Az emberi agy - munkájának alapelvei, képességei, az élettani és mentális stressz korláta - továbbra is nagy rejtély marad a kutatók számára. A kutatás valamennyi sikere ellenére a tudósok még nem tudják magyarázni, hogyan gondolkodunk, megértsük a tudatosság és az öntudat mechanizmusait. Az agy működésével kapcsolatban felhalmozott ismeretek azonban elegendőek az ezzel kapcsolatos általános mítoszok megcáfolására.
Egy féltékeny ember okosabb volt nálunk?
A modern ember átlagos agymennyisége körülbelül 1400 köbcentiméter, ami testméretünk szempontjából meglehetősen nagy érték. Az ember az evolúció során - az antropogenezis során - nagy agyat fejlesztett ki magának. $ CUT $ A majomszerű őseinknek, akiknek nem voltak nagy karmai és fogai, fákról származtak és nyílt terekbe költöztek, fejlett az agyuk. Bár ez a fejlemény nem azonnal ment gyorsan - az Australopithecusban az agy térfogata (körülbelül 500 köbcentiméter) gyakorlatilag nem változott hat millió évig. A növekedés ugrása két és fél millió évvel ezelőtt történt.
A Homo sapiens korai szakaszában az agy már jelentősen megnőtt - a Homo erectusban (Homo erectus) térfogata 900-1200 köbcentiméter (ezt a modern emberi agy tartománya lefedi). A neandervölgyieknek nagyon nagy agyuk volt - 1400-1740 köbcentiméter, ami átlagosan több, mint a miénk. A korai Homo sapiens Európa területén - Cro-Magnons - az agyukkal egyszerűen bedug bennünket az övbe: 1600-1800 köbcentiméter (bár a Cro-Magnons magas volt - 180-190 centiméter, és az antropológusok közvetlen kapcsolatot találnak az agy mérete és magassága között).
Az agy az emberi evolúcióban nemcsak növekedett, hanem megváltozott is a különböző részek arányában. A paleoantropológusok a fosszilis hominidek agyát koponyaöntvényből vizsgálják - egy endokrán, amely megmutatja a lebenyek relatív méretét. A frontális lebeny fejlődött a leggyorsabban, amelyet a gondolkodás, a tudat, a beszéd megjelenése (Broca-zóna) társított. A parietális lebeny fejlődését az érzékenység javulása, a különböző érzékszervekből származó információk szintézise és az ujjak finom motoros képességeinek javulása kísérte. A temporális lebeny elősegítette a hallás fejlődését, hangos beszédet biztosítva (Wernicke övezete). Tehát például az erectusban az agy szélessége megnőtt, az okcitalis lebeny és a kisagy megnőtt, de a frontális lebeny alacsony és keskeny maradt. És a neandertáliákban, nagyon nagy agyukban, a frontális és a parietális lebenyek viszonylag gyengén fejlettek (az okcitalishoz képest). A Cro-Magnons-ban az agy sokkal magasabbra emelkedett (az elülső és a parietális lebeny megnövekedése miatt), és gömb alakúvá vált.
Így őseink agya növekedett és nőtt, ám paradox módon körülbelül 20 ezer évvel ezelőtt az ellenkező tendencia kezdődött: az agy fokozatosan csökkenni kezdett. Tehát a modern emberek átlagos agymérete kisebb, mint a Neanderthals és a Cro-Magnonsé. Mi az ok?
Promóciós videó:
Antropológus véleménye
Antropológus, Stanislav Drobyshevsky (a Moszkvai Állami Egyetem Biológiai Kar Antropológiai Tanszékének docens) válaszol: „Erre a kérdésre két válasz van: az egyik mindenkinek tetszik, a másik helyes. Az első az, hogy az agy mérete nem kapcsolódik közvetlenül az intelligenciához, és a neandertalák és a Cro-Magnonok szerkezete egyszerűbb volt, mint a miénk, de a műszaki hiányosságot a nagy méret kompenzálja, és állítólag nem teljesen. A valóságban egyáltalán nem tudunk az ősi emberek agyának idegrendszeréről, tehát egy ilyen válasz teljes spekuláció, a modern emberek gondolatának vigasztalásával. A második válasz valóságosabb: az ősi emberek okosabbak voltak.
