Специфика работы головного мозга. Как работает мозг человека? Принцип работы человеческого мозга

Работа головного мозга человека. По каким

Специфика работы головного мозга. Как работает мозг человека? Принцип работы человеческого мозга

Мозг человека даже сегодня остается настоящей загадкой для исследователей. Однако многое им уже удалось выяснить. Так по каким «проводам» мозг получает сообщения, и на чем основывается его работа?

Принцип работы человеческого мозга

Мозг зрелого человека весит порядка полутора килограмм, куда «вмещается» около сотни миллиардов активных клеток. Большинство клеток – это нейроны, которые служат проводниками нервных импульсов.

Как работает мозг? Принцип его деятельности можно условно сравнивать с работой электрического выключателя. Нейроны могут находиться как в «выключенном», так и «включенном» состоянии, когда электрические импульсы передаются по соответствующим проводящим путям.

Сформированы нейроны в виде тела клетки и передающих нервные импульсы аксонов. В свою очередь, нейронные аксоны связаны между собой синапсами, благодаря которым происходит передача информации между отдельными нейронами.

Роль химических веществ в деятельности мозга

Особенности мозга человека предполагают активность особых химических составляющих, известных как нейромедиаторы. Присутствие таких веществ, как дофамин или адреналин, способствует активизации тех или иных его функций. Причем различные отделы, так же как их нейроны, «применяют» в своей работе разные химические составляющие.

Благодаря химической активности мозга, его нейроны способны воспроизводить электрический заряд, мощность которого в целом может достигать около 60 Вт. Деятельность мозга, основанная на электрической активности, может быть измерена при помощи специализированного оборудования.

По каким «проводам» мозг получает сообщения?

Основным проводником для передачи информации к нейронам посредством нервных синапсов выступает спинной мозг. Сравнить проводящие пути спинного мозга можно с многожильным телефонным кабелем.

Повреждение такого «кабеля» может приводить к потере человеком контроля как над отдельными конечностями, так и телом в целом.

Именно посредством электрических импульсов осуществляется передача команд головного мозга телу.

Минуя синапсы спинного мозга, непосредственно в головной мозг передается информация лишь от слуховых и зрительных рецепторов. Именно поэтому при парализации всего тела человек сохраняет способность слышать и видеть.

В целом же активность мозга обусловлена функционированием серого вещества, которое располагается на его поверхности и формирует кору головного мозга. Особую роль в работе головного мозга играет белое вещество, которое практически полностью состоит из проводящих импульсы аксонов.

Человеческий мозг сформирован из двух полушарий – левого и правого, которые отвечают за выполнение отдельных функций. Так, правое полушарие мозга человека позволяет группировать поступающую информацию.

В свою очередь, на левое полушарие возложен в основном анализ «входящих» данных. Например, правое полушарие идентифицирует предмет, а левое определяет его особенности, качества, характеристики, прочее.

По каким «проводам» мозг получает сообщения? По мнению исследователей, получая электрические импульсы, правое полушарие мозга воспринимает преимущественно абстрактные вещи и понятия, анализирует форму и цвет.

В то же время левое полушарие оставляет за собой математические способности, речь и логику.

Из года в год ученые находят такому специфическому разделению функций человеческого мозга и его дифференциации все новые подтверждения.

Мифы о человеческом мозге

На сегодняшний день распространенным остается мнение о том, что современный человек способен задействовать не более 10% собственного мозга.

Несмотря на многочисленные споры вокруг данного вопроса, существует целая масса доказательств использования человеком всего потенциала головного мозга.

Согласно данным исследователей, даже выполнение довольно простых задач нуждается в активизации практически всех областей мозга.

Ошибочно также полагать, что у слепых людей слух развит лучше, по сравнению со зрячими. Впрочем, незрячие могут похвастаться более развитой слуховой памятью. Такие люди быстрее идентифицируют источники звуков, а также активнее улавливают смысл иностранной речи.

Величина мозга абсолютно не влияет на интеллектуальные способности. Определяющим фактором в развитии интеллекта становится лишь количество нервных связей между отдельными нейронами.

