массачусетском технологическом институте. «Даже самые простые действия задействуют большую часть нашего мозга».

Но хотя это старое изречение о 10% является ложным, верно то, что у многих из нас есть некоторые неиспользованные резервы остроты ума, которые, если их использовать, могут обострить наши способности к прозрению и анализу. По словам Миллера, ключ к доступу к этим резервам — оставаться сосредоточенным.«Главное, что мешает нашему познанию, — это рассеянность».

Отвлекающие факторы сильно истощают способность мозга концентрироваться, и один из лучших способов получить больше от своего ума — подарить себе непрерывные отрезки времени.

Думайте о своем разуме как о мышце, которую можно укрепить с помощью упражнений. Но последняя наука предполагает, что «упражнения» означают не игры для мозга на основе приложений или действия, такие как судоку, а периоды продолжительной непрерывной концентрации, говорит Миллер.Проще говоря, рассеянный мозг — это тупой мозг. К сожалению, «наш мозг любопытен и всегда интересуется тем, что происходит вокруг нас, поэтому очень сложно игнорировать все это и оставаться сосредоточенным».

Отвлекающие факторы вездесущи, появляются в виде предупреждений по электронной почте, текстовых сообщений и обновлений в социальных сетях. «Люди думают, что могут работать в режиме многозадачности и проверять эти вещи, не теряя внимания, но у нас есть множество исследований, показывающих, что переключение между задачами приводит к ошибкам и возврату, а также к потере большого количества времени», — говорит Миллер.И все эти перерывы, кажется, мешают более творческим, глубоким прозрениям. Когда ваш мозг бомбардируется отвлекающими факторами, «ваши мысли становятся более поверхностными, и вы не продвигаетесь так далеко по пути появления новых идей».

Другие эксперты согласны. Переключение между задачами может привести к феномену, называемому «остаточным вниманием», согласно работе Софи Лерой, доцента бизнеса Вашингтонского университета. Когда вы просите свой мозг быстро переключиться с одной задачи на другую, он изо всех сил пытается чисто отбросить первую и перейти к следующей.«Допустим, я работаю над проектом вплоть до встречи, — говорит она. «Может быть, я и на встрече, но мой мозг все еще пытается найти завершение проекта, над которым я работал, поэтому вопросы и размышления об этом проекте мешают мне сосредоточиться».

Получите наш информационный бюллетень о здоровье. Подпишитесь, чтобы получать последние новости о здоровье и науке, а также ответы на вопросы о здоровье и советы экспертов.

Благодарю вас!

В целях вашей безопасности мы отправили электронное письмо с подтверждением на указанный вами адрес. Нажмите на ссылку, чтобы подтвердить подписку и начать получать наши информационные бюллетени. Если вы не получили подтверждение в течение 10 минут, проверьте папку со спамом.

Чем больше задач вы просите свой мозг выполнить за короткий промежуток времени, тем больше накапливается когнитивного беспорядка и тем больше снижается ваша производительность. Кэлвин Ньюпорт, адъюнкт-профессор компьютерных наук Джорджтаунского университета и автор книги «Углубленная работа », описывает снижение производительности в реальном мире. «Как ни странно, кажется, что у большинства людей производительность и когнитивные способности падают на 50%, когда они отвлекаются», — говорит он.И хотя быстрый просмотр вашего почтового ящика или социальной ленты занимает всего секунду, «продолжительность этих проверок не коррелирует со степенью отвлечения внимания», — говорит Ньюпорт.

ЕЩЕ : Мои устройства мешают моему мозгу?

Ньюпорт осознал, насколько эти быстрые проверки снижают производительность его мозга, когда он писал свою последнюю книгу. Стремясь быть более продуктивным, он начал планировать блоки времени, чтобы проверить свой телефон или электронную почту, а остаток своего дня посвящал исключительно своей книге или своим исследовательским обязанностям в качестве академика.«У меня должно было быть меньше времени на мою обычную работу, потому что я также занимался исследованиями и писал эту книгу», — говорит он. «Но количество рецензируемых статей, которые я опубликовал в том году, увеличилось в два раза».