Meg kellett oldaniuk egy csomó túlélési problémát, és nagyon gyorsan gondolkodni kellett, szemben velünk, akiknek mindent ezüst tálra mutatnak, sőt megrágnak, és nem kell sehova rohanni. Az ókori emberek generátorok voltak - mindegyikük a fejében minden információt megtartott, amely ahhoz szükséges, hogy minden helyzetben fennmaradjon, plusz képesnek kell lennie arra, hogy előre nem látható helyzetekben reaktív módon gondolkodjon. Szakterületünk is: mindenki ismeri egy apró darabot információjáról, és ha történik valami - forduljon szakemberhez.
Idegtudós vélemény
Szergej Savelyev, Az Orosz Orvostudományi Akadémia Humán Morfológiai Intézetének idegrendszerfejlesztési laboratóriumának vezetője: „Ennek oka az a tény, hogy az emberi populációban mesterséges szelekció van, amelynek célja az egyéni variabilitás csökkentése és a magasan szocializált középszerűség célzott kiválasztása. És túlságosan okos és társadalmi szempontból egyéneket elpusztítani. Egy ilyen közösség jobban kezelhető, kiszámíthatóbb emberekből áll, ami mindig előnyös. A társadalom mindenkor feláldozta a nyugalom kórokozóit a konfliktusmentesség és a stabilitás érdekében. Korábban egyszerűen megették őket, később őket kiűzték a közösségből. Véleményem szerint ez az oka a legokosabb kimenetelek migrációjának, és megkezdődött az emberiség újratelepítése. És ülőbenA konzervatív és szocializáltabb csoportokban rejtett választás történt a közösség fenntartása érdekében a legkényelmesebb és legkedvezőbb viselkedési tulajdonságok egyesítése érdekében. A viselkedéskiválasztás az agy zsugorodásához vezetett.
A NEANDERTHAL SZERETÉNEK KÜLÖNLEGESEN CSAK EGY FEJLESZTÉSI FÁZIS
A neandervölgyi gyermekek eredményei lehetőséget adnak arra, hogy nyomon kövessék nagy agyuk fejlődését. A lipcsei Max Planck Evolúciós Antropológiai Intézet tudósai francia kollégáikkal együtt rekonstruálták a Neanderthal és a Homo sapiens összehasonlító agyi fejlődését. Először a tudósok 58 modern ember koponyájának számítógépes tomográfiáját végezték el. Aztán ugyanezt tettek, kilenc különböző korú neandervölgyi koponyát helyeztek a tomográfba.
Bár a neandervölgyi koponya mérete nem kisebb, mint a miénk, alakjukban jelentősen különböznek egymástól. De mindkét faj újszülötteinél az agydoboz szinte azonos alakú - egy neandervölgyi csecsemőnél kissé meghosszabbodott. És akkor a fejlesztési utak eltérnek. Egy modern embernél a fogak hiányától a részleges metszőkészletig terjedő időszakban nemcsak az agydoboz mérete, hanem alakja is megváltozik - gömb alakúvá válik. És akkor csak növekszik a mérete, de szinte nem változik meg az alakja. A biológusok úgy döntöttek, hogy ez az agy alakításának kulcsfontosságú folyamata, amelyről a neandertalisták hiányoznak. Az újszülöttek, serdülők és felnőttek koponya alakja majdnem azonos. A teljes különbség közvetlenül a születés után egy kritikus szakaszban van. A tudósok valószínűleg úgy vélik,egy ilyen észrevehető alakváltozást az agy belső szerkezetének átalakulása és egy idegi hálózat kialakulása kísér, amely feltételeket teremt az intelligencia fejlődéséhez. A tudósok a Current Biology folyóiratban publikáltak egy cikket a különféle emberi fajok agyának fejlődéséről.
TÉTEL 1. A NAGYABB A SZEMÉLY, A KÖZPONTABB
Az agyméretek a modern emberek között is nagyon eltérőek. Tehát ismert, hogy Ivan Turgenev agya 2012 grammot, a Anatole France szinte teljes kilóval kevesebb - 1017 gramm. De ez egyáltalán nem jelenti azt, hogy Turgenev kétszer olyan okos volt, mint az Anatole France. Ráadásul rögzítették, hogy a legnehezebb agy - 2900 gramm - tulajdonosa mentálisan fogyatékos.