Интересные факты о мозге

Человеку сложно пощекотать самого себя. Все дело в настрое мозга на восприятие раздражителей из внешнего мира, что позволяет выделять действительно важные для организма сигналы из обширного потока ощущений. Ведь причиной возникновения большинства из них являются бессознательные действия самого человека.

Зевота является не просто условным рефлексом при отходе от сна, но и позволяет мозгу быстрее прийти в активное состояние, благодаря его активному насыщению кислородом.

Компьютерные игры дают мозгу отдых и расслабление за счет отвлечения от повседневных задач, а также учат одновременному выполнению нескольких дел одновременно.

Причем лучшей тренировкой мозга в данном случае выступают активные игры, например экшны и шутеры, когда игроку приходится отражать атаки целой группы врагов, которые наступают с различных сторон в ограниченном пространстве.

Участие в подобных виртуальных развлечениях позволяет человеку молниеносно реагировать на быстрое изменение ситуации и рассредоточивать внимание.

Физические упражнения способствуют поддержанию головного мозга в хорошей форме. Регулярные физические нагрузки влияют на рост количества капилляров в мозгу, что дает возможность лучше насыщать его питательными веществами и кислородом.

Простую песню без сложной музыкальной структуры и особой смысловой нагрузки гораздо сложнее забыть по сравнению с действительно «интеллектуальными» произведениями. Причина кроется в способности мозга к построению автоматических, привычных алгоритмов действий, куда могут встраиваться подобные мелодии.

В заключение

Человеческий мозг является крайне сложной структурой, включающей в себя целую массу функциональных отделов, работа которых основана на активизации и затухании миллиардов нейронов.

По каким «проводам» мозг получает сообщения? Роль таких проводящих путей выполняют нейронные связи.

Каждый нейрон действует подобно микроскопическому электрическому выключателю, включение которого активизирует передачу нервных импульсов в нужные отделы головного мозга.

Поступающая из внешнего мира информация в конечном итоге передается в большие полушария головного мозга, где и происходит ее окончательный анализ и обработка.

Источник: https://FB.ru/article/179163/rabota-golovnogo-mozga-cheloveka-po-kakim-provodam-mozg-poluchaet-soobscheniya

Интересные особенности работы мозга

Специфика работы головного мозга. Как работает мозг человека? Принцип работы человеческого мозга

С одной стороны, работа головного мозга изучена достаточно хорошо благодаря трудам сотен исследователей и современной аппаратуре. С иной – никто из учёных не может в подробностях рассказать, как работает мозг человека. Фактически вся наука и медицина основаны на предположениях, догадках, недоразумениях, косвенных результатах экспериментов и даже вере.

Изучение функционирования этого сложнейшего и самого непонятого в мире объекта – очень перспективное занятие, как для молодых специалистов, так и для опытных учёных, медиков, психологов. Мы попытаемся привести принципы работы головного мозга человека, основываясь на результатах экспериментов и достижениях современной науки.

Что такое мозг?

Это главный орган ЦНС, расположенный и хорошо защищённый от влияния на него факторов внешней среды черепной коробкой и мозговой жидкостью. Череп защищает от сильных механических воздействий, а жидкость, в которой мозговое вещество словно плавает, играет роль амортизатора.

Он состоит из двух тесно взаимодействующих полушарий, в состав коих входят миллиарды нейронов – нервных клеток. Каждая клетка является структурной единицей и связана с соседней массой нервных отростков – аксонов.

Те, в свою очередь, являются каналами передачи нервных импульсов и связаны синоптическими связями. Сигналы (нейромедиаторы) вырабатываются самими нейронами и передаются по каналам (аксонам), причём разные типы нейронов и вещества вырабатывают различные.

Кроме того, они способны генерировать слабые электрические токи.

Интересный факт! Известно, что все нейроны общаются между собой, даже находясь на значительном для их размеров расстоянии. Если бы это общение осуществлялось благодаря электрическим сигналам, внутри черепа «блуждали» бы огромные токи, но таковых нет.

