Creierul uman - principiile activității sale, capacitățile, limitele stresului fiziologic și mental - continuă să rămână un mare mister pentru cercetători. În ciuda tuturor succeselor din studiul său, oamenii de știință nu sunt încă în măsură să explice modul în care gândim, să înțeleagă mecanismele conștiinței și conștiinței de sine. Cunoașterea acumulată despre munca creierului este suficientă pentru a respinge unele dintre miturile comune despre aceasta.
Un popor gelos era mai inteligent decât noi?
Volumul creierului mediu al unei persoane moderne este de aproximativ 1400 de centimetri cubi, ceea ce reprezintă o valoare destul de mare pentru dimensiunea corpului nostru. Omul și-a dezvoltat un creier mare pentru sine în cursul evoluției - antropogeneză. $ CUT $ Strămoșii noștri asemănători, care nu aveau gheare mari și dinți, coborau din copaci și se mutau la viață în spații deschise, au început să se dezvolte creierul. Deși această dezvoltare nu a mers imediat - în Australopithecus volumul creierului (aproximativ 500 de centimetri cubi) practic nu s-a schimbat timp de șase milioane de ani. Creșterea creșterii sale a avut loc acum două milioane și jumătate de ani.
La Homo sapiens timpurii, creierul a crescut deja semnificativ - în Homo erectus (Homo erectus), volumul său variază între 900 și 1200 centimetri cubi (acest lucru este acoperit de gama creierului uman modern). Neanderthalii aveau un creier foarte mare - 1400-1740 centimetri cubi, care este în medie mai mult decât al nostru. Homo sapiens timpurii pe teritoriul Europei - Cro-Magnons - pur și simplu ne conectați la centură cu creierul lor: 1600-1800 centimetri cubi (deși Cro-Magnonii erau înalți - 180-190 centimetri, iar antropologii găsesc o legătură directă între dimensiunea creierului și înălțimea).
Creierul în evoluția umană nu numai că a crescut, dar și în raport cu diferite părți. Paleoantropologii examinează creierul hominidelor fosile dintr-un cast de craniu - un endocran care arată dimensiunea relativă a lobilor. Lobul frontal s-a dezvoltat cel mai rapid, ceea ce este asociat cu gândirea, conștiința, aspectul vorbirii (zona lui Broca). Dezvoltarea lobului parietal a fost însoțită de o îmbunătățire a sensibilității, sinteza informațiilor din diverse simțuri și abilități motrice fine ale degetelor. Lobul temporal a susținut dezvoltarea auzului, oferind un discurs sonor (zona lui Wernicke). Deci, de exemplu, în erectus, creierul a crescut în lățime, lobul occipital și cerebelul au crescut, dar lobul frontal a rămas scăzut și îngust. Și la neanderthalieni, în creierul lor foarte mare, lobii frontali și parietali erau relativ slab dezvoltați (în comparație cu occipitalul). În Cro-Magnoni, creierul a devenit mult mai mare (datorită creșterii lobilor frontali și parietali) și a dobândit o formă sferică.
Deci creierul strămoșilor noștri a crescut și a crescut, dar, paradoxal, în urmă cu aproximativ 20 de mii de ani, a început tendința opusă: creierul a început să scadă treptat. Deci, oamenii moderni au o dimensiune medie a creierului mai mică decât Neanderthalii și Cro-Magnonii. Care este motivul?
Video promotional:
Opinia antropologului
Antropologul Stanislav Drobyshevsky (profesor asociat al Departamentului de Antropologie, Facultatea de Biologie, Universitatea de Stat din Moscova) răspunde: „Există două răspunsuri la această întrebare: unul îi place tuturor, celălalt este corect. Primul este că dimensiunea creierului nu este direct legată de inteligență, iar structura neanderthalilor și a Cro-Magnonilor a fost mai simplă decât a noastră, dar incompletitudinea tehnică a fost compensată de dimensiunile mari, iar asta se presupune că nu este complet. În realitate, nu știm absolut nimic despre structura neurală a creierului oamenilor antici, așa că un astfel de răspuns este speculația completă, care consolează conceperea oamenilor moderni. Al doilea răspuns este mai real: oamenii antici erau mai deștepți.