Mivel az agy legfontosabb része az idegsejtek vagy idegsejtek (ezek képezik a szürke anyagot), feltételezhető, hogy minél nagyobb az agy, annál több idegsejét tartalmaz. És minél több neuron van, annál jobban működnek. Az agyban azonban nemcsak a neuronok, hanem a gliasejtek is vannak (támogató funkciókat látnak el, irányítják az idegsejtek migrációját, tápanyagokkal látják el őket, és a legfrissebb adatok szerint információs folyamatokban is részt vesznek). Ezen túlmenően az agy tömegének egy részét fehér anyag képezi, amely vezetőképes rostokból áll. Vagyis van kapcsolat az agy mérete és az idegsejtek száma között, de nem közvetlen. És nyilvánvalóan nincs kapcsolat az agyméret és az intelligencia között.
TÉTEL 2. A NERVE-CELLEK NEM TÖRTÉNTENEK VISSZA
Mivel az idegsejtek nem osztódnak, régóta azt hitték, hogy az új idegsejtek csak az embrionális fejlődés során képződnek. A tudósok rájöttek, hogy ez nem így van néhány évvel ezelőtt. Kiderült, hogy a felnőtt laboratóriumi patkányok és egerek agyában vannak olyan zónák, ahol új neuronok születnek - neurogenezis. Forrásuk idegszövet őssejtek (neurális őssejtek). Később kiderült, hogy az embereknek is vannak ilyen zónái. A kutatások kimutatták, hogy az új idegsejtek aktívan növelik a kapcsolatot más sejtekkel, és részt vesznek a tanulásban és az emlékezetben. Ismételjük meg: felnőtt állatokban és emberekben.
Ezenkívül a tudósok megkezdték annak vizsgálatát, hogy milyen külső tényezők befolyásolhatják az idegsejtek születését. Kiderült, hogy a neurogenezist fokozza az intenzív tanulás, a környezeti feltételek gazdagítása és a fizikai aktivitás. És a neurogenezist leginkább gátló tényező a stressz volt. Nos, ez a folyamat lelassul az életkorral. Ami a laboratóriumi állatokat illeti, ebben az esetben teljesen átvihetők az emberekbe. Sőt, az emberekkel kapcsolatos megfigyelések és tanulmányok ezt megerősítik. Vagyis az új idegsejtek kialakulásának elősegítése érdekében el kell képznie az agyat, új készségeket kell tanulnia, több információt kell megjegyeznie, diverzifikálnia kell az életét új tapasztalatokkal és vezetnie kell a fizikailag aktív életmódot. Idős korban ugyanaz a hatás, mint a fiatalabb korban. De az új idegsejtek születése miatt a stressz pusztító.
Az agy szivattyúzható egy taposómalomra
Egy nemzetközi tudóscsoport által végzett és a PNAS folyóiratban közzétett tanulmány kimutatta, hogy az aerob testmozgás (futópad-gyakorlat) idős korban felépíti a hippokampust, az agy olyan területét, amely nagyon fontos a memória és a térbeli tanulás szempontjából. Térfogatát mágneses rezonancia képalkotó készülékkel határoztuk meg. Úgy gondolják, hogy az életkorral a hippokampusz évente 1-2% -kal csökken. A szakértők úgy vélik, hogy a hippokampusznak ez a atrófiája közvetlenül kapcsolódik az életkor okozta memóriagyengüléshez. Idős embereknél, akik egy éven keresztül futtak taposómalommal, a hippokampusz térfogata nemcsak nem csökkent, hanem még növekedett, és javította a térbeli memóriát is a kontroll csoporthoz képest. Ennek oka ismét az új neuronok kialakulásának stimulálása.
A stressz károsítja az agyat. Érdekes élet-visszanyer
A gyermekkori stressz különösen káros az agyra. Ennek következményei befolyásolják a felnőtt pszichéjét, viselkedését és szellemi képességeit. De van mód arra, hogy ellensúlyozzuk a korai stressz káros hatásait. Amint az izraeli tudósok megmutatták a laboratóriumi patkányokon, segíthet, ha gazdagítja az áldozat élőhelyét. A stressz hormonok révén elpusztítja az agyat, ideértve a mellékvesékben előállított kortikoszteroidokat, valamint az agyalapi mirigy és a pajzsmirigy hormonjait. Fokozott szintjük megváltoztatja a dendriteket - a neuronok rövid folyamatai, csökkentik a szinaptikus plaszticitást, különösen a hippokampuszban, lelassítják az új idegsejtek képződését a hippokampusz dentatus gyrusában, és így tovább. Az agy fejlődése során fellépő ilyen rendellenességek nem maradnak észrevétlenül.