Работа головного мозга человека достаточно подробно объяснена на молекулярном уровне, насколько это позволяет современное оборудование, но понимания того, как в результате взаимодействия миллиардов клеток головной мозг работает как единый организм, нет. Также никто не знает, какими принципами и механизмами координируется взаимодействие столь большого числа клеток.

Тут можно провести аналогии с пчелиной или муравьиной семьёй: один муравей или пчела, и даже несколько десятков или сотен особей, пускай в столь небольшой семье будут присутствовать все классы (рабочие, матка, кормящие расплод), не способны функционировать как один организм, полноценная семья. Только их число достигнет критического количества, всё встаёт на свои места, все делают своё дело, вроде кто-то всеми ими руководит со стороны.

Строение

Каждое полушарие выполняет определённые функции в организме и психической деятельности людей. Если с обеспечением существования тела картина хотя бы в общих чертах понятна, то ментальный план (мышление) для людей пока неосязаем. Как человек думает, неизвестно.

Головной мозг соединяется со спинным – массивным пучком нервных волокон, состоящим из более, чем 30 сегментов. По нему все сигналы передаются в головной мозг и обратно. Сам орган боли не чувствует, потому как не обладает нервными окончаниями.

Человеческий мозг окружен 3-мя оболочками:

  • твёрдая – соединительная ткань;
  • мягкая – обволакивает орган, заполняя собой все извилины, в ней не расположен ни один кровеносный сосуд;
  • паутинная – расположена между предыдущими, под ней находится подпаутинное пространство, заполненное спинномозговой жидкостью, амортизирующей резкие физические перегрузки (удары).

Кора – это пара полушарий, соединенных мозолистым телом – пучком нервов. Полушария условно разделены на отделы и центры, выполняющие преимущественно управление какой-либо одной функцией организма: кровообращение, дыхание. Строение мозга очень сложное, рассматривать все аспекты физиологии органа не будем.

Функционирование

Установлено, что полушария отвечают за работу противоположных частей тела: левое, по большему счёту, заставляет работать правую часть организма, а правое – левую. Общаются они между собой посредством моста – мозолистого тела.

Правое полушарие в целом отвечает за предметно-образное мышление, которое на порядки быстрее символьного (лучше раз увидеть, чем 7 раз услышать).

Людям с развитым левым полушарием (левши) проще оперировать образами, а не числами, им трудно понимать чертежи, диаграммы и графики.

Активизация и развитие левого полушария делает левшей творческими людьми (изобретатели, писатели, асы в разного рода искусствах и видах деятельности), одним словом – творцами.

Левая часть – это абстрактно-логическая деятельность. Работа человеческого мозга с более развитым этим полушарием делает своего владельца интеллектуалом, способным врать, не видеть целостности вещей, процессов и связей между ними.

То, что не увидишь

Эмоции – от них во многом зависит деятельность как мозга, так и организма в целом.

За выделение большинства гормонов, которые управляют почти всеми процессами в теле и его эмоциональным состоянием, отвечает лимбическая система.

Недостаток или чрезмерное количество гормонов приводит к тем или иным сбоям и изменениям в функционировании организма, изменению его эмоционального состояния. Во многом работа мозга человека зависит от уровня гормонов.

Мысли и память

Споры о том, что такое мысли, где находится память и каков принцип интеллектуальной деятельности, ведутся второй век, как минимум, но ответов на вопрос нет.

Одни ссылаются на отсутствие необходимой аппаратуры, которая ещё и не создана, скорее всего, вторые утверждают, что людям на нынешней ступени развития не дано многого понять, третьи доказывают, что ответ нужно искать не только под черепом.

Мозг – это приемопередатчик, который принимает информацию из вешней среды, обрабатывает её, вырабатывает реакции организма на её основе, а также посылает часть данных куда-то, во внешнюю среду.

До сих по не найдены центры или участки, в которых хранится весь наш опыт, отвечающие за память. Предположения того, что ячейки памяти находятся где-то далеко, а не в голове, становится всё более интересными научным кругам.

