Сколько работает наш мозг

Заспиртованный человеческий мозг в анатомическом музее РостГМУ

Вместе с учёными Ростова 161.ru развенчивает распространённые заблуждения и научные мифы. Стоит ли бояться ГМО? Действительно ли мы используем наш мозг лишь на 10%? Чем отличаются чёрные дыры и космические кротовые норы? Эти и другие вопросы мы задаём специалистам из ростовских университетов и научно-исследовательских организаций. Первая беседа была посвящена теме радиации. На этот раз мы решили поговорить о человеческом мозге. Вопросы о нём мы решили задать доценту кафедры психиатрии и наркологии РостГМУ Алексею Перехову.

Человеческий мозг – одна из самых важных и одновременно самых загадочных частей нашего организма. Именно высокоразвитый мозг считается самым главным отличием человека от животных. Однако, несмотря на все усилия учёных, он до сих пор не изучен в полной мере. Его таинственность стала богатой почвой для множества мифов. Некоторые из них даже легли в основу художественных фильмов и стали очень популярны.

Искать ответы мы отправились в Ростовский государственный медицинский университет

– На самом деле человеческий мозг состоит из множества самых различных составляющих. Серое вещество – это только его кора. Кроме того, в мозге содержится, например, так называемое белое вещество – подкорковый слой. Оно занимает не меньше места, чем серое вещество. Есть также множество веществ, которые ни к серому, ни к белому веществу не относятся.

Серое вещество также имеется у животных. Оно есть у обезьян, дельфинов, даже у домашних собак. Разница заключается не в самом наличии серого вещества, а в особенностях его развития, его объёме и возможностях.

– А правда ли, что именно от количества серого вещества в мозге зависит интеллект человека?

– Этот миф, скорее всего, исходит из идеи о том, что чем больше мозг, тем умнее человек. Однако это не совсем так. На каком-то этапе размер мозга перестаёт иметь решающее значение. Конечно, есть случаи, когда мозг совсем маленький. Настолько, что не может выполнять свои функции. Тогда это действительно проблема, патология, такие люди становятся тяжёлыми олигофренами. Однако в случае нормально функционирующего мозга решающее значение имеет не размер.

Вес нормального человеческого мозга колеблется примерно от 1 до 1,5 килограмма. При такой логике мы должны были бы сделать вывод о том, что люди, мозг которых весит 1,5 килограмма, значительно умнее тех, у кого всего 1 килограмм. Однако исследования мозга гениев разных лет показывает, что среди них были люди как с большим, так и с маленьким мозгом.

Алексей Перехов: «Интеллект в большей степени зависит от структуры мозга, а не его размеров»

– Что же тогда имеет решающее значение для формирования интеллекта?

– Большое значение имеет то, как устроен мозг, в особенности – устройство нейротрансмиттерных сетей, связывающих десятки миллиардов клеток мозга.

– Это устаревшая информация. Сейчас, в современной науке, никто уже не занимается изучением того, сколько у человека извилин, какие они. С помощью позитронной томографии мы получили возможность проникнуть в сами клетки мозга. Для мозга совершенно не важно, сколько у него извилин. Важнее – количество связей между нейронами, система их организации, скорость передачи данных, работа особых веществ-нейротрансмиттеров, обеспечивающих «открывание» и «закрывание» нервной клетки. С получением новых знаний формируются новые нейронные связи, но не извилины.

– То, что что-то в здоровом организме человека работает не на 100% – это выдумки. В природе всё и всегда работает на 100%, по-другому не бывает. Другой вопрос – какую часть работы мозга мы осознаём? Ответ: очень малую. Если бы мы осознавали все процессы мозга, у нас бы не было подсознательного и бессознательного. Этим вопросом, кстати, сейчас часто задаются кибернетики. Ведь истинный искусственный интеллект будет контролировать все происходящие в его мозгу процессы на 100%. Это лишит его человеческих эмоций и чувств.

– Возможно ли как-то стимулировать работу мозга?

– Да, в определённых случаях «коэффициент полезного действия» мозга может увеличиваться. У гениальных людей это происходит за счёт инсайтов, у обычных – при определённых физических состояниях, например, при резком выбросе адреналина. Но он не будет повышаться до ста процентов. Кроме того, работу мозга могут стимулировать особые препараты – психостимуляторы. Однако принимать их в течение долгого времени опасно для здоровья. И стать гением так у вас, скорее всего, не получится, не говоря уже о чисто мифических «скрытых возможностях» мозга, часто появляющихся в фантастических фильмах. Гениями, к сожалению, рождаются, а не становятся. Бороться с природой бессмысленно.

В фильме Люка Бессона «Люси» главная героиня получила суперспособности, приняв наркотик, стимулирующий работу мозга. В реальности большие дозы психостимуляторов грозят человеческому организму тяжёлыми последствиями

– Этот миф имеет под собой реальное основание. При повреждении мозга определённых масштабов – например, при инсульте – не восстановятся. Это то же самое, что отрубить человеку палец. Он, очевидно, обратно не отрастёт. С мозгом ситуация та же самая за исключением одного момента – нервная ткань очень пластична. Особенность человеческого мозга в том, что функции, которые выполняли погибшие клетки, могут взять на себя другие части мозга. Этот процесс открыли совсем недавно. До этого считалось, что мозг очень жёстко поделён на различные отделы: центр слуха, центр восприятия музыки и так далее. Предполагалось, что если определённый отдел гибнет, то мозг теряет его функцию. Теперь известно, что за счёт пластичности можно восстановить практически любую потерянную функцию. Восстановлению не поддаётся только функция речи. Дело в том, что речевой центр мозга – очень молодая структура. Все остальные функции существуют в мозгу несколько сотен тысяч, если не миллионов лет. Речевая функция появилась только около 40 миллионов лет назад. Наш мозг ещё не научился компенсировать ее потерю.