Au trebuit să rezolve o grămadă de probleme de supraviețuire și să se gândească foarte repede, spre deosebire de noi, cărora totul este prezentat pe un platou de argint și chiar mestecat, și nu este nevoie să se grăbească nicăieri. Oamenii antici erau generaliști - fiecare ținea în capul său un set complet de informații necesare pentru a supraviețui în toate situațiile, plus că trebuia să existe capacitatea de a gândi reactiv în situații neprevăzute. Avem și o specializare: toată lumea cunoaște o informație minusculă, iar dacă se întâmplă ceva - „contactați un specialist”.
Opinia neurologilor
Serghei Savelyev, Șeful Laboratorului pentru Dezvoltarea Sistemului Nervos al Institutului de Morfologie Umană al Academiei Ruse de Științe Medicale: „Acest lucru se datorează faptului că există o selecție artificială în populația umană care vizează scăderea variabilității individuale și vizarea mediocrității extrem de socializate. Și pentru a distruge persoane prea inteligente și asociale. O astfel de comunitate este mai gestionabilă, este formată din oameni mai previzibili, ceea ce este întotdeauna benefic. În orice moment, societatea a sacrificat agenții patogeni ai liniștii în favoarea non-conflictului și a stabilității. Anterior, au fost pur și simplu mâncați, iar mai târziu au fost expulzați din comunitate. Din această cauză, din punctul meu de vedere, din cauza migrării celor mai deșteptați ieșiți și a început relocarea omenirii. Și în sedentarism,În grupurile conservatoare și mai socializate, a existat o selecție ascunsă pentru a consolida unele dintre cele mai convenabile și favorabile proprietăți de comportament pentru menținerea comunității. Selecția comportamentală a dus la contracția creierului.
Creierul NEANDERTHALULUI se diferențiază din NOUA O FASE DE DEZVOLTARE
Descoperirile copiilor neandertali oferă o oportunitate de a urmări cum s-au dezvoltat creierele lor mari. Oamenii de știință de la Institutul Max Planck pentru Antropologie Evoluționară din Leipzig, împreună cu colegii lor francezi, au reconstruit dezvoltarea creierului comparativ de Neanderthal și Homo sapiens. În primul rând, oamenii de știință au efectuat tomografia computerizată a craniului a 58 de oameni moderni. Și apoi au procedat la fel, plasând craniile a nouă neandertali de vârste diferite în tomograf.
Deși dimensiunea craniului unui neanderthal nu este mai mică decât a noastră, în formă diferă semnificativ. Dar la nou-născuții ambelor specii, cutia creierului are aproape aceeași formă - la un sugar de neanderthal, este destul de mult mai alungită. Și apoi căile de dezvoltare se diverg. La o persoană modernă, în perioada de la absența dinților la un set incomplet de incisivi, nu numai dimensiunea, ci și forma cutiei cerebrale se schimbă - devine mai sferică. Și atunci crește doar ca dimensiune, dar aproape nu își schimbă forma. Biologii au decis că acesta este un proces cheie de modelare a creierului de care lipsesc neanderthalienii. Forma craniului nou-născuților, adolescenților și adulților este aproape aceeași. Diferența totală se află într-o etapă critică imediat după naștere. Probabil, oamenii de știință cred căo astfel de schimbare vizibilă de formă este însoțită de o transformare a structurii interne a creierului și de dezvoltarea unei rețele neuronale, care creează condiții pentru dezvoltarea inteligenței. Oamenii de știință au publicat un articol despre dezvoltarea creierului diferitelor specii umane în revista Current Biology.
MIT 1. CEL MAI MARE ESTE CRAINUL, MAI MICI ESTE
Mărimile creierului variază destul de mult și la oamenii moderni. Deci, se știe că creierul lui Ivan Turgenev cântărea 2012 grame, iar cel al lui Anatole France cu aproape un kilogram întreg - 1017 grame. Dar acest lucru nu înseamnă deloc că Turgenev a fost de două ori mai inteligent decât Anatole France. Mai mult, s-a înregistrat că proprietarul celui mai greu creier - 2900 grame - a fost retardat mental.