Ответ, как работает эта система, скрывается в молекуле ДНК, она является ключом к пониманию многих процессов во Вселенной, в том числе и в мозгу.

Как объяснить общение клеток между собой, если пропускной способности нервных волокон для передачи сигналов явно недостаточно.

Вывод: головной мозг человека работает на совершенно иных принципах, чем предполагают учёные. И тут необходимо присмотреться к основам квантовой механики.

Ритмы

Любой вид мозговой деятельности происходит на определённых частотах работы органа – ритмы. Их два вида:

  • альфа – частота 7-17 Гц, характеризуется состоянием сознательного покоя (медитация, сон);
  • бета – частота около 20 Гц – излучаются мозгом почти всегда.

Что интересно, бета-ритмы соответствуют частоте стоящих электромагнитных волн, расположенных между ионосферой и поверхностью Земли (волны Шумана).

Альфа-волны частотой 7,8 Гц генерируются процессами, происходящими на Солнце и в облаках. Они задают ритм жизни на планете, им и подчиняется мозговая деятельность. 2-я гармоника резонанса Шумана равняется 14 герцам, что соответствует состоянию мозга, когда он готов обучаться – получать, усваивать и обрабатывать информацию, а также вырабатывать на её основе новую.

Если кто так и не понял, как работает мозг человека, значит всё в порядке. С одной стороны – это очень сложный орган, электрохимическая машина, работа коего издали напоминает функционирование транзистора (но очень сложного), а с иной – это не самодостаточный орган, он тесно взаимосвязан с окружающим миром, происходящими вокруг и вдали от нас процессами, а также активностью Солнца.

Немалый процент учёных согласны, что 95-98% ДНК, относимых к мусорным генам, играют важную роль в жизнедеятельности живых организмов.

Что такое сознание и бессознательное, сновидения, куда девается сознание во время сна или, например, получения серьёзных травм, как мозг связан с окружающей средой, куда деваются мысли, почему многие вещи мы делаем рефлекторно…вот лишь мизерная часть вопросов, ответ на которые должен дать человек в ближайшем будущем.

Источник: https://vsepromozg.ru/teoriya/rabota-mozga

13 способов прокачать мозг, которыми пользуются ученые и сотрудники спецслужб

Специфика работы головного мозга. Как работает мозг человека? Принцип работы человеческого мозга

XXI век стал началом эпохи, когда ученым удалось буквально пробраться внутрь мозга и развенчать мифы о том, как он работает. Например, размер и вес мозга не связаны с уровнем интеллекта.

Одновременно начались испытания методик и наблюдения, обучающие нас тому, как «взламывать» программы, которым следует мозг, и как прокачивать нужные навыки с нуля в любом возрасте.

Этими открытиями сегодня активно пользуются сотрудники спецслужб, спортсмены, космонавты, врачи и любители биохакинга.

AdMe.ru расскажет о популярных заблуждениях, связанных с нашим мозгом, и предложит несколько простых способов сделать его работу более эффективной.

Миф: Мозг никогда не устает

© depositphotos   © depositphotos   © depositphotos  

На самом деле: от умственной работы мозг не способен устать, но психологическое, эмоциональное и физическое состояние влияют на его концентрацию и активность.

Недавние исследования показали, что мозг лучше всего работает там, где слышит шум волн, чувствует соленый свежий воздух, видит оттенки синего и ощущает теплый песок.

Поэтому на побережье моря или океана мы быстро восстанавливаем силы.

  • Что делать: посещайте соляные комнаты, чаще гуляйте в хвойном лесу, отдыхайте вблизи водоемов, а летом не стесняйтесь ходить босиком. Постарайтесь иногда выбираться на море.

Миф: Рисуя, математиком не станешь

© pgil / forums.tigsource  

На самом деле: рисуйте, когда никак не решается сложная задача или нужно сделать серьезный выбор. Это занятие активизирует оба полушария, и мозг быстрее находит верное решение. Интегрированные занятия показали, что дети скорее осваивают математику и быстрее запоминают информацию, если иллюстрируют новый материал или просто калякают на полях.