Один из лучших способов заострить ваше внимание — и, следовательно, увеличить ваши умственные способности — это запланировать такое непрерывное время, чтобы сосредоточиться на когнитивных задачах, которые важны для вас. «Люди, которые этим занимаются, нередко говорят о повышении своей производительности, — говорит Ньюпорт.Исследования показывают, что медитация может быть еще одним способом усилить способность вашего мозга концентрироваться.

Также важно выполнить одну умственную задачу, прежде чем переходить к другой. «Если у вас собрание в 11, большинство из нас будет работать до 10:59, а потом спешит на собрание», — говорит Лерой. «Это не дает мозгу времени понять, что он сделал или что еще нужно сделать, и поэтому нет закрытия». По ее словам, ваш мозг нуждается в этом закрытии, чтобы эффективно перейти к следующей работе.

ЕЩЕ : Мобильный телефон Отвлекшее внимание родителей может иметь долгосрочные последствия

Она рекомендует делать перерывы между умственными задачами — даже минуту или две — чтобы подумать о работе, которую только что проделал ваш мозг. «Запишите, где вы находитесь и что вы хотите сделать, когда вернетесь к заданию», — говорит она. В одном из ее экспериментов люди, которые следовали этому протоколу, улучшили свои результаты в тесте на принятие решений на 79% по сравнению с людьми, которые не собирались с мыслями между заданиями.

Еще одна просто звучащая, но сложная рекомендация — добавить в свою жизнь больше скуки. «Не вытаскивайте телефон, стоя в очереди, а если вы где-то сидите в одиночестве, попробуйте, не глядя на экран», — говорит Ньюпорт. Большинству из нас нужны эти перерывы, если мы надеемся сосредоточиться на чем-то дольше, чем несколько минут. «Мозг должен чувствовать себя комфортно, не получая новые блестящие стимулы от устройства каждые несколько секунд», — говорит он.

Действительно, небольшой цифровой прорыв имеет большое значение.«Я думаю, что быть постоянно на связи — это как сахар: нам легко привыкнуть к этому и хотеть большего», — говорит Лерой. «Если вы тратите много времени на многозадачность, вам потребуется время, чтобы научить свой мозг сохранять сосредоточенное внимание».

Больше обязательных к прочтению историй от TIME


Свяжитесь с нами по телефону по адресу [email protected]ком.

Действительно ли мы используем только 10% нашего мозга? » Science ABC

В поп-культуре есть несколько отсылок к мифу о том, что мы используем только 10% нашего мозга, возможно, последний раз в фильме «Люси». Эта конкретная история показывает путешествие главной героини, когда она учится приобретать новые навыки, используя «оставшиеся» 90% своего мозга! Компании, продающие продукты для «стимуляции работы мозга», часто используют тот же миф, чтобы продвигать идею о том, что использование их продуктов может помочь клиентам «использовать» этот неиспользованный потенциал мозга.Из-за таких популярных упоминаний этот миф продолжает существовать.

Рекомендуемое видео для вас:


Что такое миф о 10% и почему он популярен?

Миф о 10% заключается в том, что средний человек использует только около 10% своего мозга или умственных способностей.

Популярный миф гласит, что люди не используют 100% возможностей своего мозга (Фото предоставлено Tasty_Cat/Shutterstock) возникло из-за неверно истолкованных научных данных.В 1890-х годах популярный американский психолог Уильям Джеймс, основываясь на своем исследовании «одаренного» ребенка, заявил, что « мы используем лишь небольшую часть наших возможных умственных и физических ресурсов » . Это, якобы, породило представление о том, что мы используем лишь часть «мощности» нашего мозга, и такое заблуждение впоследствии использовалось в различных рекламных объявлениях и книгах. Этот миф проник в индустрию самопомощи, как написал Уильям Джеймс в предисловии к книге Дейла Карнеги «, как завоевывать друзей и оказывать влияние на людей». Он написал, что «мы используем лишь малую часть наших физических и умственных ресурсов», что затем было неверно процитировано до произвольного числа 10%. Еще одним источником этого мифа было исследование известного нейрохирурга Уайлдера Пенфилда. Во время операции Пенфилд использовал электричество для стимуляции определенных частей мозга своих пациентов. Он заметил, что стимуляция определенных частей мозга приводит к определенным действиям. Например, стимуляция области мозга, отвечающей за левую руку, приведет к движению левой руки! Используя этот метод, он смог нарисовать целую карту функций мозга, указав, какая область контролирует какую часть нашего тела.