Întrucât cea mai importantă parte a creierului este celulele nervoase sau neuronii (formează materia cenușie), se poate presupune că cu cât creierul este mai mare, cu atât conțin mai mulți neuroni. Și cu cât sunt mai mulți neuroni, cu atât lucrează mai bine. Dar, în creier, există nu numai neuroni, ci și celule gliale (îndeplinesc o funcție de susținere, direcționează migrația neuronilor, îi furnizează nutrienți și, conform datelor recente, participă și la procesele informaționale). În plus, o parte din masa creierului este formată din materie albă, care este compusă din fibre conductoare. Adică există o legătură între dimensiunea creierului și numărul neuronilor, dar nu una directă. Și, evident, nu există nicio legătură între dimensiunea creierului și inteligență.
MITUL 2. CELULELE NERVE NU SE RESTURĂ
Întrucât neuronii nu se împart, s-a crezut mult timp că formarea de noi celule nervoase are loc numai în timpul dezvoltării embrionare. Oamenii de știință au descoperit că acest lucru nu este acum câțiva ani. S-a dovedit că în creierul șobolanilor și șoarecilor de laborator adulți există zone în care se nasc noi neuroni - neurogeneza. Sursa lor sunt celulele stem ale țesutului nervos (celule stem neuronale). Ulterior s-a constatat că oamenii au și astfel de zone. Cercetările au arătat că noii neuroni cresc activ contactele cu alte celule și sunt implicați în învățare și memorie. Să repetăm: la animalele adulte și la oameni.
Mai departe, oamenii de știință au început să studieze ce factori externi pot influența nașterea neuronilor. Și s-a dovedit că neurogeneza este îmbunătățită odată cu învățarea intensivă, cu îmbogățirea condițiilor de mediu și cu activitatea fizică. Iar cel mai puternic factor care inhibă neurogeneza a fost stresul. Ei bine, acest proces încetinește odată cu vârsta. Ceea ce este adevărat pentru animalele de laborator, în acest caz, poate fi transferat complet la om. Mai mult, observațiile și studiile asupra oamenilor confirmă acest lucru. Adică, pentru a îmbunătăți formarea de noi celule nervoase, trebuie să antrenați creierul, să învățați noi abilități, să memorați mai multe informații, să vă diversificați viața cu noi experiențe și să duceți un stil de viață activ fizic. La bătrânețe, acest lucru duce la același efect ca și în anii mai tineri. Dar stresul pentru nașterea de noi neuroni este distructiv.
Creierul poate fi pompat pe o banda de alergare
Un studiu condus de o echipă internațională de oameni de știință și publicat în revista PNAS a arătat că exercițiul aerobic (exercițiu de rulare) la bătrânețe construiește hipocampul, o zonă a creierului care este foarte importantă pentru memorie și învățarea spațială. Volumul său a fost determinat într-un aparat de imagini cu rezonanță magnetică. Se crede că, odată cu vârsta, hipocampul se micșorează cu o rată de 1-2% pe an. Experții consideră că această atrofie a hipocampului este direct legată de slăbirea legată de vârstă a memoriei. Deci, la subiecții vârstnici care au fost angajați pe o banda de alergare timp de un an, volumul hipocampului nu numai că nu a scăzut, ci a crescut și a îmbunătățit memoria spațială în comparație cu grupul de control. Motivul este din nou în stimularea formării de noi neuroni.
Stresul dăunează creierului. Recuperare de viață interesantă
Stresul copilăriei este deosebit de rău pentru creier. Consecințele sale afectează psihicul, comportamentul și abilitățile intelectuale ale unui adult. Există însă o modalitate de a compensa efectele dăunătoare ale stresului precoce. După cum au arătat oamenii de știință israelieni pe șobolanii de laborator, puteți ajuta dacă îmbogățiți habitatul victimei. Stresul distruge creierul prin hormoni, care includ corticosteroizi produși în glandele suprarenale, precum și hormoni hipofizari și tiroidieni. Nivelul crescut al acestora determină modificări ale dendritelor - procese scurte de neuroni, reduce plasticitatea sinaptică, în special la hipocamp, încetinește formarea de noi celule nervoase în girul dentat al hipocampului ș.a. Astfel de tulburări în timpul dezvoltării creierului nu trec neobservate.