  • Что делать: рисовать или раскрашивать в течение 10–20 минут. Лучше работать неактивной рукой. Например, если вы правша, используйте левую руку. Превратите это в ежедневное занятие: эффект станет заметен в течение первого месяца.

Миф: Качели — это развлечение для детей

© Phil Hawksworth / flickr   © wikipedia  

На самом деле: в раннем возрасте раскачивания помогают в развитии отделов мозга, отвечающих за речь и обработку информации. Поперечное качание и раскручивания в любом возрасте укрепляют вестибулярный аппарат, развивая навык ориентации в пространстве. Проверено космонавтами.

  • Что делать: качаться на качелях по 15–20 минут 2–3 раза в неделю и не упускать возможности прокатиться на карусели. Это избавит вас от морской болезни и неприятных ощущений, возникающих при чрезмерном употреблении алкоголя.

Миф: Экстрасенсорных способностей не существует

© marc0k / flickr   © Marvel Studios  

На самом деле: то, что многие называют шестым чувством, часто развивается у тех, кто вынужден разрабатывать отдельные органы чувств. Например, слепые люди, концентрируясь на слухе, обонянии и рецепторах кожи, чувствуют пространство вокруг себя. Их мозг на основе полученных данных создает в уме карту, которую использует при движении.

  • Что делать: несколько раз в неделю выполняйте повседневные дела с берушами, ходите задом наперед или попробуйте игру «Что в коробке?», когда с завязанными глазами нужно определить на ощупь, что за предметы находятся в емкостях.

Миф: Лучший спорт для мозга — шахматы

© depositphotos   © depositphotos  

На самом деле: мозг лучше работает во время комплексных физических упражнений —выделяются гормоны, которые улучшают память, ускоряют усвоение новых навыков и заботятся о здоровье уже существующих нейронов. Например, в одном эксперименте испытуемые решали задачи. В перерыве одна группа делала зарядку, а вторая отдыхала сидя. В итоге лежебоки хуже справились с заданием.

Главное — избегать занятий с высоким риском для здоровья. Например, регбисты сталкиваются с нарушениями функций мозга из-за частых травм головы, связанных с особенностями этого вида спорта.

  • Что делать: не полагаться только на шахматы и разгадывание кроссвордов, а регулярно плавать, танцевать или записаться на йогу, чтобы комплексно развивать тело.

Миф: Молоко полезно для мозга

© Universal Pictures   © Columbia Pictures  

На самом деле: у молока много противопоказаний; гораздо полезнее для тела и головы употреблять кефир и другие кисломолочные продукты. Еду и напитки, чей положительный эффект на мозг пока не доказан, лучше употреблять изредка, в том числе вино и шоколад.

Ожирение разрушает связи между нейронами, сахар и трансжиры приводят к воспалениям. Мозг переходит на низкоэнергетический режим болезни и впадает в депрессию.

Недостаток еды тоже выводит этот орган из равновесия: он бросает все силы на то, чтобы достать еды, и человек становится агрессивным и раздражительным.

Продолжительность жизни мозга сокращается, увеличивается риск развития болезней мозга.

  • Что делать: в регулярный рацион включить жирную рыбу, икру, орехи, фрукты и овощи. Перейти на кетоновую диету, обязательно проконсультировавшись с врачом.

Миф: Многие навыки можно получить только в детстве

© Outov Productions   © Carolco Pictures  

На самом деле: практически любой навык можно освоить и развить в зрелом возрасте.

Например, хирурги начинают заниматься на скрипке в 30+ лет, чтобы развить мелкую моторику. Спецслужбы заставляют сотрудников проходить компьютерные игры, чтобы развивать скорость реакции, логику и вырабатывать правильное поведение в миссиях.

  • Что делать: не бойтесь попробовать себя в том, о чем мечтали в детстве. Новые знания создают новые нейронные связи, защищая мозг от старения. Пусть вас не смущают возрастные рамки: на Олимпиаде в Пхенчхане в дисциплине «горные лыжи» Мексику представлял спортсмен, который за год до этого впервые освоил данный вид спорта — в 40 лет.