A Haifai Egyetem Affektív Idegtudomány Kutató Intézetének szakértői három csoportra osztották a laboratóriumi patkányokat. Az egyiket fiatal korban három napos stressznek tette ki, a másodikot stressz után gazdagított környezetbe helyezték, a harmadikot kontrollként hagyták el. A gazdagított környezetben élõ patkányokat egy nagy ketrecbe helyezték, ahol sok érdekes tárgy található: műanyag dobozok, hengerek, alagutak, peronok és kerekek futáshoz.
A tesztelés során a stresszcsoportba tartozó patkányok fokozott félelmet és csökkent kíváncsiságot mutattak ki, és rosszabb helyzetűek voltak.
Csökkent motivációjuk volt egy új környezet felfedezésére, ami összehasonlítható az élet iránti érdeklődés elvesztésével, ami gyakran fordul elő depressziós állapotban lévő személynél. De a gazdagított környezetben való tartózkodás kompenzálja az összes stressz által kiváltott viselkedési zavart.
A tudósok azt sugallják, hogy a környezet gazdagítása több okból is védi az agyat a stressztől: serkenti a fehérjék - ideg növekedési faktorok - termelését, aktiválja a neurotranszmitter rendszereket és támogatja az új idegsejtek képződését. Az eredményeket a PLoS ONE magazinban tették közzé. Ezek az eredmények közvetlenül kapcsolódnak az árvákhoz, akik korai gyermekkorát árvaházban töltötték. Csak egy érdekes és eseménydús élet, amelyet az örökbefogadó szülők megpróbálnak nekik megteremteni, segít eloszlatni a nehéz élettapasztalt.
3. MITTUM Az emberi test 10/6/5/2% -kal működik
Ez az ötlet a közelmúltig nagyon elterjedt volt. Általában azt indokolták, hogy az agynak rejtett potenciálja van, amelyet nem használunk. De a modern kutatási módszerek nem támogatják ezt a tézist. „Az a tény, hogy amikor megtanultuk regisztrálni az egyes idegsejtek elektromos aktivitását, kiderült, hogy a mérési pontban szereplő összes neuron közül csak nagyon kevés aktív egy adott időpontban” - mondja Olga Svarnik, az Oroszországi Kutatóközpont NBIK Központjának szisztémás neurofiziológiai és idegi interfészek laboratóriumának vezetője. intézet.
Körülbelül 1012 neuron található az agyban (a számot folyamatosan finomítják), és nagyon specializálódtak: egyesek elektromosan aktívak járás közben, mások - matematikai probléma megoldása közben, mások - szerelmi dátum során, stb. El sem tudom képzelni, mi történne, ha ők hirtelen úgy dönt, hogy pénzt keres egyszerre! "Ugyanúgy, ahogyan nem tudjuk egyszerre megvalósítani az összes tapasztalatunkat, azaz nem tudunk egyszerre vezetni egy autót, ugrálni a kötélen, olvasni és így tovább" - magyarázza Olnik Svarnik, "ugyanúgy, mint minden idegsejtünk egyszerre nem lehet és nem is lehet aktív. De ez nem azt jelenti, hogy száz százalékban nem használjuk fel az agyat."
"Ezt azok a pszichológusok találták ki, akik maguk két százalékkal használják az agyat" - állítja Szergej Saveliev egy újságíróval készített interjúban kategorikusan. - Az agy csak teljes mértékben felhasználható, semmit sem lehet kikapcsolni benne. A fiziológiai törvények szerint az agy csak kevesebb mint felén tud dolgozni, mert még akkor is, ha nem gondolunk, az idegsejtek folyamatos anyagcserét tartanak fenn. És amikor egy ember intenzíven dolgozik a fejével, hogy megoldjon néhány problémát, az agy majdnem kétszer annyi energiát fogyaszt. Minden más fikció. És egyetlen agy sem képzhető úgy, hogy tízszeresére fokozza munkáját."