Experți de la Institutul pentru Studiul Neuroștiinței Afective, Universitatea din Haifa, au împărțit șobolanii de laborator în trei grupuri. Unul a fost supus la trei zile de stres la o vârstă fragedă, al doilea a fost plasat într-un mediu îmbogățit după stres, al treilea a fost lăsat ca un control. Șobolanii, care trebuiau să trăiască într-un mediu îmbogățit, au fost mutați într-o cușcă mare, unde erau multe obiecte interesante: cutii de plastic, cilindri, tuneluri, platforme și roți de rulare.
La testare, șobolanii din grupul de stres au arătat o teamă crescută și o scădere a curiozității și au învățat mai rău.
Au avut o motivație redusă de a explora un nou mediu, care poate fi comparat cu pierderea interesului pentru viață, care se întâmplă adesea la o persoană aflată în stare de depresie. Dar a fi într-un mediu îmbogățit a compensat toate tulburările de comportament induse de stres.
Oamenii de știință sugerează că îmbogățirea mediului protejează creierul de stres din mai multe motive: stimulează producerea de proteine - factori de creștere a nervilor, activează sistemele de neurotransmițători și favorizează formarea de noi celule nervoase. Au publicat rezultatele în revista PLoS ONE. Aceste rezultate sunt legate în mod direct de orfani, a căror copilărie timpurie a fost petrecută într-un orfelinat. Doar o viață interesantă și plină de evenimente, pe care părinții adoptivi vor încerca să le creeze pentru ei, va ajuta la netezirea experienței de viață dificile.
MYTH 3. CEREA UMANĂ FUNCȚIONEAZĂ LA 10/6/5/2%
Această idee a fost foarte răspândită până de curând. De obicei, a fost menționată drept rațiunea că creierul are un potențial latent pe care nu îl utilizăm. Dar metodele moderne de cercetare nu susțin această teză. „A rezultat din faptul că, atunci când am învățat să înregistrăm activitatea electrică a neuronilor individuali, s-a dovedit că foarte puțini dintre toți neuronii aflați în punctul de măsurare sunt activi în orice moment”, spune Olga Svarnik, șefa laboratorului de neurofiziologie sistemică și interfețe neuronale din Centrul NBIK al Centrului rus de cercetare institut.
Există aproximativ 1012 neuroni în creier (numărul este perfecționat în mod constant) și sunt foarte specializați: unii sunt activi electric în timpul mersului, alții - în timp ce rezolvă o problemă matematică, alții - în timpul unei întâlniri de dragoste, etc. Este greu de imaginat ce s-ar întâmpla dacă s-ar întâmpla deodată decide să câștigi bani în același timp! „La fel cum nu suntem capabili să realizăm toată experiența noastră în același timp, adică, nu putem conduce simultan o mașină, să sară coarda, să citesc și așa mai departe”, explică Olga Svarnik, „la fel și toate celulele nervoase nu poate și nu trebuie să fie activ în același timp. Dar acest lucru nu înseamnă că nu folosim creierul la sută la sută.
„Acest lucru a fost inventat de acei psihologi care utilizează ei înșiși creierul cu două la sută”, afirmă categoric Serghei Saveliev într-un interviu acordat unui reporter. - Creierul nu poate fi folosit decât complet, nimic nu poate fi oprit în el. Conform legilor fiziologice, creierul nu poate funcționa mai puțin de jumătate, deoarece chiar și atunci când nu gândim, se menține un metabolism constant în neuroni. Iar când o persoană începe să lucreze intens cu capul, pentru a rezolva unele probleme, creierul începe să consume aproape de două ori mai multă energie. Orice altceva este ficțiune. Și nici un creier nu poate fi antrenat astfel încât să-și intensifice munca de zece ori."