Миф: Позитивное мышление — удел молодых и неопытных

© depositphotos  

На самом деле: оптимисты легче переживают неудачи и быстрее достигают поставленных целей, а вот продолжительное волнение на 29 % увеличивает риск умереть от сердечного приступа и на 41 % — от рака. И пусть то, как люди смотрят на жизнь, определяется генами, но именно жизненный опыт решает, кем вы станете. Поэтому психологи советуют развивать так называемое позитивное искажение.

  • Что делать: существует онлайн-тренинг, который следует выполнять ежедневно. В нем среди 9 человек требуется как можно быстрее найти того, кто улыбается. Регулярные занятия заставляют мозг перестроить мировосприятие и снижают уровень тревожности.

Миф: У одних людей математический склад ума, а все остальные — гуманитарии

© depositphotos   © brewbooks / flickr  

На самом деле: базовое понимание математики дано всем от природы. Это важный навык для выживания. Например, симметричность помогает обнаружить зрелый фрукт, а «чувство числа» — определить количество людей в племени противника.

Математические способности по-разному развиты у людей, но даже в зрелом возрасте их можно улучшить. Это благотворно влияет на работу памяти, а также будет полезно тем, кто занят творческим трудом и музыкой.

  • Что делать: начните с простого — играйте чаще в «Монополию» и «Буквоед». Обратитесь к простым задачкам и тактильным головоломкам, считайте в уме расходы, делая покупки. Загляните на этот сайт — он признан лучшим онлайн-ресурсом, с которым легко освоить математику любому.

Миф: Пить кофе каждый день полезно для памяти

© Miramax  

На самом деле: кофеин улучшает работу мозга и способен отсрочить возрастные нарушения памяти, но не обязательно регулярно употреблять кофе. Значительно усовершенствовать память, увеличить объем знаний и словарного запаса помогает чтение в больших объемах.

  • Что делать: осваивайте по 1–2 книги разных жанров в неделю. Перечитывайте старое, чтобы «перезаписать данные»: если долго не обращаться к информации, мозг удаляет ее из памяти.

Миф: Виртуальные карты и навигатор развивают пространственное ориентирование

© depositphotos   © depositphotos  

На самом деле: долго используя навигатор, люди постепенно забывают расположение даже тех улиц, по которым ежедневно ходили годами. Поэтому в Лондоне таксисты обязаны знать наизусть расположение 25 000 улиц, чтобы получить лицензию на работу.

Знание улиц и ориентирование по картам увеличивают область мозга, которая ориентирует нас в пространстве, избавляет от невротизма и учит быстро переключаться с одной стратегии на другую, более эффективную в конкретной ситуации.

  • Что делать: откажитесь от навигатора в пользу бумажных карт и научитесь краем глаза всегда следить за ориентирами, например положением солнца. Благодаря этому вы сможете находить нужное место даже в незнакомом городе.

Миф: Электростимуляция сжигает мозги

© Tim Sheerman-Chase / flickr   © depositphotos  

На самом деле: к электростимуляции мозга все чаще прибегают ученые, спецслужбы, спортсмены, геймеры и люди, которые восстанавливаются после черепно-мозговой травмы или инсульта.

Такая терапия улучшает концентрацию внимания, прокачивает логику, скорость реакции, вербальную память и пробуждает воображение.

Например, известно, что во время некоего теста ни один из испытуемых не смог выполнить сложное задание на логику, а после курса электростимуляции 40 % испытуемых дали верный ответ.

  • Что делать: использование подобной терапии следует начать с консультации у врача, чтобы не нанести вред здоровью.

Миф: Стимулирование центра удовольствия заставляет мозг работать лучше

© depositphotos   © depositphotos  

На самом деле: гормон дофамин вызывает чувство удовольствия, когда вы едите сладкое, употребляете алкоголь или влюбляетесь. Он ненадолго возбуждает мозг, заставляя его усиленно работать, а затем снижает работоспособность, требуя новую «дозу».