Mítosz 4. MINDEN TEVÉKENYSÉG VÁLASZAI A VÉDÉSE RÉSZÉRE
Az emberi agy féltekének kéregében az idegtudósok valóban megkülönböztetik az összes érzékszervhez kapcsolódó zónákat: látás, hallás, szag, érintés, íz, valamint az asszociatív zónák, ahol az információ feldolgozódik és szintetizálódik. És a mágneses rezonancia képalkotás (MRI) rögzíti bizonyos területek aktivitását különféle tevékenységek során. De az agytérkép nem abszolút, és egyre több bizonyíték van arra, hogy a dolgok sokkal összetettebbek. Például nemcsak a közismert Broca és Wernicke terület, hanem az agy más részei is részt vesznek a beszéd folyamatban. A kisagy, amelyet mindig a mozgás koordinációjával társítottak, az agy sokféle tevékenységében részt vesz.
Arra a kérdésre, hogy van-e specializáció az agyban, a „Világ részletei” Svarnik Olga felé fordult: „Az agyban specializáció van a neuronok szintjén, és ez elég állandó” - válaszolta a szakember. - De nehezebb megkülönböztetni a specializációt a struktúrák szintjén, mert teljesen különböző neuronok fekszenek egymás mellett. Beszélhetünk az idegsejtek felhalmozódásáról, például oszlopokról, beszélhetünk egyidejűleg aktiválódó neuronok szegmenseiről, de lehetetlen igazán kiválasztani olyan nagy területeket, amelyeket szokásos kiemelni. Az MRI a véráramlás aktivitását tükrözi, de nem az egyes neuronok munkáját. Valószínűleg az MRI által készített képekből megtudhatjuk, hol található többé-kevésbé az idegsejtek egyik vagy másik specializációja. De számomra rossznak tűnik azt mondani, hogy valamelyik zóna felelős valamiért."
TÉTEL 5. Az agy egy számítógép
Svarnik Olga szerint az agy és a számítógép összehasonlítása nem más, mint egy metafora: „El tudjuk képzelni, hogy vannak bizonyos algoritmusok az agyban, hogy valaki hallott információkat és csinál valamit. Helytelen lenne azt mondani, hogy agyunk így működik. A számítógéptől eltérően az agyban nincsenek funkcionális blokkok. Például úgy gondolják, hogy a hippokampusz az emlékezetért és a térbeli orientációért felelős struktúra. De a hippokampusz idegsejtjei eltérően viselkednek, eltérő specializációval rendelkeznek, egészükben nem működnek."
És itt gondolkodik Alekszandr Marko, a biológus és a tudomány népszerűsítője ugyanazon a kérdésben (Paleontológiai Intézet, Orosz Tudományos Akadémia): „Egy számítógépben a logikai áramkörök között kicserélt minden jelnek azonos a jellege - az elektromosnak, és ezeket a jeleket csak a kettő közül az egyik képes fogadni. értékek - 0 vagy 1. Az információ továbbítása az agyban nem egy bináris kódon alapul, hanem egy háromoldalú kódon. Ha az izgalmas jel korrelál egynel, és hiánya nullával, akkor a gátló jelet mínuszhoz lehet hasonlítani. De valójában az agy több tucat fajta kémiai jelet használ - éppen úgy, mintha tucatnyi különféle elektromos áramot használnának egy számítógépben. És a nullák és a nullák tucatnyi különféle, mondjuk, színûek lehetnek.
A legfontosabb különbség az, hogy az egyes szinapszák vezetőképessége a körülményektől függően változhat. Ezt a tulajdonságot szinaptikus plaszticitásnak nevezzük. Van még egy radikálisabb különbség az agy és az elektronikus számítógép között. Egy számítógépben a memória legnagyobb mennyiségét nem a processzor logikai elektronikus áramköreiben tárolják, hanem külön-külön a speciális tárolóeszközökben. Az agyban nincs olyan terület, amelyet kifejezetten az emlékek hosszú távú tárolására szántak. Az összes memóriát az interneuronális szinaptikus kapcsolatok ugyanazon struktúrájában rögzítjük, amely ugyanakkor egy nagyszerű számítógépes eszköz - egy processzor analógja."