Эксперименты по стимуляции мозга с помощью электричества помогли создать карту его областей и функций (Фото: Teeradej/Shutterstock)

Однако он также обнаружил некоторые «молчащие» части мозга; электрическая стимуляция их не оказывала никакого действия на организм. Это было истолковано как доказательство того, что не все области мозга функционируют и что некоторые части остаются «неиспользованными». Теперь мы знаем, что это неверно, поскольку отсутствие реакции на стимуляцию не означает, что область нефункциональна.С течением времени в мозге были обнаружены новые типы клеток, но многие из них изначально считались нефункциональными. Например, во время их открытия «глиальные» клетки были названы так, потому что считалось, что они просто «клей», скрепляющий нервную систему. Отсутствие технологий привело к предположениям, которые недооценивают важность многих таких клеток. Это укрепило идею о том, что не весь мозг функционирует и что, вероятно, используется только его часть.

Развенчание мифа

С развитием технологий визуализации мозга стало ясно, что, хотя в определенное время может быть активна только часть мозга, функционируют все части мозга.

Современные методы визуализации мозга, которые визуализируют мозговую деятельность, помогли развенчать миф о 10% мозга (Фото: Yok_onepiece/Shutterstock)

Исследования пациентов с травмами головного мозга показывают, что даже незначительные травмы могут привести к огромным нарушениям нашего функционирования. Популярным примером этого было исследование, проведенное Полом Брока. Он изучал пациента, получившего травму лобной доли, после которой он мог произнести только одно слово — Тан!

Кроме того, известно, что мозг сам себя «подрезает».Подобно тому, как садовник «подрезает» ненужные ветки куста, известно, что мозг сам «подрезает» соединения клеток мозга, которые больше не выполняют никакой функции. Учитывая это, если бы миф был правдой, 90% нашего мозга было бы «обрезано» и выброшено!

Также маловероятно, что какая-либо неиспользуемая область мозга переживет процесс «эволюции». Наличие такой большой нефункциональной массы мозга было бы очень затратным с точки зрения энергетики, поскольку известно, что мозг потребляет колоссальные 20% всей нашей энергии.Таким образом, у нас мало оснований полагать, что функционирует лишь небольшая часть нашего мозга.

Почему миф популярен?

Миф позволяет нам верить, что мы способны к «росту». Он дает оптимистическую точку зрения, предполагая, что все мы способны на великие дела и что у каждого из нас есть потенциал стать «Эйнштейном»!

Люди способны к огромному росту и обучению, хотя не все из нас могут стать Эйнштейнами.Вы можете выучить новый язык, научиться жонглировать, колдовать или играть на музыкальном инструменте — и преуспеть в этом — в любой момент жизни. Это никоим образом не зависит от наличия в мозгу «неиспользуемых» областей! Мы более чем способны приобретать новые навыки, используя существующую и «использованную» мозговую ткань. Это подтверждается тем фактом, что люди изобрели различные навыки, такие как чтение и математика, только за последние несколько тысяч лет. Мозг не был предназначен для выполнения этих функций, но мы все способны на эти навыки.Мозг может постоянно адаптировать свою существующую ткань и повторно использовать ее для новых навыков. Если бы это было не так, использование компьютера или смартфона было бы почти невозможно!

Заключение

Все люди способны к «росту» или приобретению новых навыков, и мы используем весь наш мозг распределенным образом для выполнения различных функций. Девиз нашей нервной системы звучит так: «Используй или ПОТЕРЯЙ»! Благодаря системе домашнего хозяйства, встроенной в наш мозг, мы можем со временем потерять любую ленивую мозговую ткань.В результате у нас никогда не остается «неиспользуемых» частей мозга!