Исследование с помощью энцефалографа позволяет изучить активность головного мозга

– Насколько масштабные потери клеток в мозгу можно компенсировать таким образом?

– В некоторых случаях удаётся успешно компенсировать огромные потери. Существуют очень тяжёлые формы эпилепсии, при которых человеку необходимо удалить половину мозга. Такая операция проводится в детстве. Казалось бы, такой человек должен на всю жизнь стать «овощем», прикованным к постели. Но при правильном дальнейшем развитии сохранившиеся отделы мозга берут на себя функции утраченной части. В итоге такие люди способны вести полноценную жизнь. Общаясь с ними, вы никогда не догадаетесь, что у этих людей нет половины мозга.

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

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

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

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

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

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

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

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

Головной мозг — самый сложный орган в организме человека. Он весит около 3 кг и содержит 100 миллиардов нейронов — клеток, которые несут информацию. Считается, что человек использует только 10% своего мозга. Исследователи развенчали этот миф .

Откуда взялся 10-процентный миф?

В статье, опубликованной в 1907 году в журнале Science , психолог Уильям Джеймс (William James) утверждал, что люди используют только часть своих психических ресурсов. Однако он не уточнил процент. Эта цифра упоминалась в книге Дейла Карнеги 1936 года «Как завоевать друзей и влиять на людей». Среди ученых существует мнение, что нейроны составляют около 10% клеток мозга . Это, возможно, способствовало мифу о 10-процентном использовании мозга. Миф повторялся в статьях, телепередачах и фильмах, что объясняет, почему в него так верят.

Продолжение истории после рекламы

Как на любой другой орган, на мозг влияет образ жизни, диета и тренировки.

Продукты, которые способствуют здоровью мозга

Регулярные физические упражнения также уменьшают риск проблем со здоровьем и улучшают функцию мозга. Прогулки по 30 минут день могут уменьшить риск деменции.

Другие доступные и недорогие методы:

езда на велосипеде;

Другие мифы о головном мозге

Исследования показывают , что у человека не доминирует ни левое, ни правое полушарие, обе стороны головного мозга используются одинаково. Многие считают, что человек либо левосторонний, или правосторонний, при этом правосторонние люди изобретательны, а левосторонние — логичны. Действительно, перед полушариями стоят разные задачи. Например, авторы исследования считают, что левое полушарие участвует в обработке языка, а правое — в обработке эмоций .

Существует миф, что употребление алкоголя убивает клетки мозга. Но все не так просто, причины этого сложны. Если женщина пьет слишком много алкоголя во время беременности, это может повлиять на развитие головного мозга плода и даже вызвать фетальный алкогольный синдром. Головной мозг младенцев может быть маленьким и иметь мало клеток. Это может привести к трудностям с обучением и поведением.

Исследования показывают, что подсознательные сообщения могут вызвать эмоциональную реакцию у людей, не знающих, что они получили эмоциональный стимул. Но могут ли подсознательные сообщения помочь узнать что-то новое? Исследование, опубликованное в Nature Communications, показало, что запись словарного запаса во время сна может улучшить способность человека запоминать слова. Это было только в случае с людьми, которые уже изучали словарный запас. Исследователи отметили, что получение информации во время сна не может помочь человеку узнать новые вещи.

Человеческий головной мозг покрыт складками, углубление в каждой складке называется бороздой, а поднятая часть называется извилиной. Некоторые люди считают, что новая извилина формируется каждый раз, когда человек узнает что-то новое. Это не так. У мозга начинают развиваться складки еще до рождения человека, и этот процесс продолжается на протяжении всего детства. Мозг постоянно устанавливает новые связи и разрывает старые, даже во взрослом возрасте.

Интересные факты о головном мозге

Головной мозг составляет около 2% от веса человека, но потребляет 20% кислорода и калорий . По оценкам ученых, мозг состоит на 73% из воды. Обезвоживание всего лишь на 2% может ухудшить способность человека выполнять задачи, связанные с вниманием, памятью и двигательными навыками.

Все знают, что холестерин вреден для сердца. Тем не менее, холестерин играет важную роль для мозга человека. Без холестерина клетки мозга могут не выжить. Около 25% холестерина в организме содержится в клетках мозга .

Хотя еще многое предстоит узнать о головном мозге, исследователи продолжают заполнять пробелы между фактами и вымыслом.

Herculano-Houzel S. The human brain in numbers: a linearly scaled-up primate brain //Frontiers in human neuroscience. – 2009. – Т. 3. – С. 31.

James W. The energies of men //Science. – 1907. – Т. 25. – №. 635. – С. 321-332.

Edwards J. D. et al. Speed of processing training results in lower risk of dementia //Alzheimer’s & Dementia: Translational Research & Clinical Interventions. – 2017. – Т. 3. – №. 4. – С. 603-611.

Nielsen J. A. et al. An evaluation of the left-brain vs. right-brain hypothesis with resting state functional connectivity magnetic resonance imaging //PloS one. – 2013. – Т. 8. – №. 8. – С. e71275.

Corballis M. C. Left brain, right brain: facts and fantasies //PLoS biology. – 2014. – Т. 12. – №. 1. – С. e1001767.

Raichle M. E., Gusnard D. A. Appraising the brain’s energy budget //Proceedings of the National Academy of Sciences. – 2002. – Т. 99. – №. 16. – С. 10237-10239.

Björkhem I., Meaney S. Brain cholesterol: long secret life behind a barrier //Arteriosclerosis, thrombosis, and vascular biology. – 2004. – Т. 24. – №. 5. – С. 806-815.