MITUL 4. CĂTRE ACȚIUNE RĂSPUNSEAZĂ PARTEA DIN BRAIN
Într-adevăr, în cortexul emisferelor cerebrale umane, neuroștiștii disting zonele asociate cu toate simțurile: vederea, auzul, mirosul, atingerea, gustul, precum și zonele asociative în care informațiile sunt procesate și sintetizate. Și imagistica prin rezonanță magnetică (RMN) înregistrează activitatea anumitor zone în timpul diferitelor activități. Dar harta creierului nu este absolută și există tot mai multe dovezi că lucrurile sunt mult mai complicate. De exemplu, nu numai zona cunoscută a lui Broca și zona lui Wernicke sunt implicate în procesul vorbirii, ci și alte părți ale creierului. Iar cerebelul, care a fost întotdeauna asociat cu coordonarea mișcării, este implicat într-o mare varietate de activități ale creierului.
Cu întrebarea dacă există o specializare în creier, „Detalii despre lume” a apelat la Olga Svarnik: „Există o specializare în creier la nivelul neuronilor și este destul de constantă”, a răspuns specialistul. - Dar este mai dificil să distingi specializarea la nivelul structurilor, deoarece neuronii complet diferiți pot sta unul lângă altul. Putem vorbi despre o acumulare de neuroni, cum ar fi coloane, putem vorbi despre segmente de neuroni care sunt activate în același moment, dar este imposibil de evidențiat cu adevărat zone mari care sunt obișnuite să fie evidențiate. RMN-ul reflectă activitatea fluxului sanguin, dar nu activitatea neuronilor individuali. Probabil, din imaginile obținute de RMN, putem spune unde, mai mult sau mai puțin probabil, se poate găsi una sau alta specializare a neuronilor. Dar mi se pare greșit să spun că o anumită zonă este responsabilă de ceva”.
MITUL 5. Creierul este un computer
Potrivit Olga Svarnik, compararea creierului cu un computer nu este altceva decât o metaforă: „Putem fantasa că există anumite algoritmi în creier, că o persoană a auzit informații și că face ceva. Dar a spune că creierul nostru funcționează în acest fel ar fi greșit. Spre deosebire de un computer, nu există blocuri funcționale în creier. De exemplu, hipocampul este considerat a fi o structură responsabilă de memorie și orientare spațială. Dar neuronii din hipocamp se comportă diferit, au specializări diferite, nu funcționează ca un întreg."
Și iată ce crede biologul și popularizatorul științei Alexander Marko despre aceeași problemă (Institutul de Paleontologie, Academia Rusă de Științe): „Într-un computer, toate semnalele care sunt schimbate între elemente ale circuitelor logice au aceeași natură - electrice, iar aceste semnale pot fi primite doar de unul dintre doi valori - 0 sau 1. Transmiterea informațiilor în creier nu se bazează pe un cod binar, ci mai degrabă pe un ternar. Dacă semnalul excitant este corelat cu unul, iar absența acestuia cu zero, atunci semnalul inhibitor poate fi asemănat cu minus unu. Dar, de fapt, creierul folosește câteva zeci de tipuri de semnale chimice - este ca și cum s-ar folosi zeci de curenți electrici diferiți într-un computer … Și zerourile și altele ar putea avea zeci de culori diferite.
Cea mai importantă diferență este că conductanța fiecărei sinapse particulare … poate varia în funcție de circumstanțe. Această proprietate se numește plasticitate sinaptică. Există o diferență mai radicală între creier și un computer electronic. Într-un computer, cantitatea principală de memorie este stocată nu în circuitele electronice logice ale procesorului, ci separat, în dispozitive de stocare speciale. Nu există zone în creier care sunt special destinate pentru stocarea pe termen lung a amintirilor. Toată memoria este înregistrată în aceeași structură a conexiunilor sinaptice interneuronale, care este în același timp un dispozitiv de calcul grandios - un analog al unui procesor."