Стимулировать мозг надолго и без ущерба может гормон серотонин. Он выделяется, когда вы занимаетесь самореализацией, смеетесь или разделяете любимое занятие с приятным человеком, например смотрите кино или обедаете. В таких случаях можно сделать исключение, чтобы вместе побаловаться сладостями или хорошим вином.

  • Что делать: чаще проводите время с друзьями, путешествуйте, знакомьтесь с новыми людьми и старайтесь разделять удовольствия с близкими.

А вы готовы испытать на себе подобные техники?

Источник: https://www.adme.ru/zhizn-nauka/13-mifov-o-rabote-mozga-kotorye-meshayut-90-lyudej-stat-umnee-1755065/

Тайны и возможности человеческого мозга. Скрытые возможности человеческого мозга

Специфика работы головного мозга. Как работает мозг человека? Принцип работы человеческого мозга

Тайны и возможности человеческого мозга долгое время оставались для исследователей больным вопросом. До недавнего времени они могли только строить теории о его работе, а сам орган удавалось наблюдать лишь во время вскрытия.

Первый большой прорыв произошел, когда врачи научились имплантировать электроды непосредственно в мозг. Примерно тогда же стало понятно, как работает нейрон и как происходит передача данных по нервам и от одного нейрона к другому.

Второй большой шаг вперед случился, когда появились методы электроэнцефалографии, магнитоэнцефалографии, позитронно-эмисионной и функциональной магниторезонанской томографии. Они дали возможность «заглянуть» внутрь живого, работающего мозга.

С помощью этих средств врачи и исследователи способны «увидеть», какие части мозга активны во время сна, разговора, мышления, появилась возможность отличать нормальную работу органа от его патологии, обнаруживать нарушения и ставить более точные диагнозы.

Человеческий мозг: особенности и возможности

Этот относительно небольшой орган, который занимает лишь 2% от общей массы тела, тем не менее потребляет около 20% всего кислорода, который поступает в организм. С рождения и до смерти он никогда, ни на минуту, не прекращает своей деятельности.

Человеческий мозг, возможности и способности которого по-прежнему превосходят самые современные компьютеры, способен запомнить в 5 раз больше информации, чем содержится в Британской энциклопедии. По некоторым подсчетам, ему по силам вместить от 3 до 1000 терабайт.

Это и близко не сравнимо с тем, что сейчас существует в технике: к концу 2015 года планируется достичь емкости всего 20 терабайт. Раньше считалось, что у взрослого человека этот орган статичен — нейронные ткани остаются неизменными и могут только погибнуть, вырастить же новые организм не в состоянии.

Однако к концу ХХ века благодаря исследованиям Элизабет Гуд стало понятно — на протяжении всей жизни организма продолжают вырастать новые нейроны и нервная ткань. Впрочем, возможности человеческого мозга не ограничиваются новыми нейронами. Бытовало мнение, что этот орган не способен восстанавливаться после повреждений и травм.

Ученые из Каролинского университета и университета Лунда провели исследование, результаты которого могут перевернуть с ног на голову современные представления об этом. Согласно их исследованию, в местах, пораженных инсультом, организм может «выращивать» новые нейроны взамен поврежденных.

Способность обрабатывать информацию

Умение обрабатывать информацию и приспосабливаться к обстоятельствам – еще одно свойство, которым обладает этот орган.

Причем подобная приспособляемость заставляет подозревать скрытые возможности человеческого мозга у многих «обычных» людей.

Способность воспринять и хранить неограниченное количество информации у Кима Пика или сонарное зрение у таких людей, как Дэниел Киш и Бен Андервуд, – лишь два примера подобных загадок.

Дэниэл Киш и человеческая эхолокация

Можно ли поверить в то, что человек способен ориентироваться на слух, словно летучая мышь? Что совершенно слепой человек сможет ходить без поводыря, без трости, без современных технических ноу-хау? И не просто ходить – бегать, играть в игры, заниматься спортом, ездить на горном велосипеде? Человеческий мозг, особенности и возможности Дэниела Киша позволяют ему это — он один из тех, кто освоил сонарное зрение, или человеческую эхолокацию.