Память: как мозг конструирует сны

Наши самые яркие сны являются замечательным воспроизведением реальности, объединяя разрозненные объекты, действия и восприятия в богато детализированный галлюцинаторный опыт. Как наш мозг достигает этого? Давно предполагалось, что гиппокамп участвует в сновидениях, отчасти из-за его тесной связи с памятью: согласно одной оценке, около половины всех сновидений содержат по крайней мере один элемент, происходящий из определенного опыта во время бодрствования субъекта (Fosse et al. др., 2003). Хотя эти сны редко являются точным воспроизведением какого-либо одного воспоминания, фрагменты различных недавних переживаний смешиваются с другими воспоминаниями (обычно связанными отдаленными и семантическими воспоминаниями), создавая новый сон. Учитывая все это, можно предположить, что сны создаются теми участками мозга, которые отвечают за память. Однако исследования, проведенные еще в 1960-х годах, показали, что пациенты с поврежденным гиппокампом все еще видят сны (Torda, 1969a; Torda, 1969b; Solms, 2014), и, что несколько удивительно, такие пациенты могут видеть сны, связанные с недавними переживаниями, которые они не осознают. памяти (Stickgold et al., 2000)!

Но действительно ли «нормальны» сны пациентов с поражением гиппокампа? Или, наоборот, может ли такое повреждение, не препятствуя сновидениям, изменить форму, в которой они выражаются? Действительно, есть основания полагать, что гиппокамп поддерживает важнейшие аспекты построения сновидений, помимо простого включения воспоминаний. Недавняя работа в области когнитивной нейробиологии установила, что гиппокамп, помимо участия в формировании воспоминаний, также является частью системы мозга, которая участвует в использовании памяти для создания новых воображаемых сценариев и моделирования возможных будущих событий (Hassabis et al. ., 2007; Хассабис и Магуайр, 2009 г.; Шактер и Аддис, 2007 г.). В результате пациентам без гиппокампа трудно представить связные сцены, возможно, потому, что гиппокамп отвечает за объединение различных элементов памяти в пространственно связное целое.

Теперь, в eLife, Элеонора Магуайр из Университетского колледжа Лондона (UCL) и ее коллеги, в том числе Гоффредина Спано в качестве первого автора, сообщают, что сны четырех пациентов с амнезией, у которых отсутствует система памяти гиппокампа, не имеют того богатства деталей, которое можно найти в большинстве снов ( Спано и др., 2020). Помимо значительно меньшего количества сновидений, чем у пациентов из контрольной группы, четыре пациента с амнезией также сообщали о снах, которые были заметно менее подробными: их сны содержали меньше деталей пространственного положения (например, таких описаний, как «за барной стойкой» или «слева от меня»). я вижу») и меньше сенсорных деталей. Эти наблюдения подтверждают появившееся мнение о том, что сны генерируются сетями в мозгу, подобными сетям, участвующим в вызове воспоминаний и создании воображаемых сценариев во время бодрствования (Fox et al., 2013; Гравелин и Вамсли, 2015). Подобно памяти и воображению, яркий сон требует построения подробных воображаемых сцен на основе памяти, и этот процесс, по-видимому, зависит от гиппокампа.

Эти наблюдения частично перекликаются с сообщениями Клары Торда более полувека назад, которая характеризовала сны пациентов с амнезией как «более короткие», «простые», «повторяющиеся» и «стереотипные» (Torda, 1969a). Но работы Торды были написаны до изобретения неинвазивных методов визуализации мозга, поэтому до конца не ясно, какие структуры могли быть повреждены у ее пациентов.Напротив, пациенты в работе Spano et al. все имеют хорошо охарактеризованные участки поражения с повреждением, ограниченным исключительно гиппокампом. Это позволяет нам с уверенностью приписать их скудные сны потере самого гиппокампа, а не других областей близлежащих височных долей, которые также могут играть роль в сновидениях.

Как и во многих исследованиях редких неврологических пациентов, последние работы следует интерпретировать с осторожностью из-за небольшого размера выборки. Например, сны пациентов не были значительно короче, чем сны контрольной группы, что приводило к явно выборочному дефициту сообщаемых конкретных типов деталей (таких как пространственные детали и сенсорные детали), а не к общему дефициту продолжительности сна.Однако в среднем контрольные сны содержали более чем в два раза больше информативных слов, чем сны пациента, и отсутствие статистической разницы между двумя группами может быть простым артефактом небольшого размера выборки.

Тем не менее, эти наблюдения и несколько подобных исследований помогают нам понять, как гиппокамп участвует в процессе сновидений. Работа Spano et al. — которые работают в UCL, Королевской бесплатной больнице в Лондоне, университетской больнице Бонна и университетах Аризоны и Оксфорда — предполагают, что повреждение гиппокампа нарушает сновидения таким же образом, как и воображение.Это говорит о том, что сновидение не является совершенно отдельным явлением, а является частью континуума спонтанных, конструктивных мыслей и образов, непрерывно генерируемых в состояниях сна и бодрствования.

Топ-10 мифов о мозге

Одно время в истории обезглавливание было одним из предпочтительных методов казни, отчасти благодаря гильотине . Хотя многие страны, казнящие преступников, используют этот метод, он все еще применяется некоторыми правительствами, террористами и другими.Нет ничего более окончательного, чем отрубание головы. Гильотина возникла из-за стремления к быстрой, относительно гуманной смерти. Но насколько это быстро? Если бы вам отрубили голову, смогли бы вы по-прежнему видеть или двигать ею хотя бы несколько секунд?

Эта концепция, возможно, впервые появилась во время Французской революции, в тот самый период времени, когда была создана гильотина. 17 июля 1793 года женщина по имени Шарлотта Корде была казнена на гильотине за убийство Жана-Поля Марата, радикального журналиста, политика и революционера.Марата любили за его идеи, и толпа, ожидавшая гильотины, с нетерпением ждала, когда Корде заплатит. После того, как лезвие выпало и голова Корде упала, один из помощников палача поднял его и ударил по щеке. По словам свидетелей, глаза Корде повернулись к мужчине, а на ее лице появилось выражение возмущения. После этого инцидента людей, казненных на гильотине во время Революции, после этого просили моргнуть, и свидетели утверждают, что моргание продолжалось до 30 секунд.

Еще одна часто рассказываемая история о проявлении сознания после обезглавливания датируется 1905 годом. Французский врач доктор Габриэль Борье был свидетелем обезглавливания человека по имени Лангиль. Он писал, что сразу после этого «веки и губы… работали в неравномерных ритмичных сокращениях примерно пять или шесть секунд». Доктор Борье назвал его имя и сказал, что веки Лангиля «медленно поднялись вверх, без какого-либо спазматического сокращения» и что «его зрачки сфокусировались» [источник: Кершоу].Это произошло во второй раз, но на третий раз Борье не получил ответа.

Эти истории, кажется, подтверждают идею о том, что кто-то может оставаться в сознании даже в течение нескольких секунд после обезглавливания. Однако большинство современных врачей считают, что описанные выше реакции на самом деле являются рефлекторными подергиваниями мышц, а не сознательными, преднамеренными движениями. Отрезанный от сердца (а значит, и от кислорода) мозг тут же впадает в кому и начинает умирать.По словам доктора Гарольда Хиллмана, сознание «вероятно, теряется в течение 2-3 секунд из-за быстрого падения внутричерепной перфузии крови» [источник: New Scientist].

Так что хотя и не исключено, что кто-то все еще будет в сознании после обезглавливания, это маловероятно. Хиллман также отмечает, что так называемая безболезненная гильотина, скорее всего, совсем не такая. Он утверждает, что «смерть наступает вследствие разделения головного и спинного мозга после рассечения окружающих тканей.Это должно вызывать острую и, возможно, сильную боль». Это одна из причин, по которой гильотина и обезглавливание в целом больше не являются общепринятым методом казни во многих странах, предусматривающих смертную казнь.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.