Дэниэл Киш

Дэниел потерял способность видеть в очень молодом возрасте, вскоре после того, как ему исполнился год. Чтобы ориентироваться в пространстве, он начал использовать звуки – щелчки языком, эхо от которых возвращалось к нему и позволяло «увидеть» окружающее.

Постепенно он усовершенствовал свою способность настолько, что мог делать все то же, что и обычные дети – играть в игры, ездить на велосипеде и, разумеется, гулять без поводыря.
Из-за отсутствия зрения у многих слепых сильно развит слух.

Однако здесь не просто отличный слух — Дэниел Киш, если так можно сказать, развил из него новое чувство, сумевшее заменить одно из пяти отсутствующих. С помощью щелчков языком он как бы посылает звук в пространство и по получаемому в ответ эху способен «увидеть» рельеф, расстояние до предметов, их форму и другие детали.

Однако Дэниел Киш не остановился на достигнутом — он создал организацию World Access for the Blind и активно обучает сонарному зрению других слепых детей и взрослых. Один из самых талантливых его учеников – Бен Андервуд, которому из-за рака удалили оба глаза в возрасте трех лет.

Кроме него, невероятные результаты показывают и другие ученики Киша – Лукас Мюррей и Брайан Бушвей. Это ясно показывает, что далеко не полностью изучен человеческий мозг, особенности и возможности его выходят далеко за пределы тех навыков, которых большинству людей достаточно для повседневной жизни.

По предположениям ученых, в процессе эхолокации задействованы те участки мозга, которые у зрячих людей отвечают за преобразование сигналов глаз. В случае слепых они просто «перепрофилировались». Есть также теория, что сонарное зрение не является чем-то уникальным – подобные способности, просто совершенно не развитые, есть примерно у 5% человек. И научить им вполне можно и слепых, и зрячих.

Соревнование на сверхспособности

За исключением профессиональных официантов и мнемоников, немногие способны запомнить двадцать не связанных друг с другом слов подряд.

А несколько сотен слов за 15 минут? Кажущиеся невероятными возможности человеческого мозга – обычное дело для участников чемпионата мира по памяти, который каждый год собирает несколько десятков человек.

Участники подобных соревнований используют мнемонику – совокупность различных приемов и техник запоминания, которая позволяет развить обычные возможности человеческого мозга и сохранять в памяти информацию любого типа и почти любого размера.

Эти люди соревнуются в запоминании большого количества лиц и имен, цифр, абстрактных картинок, карт, случайных слов за ограниченное время: например, нужно запомнить, в какой последовательности шли в течение 15 минут абстрактные картинки. Или как можно больше случайных цифр в течение часа.

Среди чемпионов этого необычного вида спорта – Доминик О’Брайен, Саймон Райнхард, Йоханнес Маллоу и Йонас фон Эссен. Большинство чемпионов получили подобные способности регулярными тренировками – как уверяет Бен Придман, трехкратный чемпион мира по этой дисциплине, этого может добиться каждый. Однако такие сверхвозможности человеческого мозга бывают и врожденными – например, у мнемониста С. В. Шерешевского и американца Кима Пика.

Ким Пик и Соломон Шерешевский

Соломон Шерешевский попал под наблюдение психолога А. Лурье, когда был достаточно молодым человеком – причем память его была феноменальной безо всяких тренировок. Его способ «сохранения» информации похож на известные сегодня приемы мнемоники. Создавалось впечатление, что объем его памяти не ограничен ничем. Единственной его проблемой было научиться забывать.

Этот человек обладал так называемой синестезией. Во всем остальном С. В. Шерешевский оставался вполне обычным. Не та ситуация с Кимом Пиком – он родился с определенными расстройствами, которые, впрочем, сами по себе не должны были сделать из него ни гения, ни больного.

Однако уже в 16 месяцев ребенок научился читать, к трем годам освоил газеты, а к семи выучил Библию наизусть.

Ким Пик

Неплохо описывают возможности человеческого мозга книги Дэниэла Таммета (который так же, как и Ким Пик, «савант», однако куда более социален и, в отличие от других, может объяснить, как именно делает подсчеты).

Ким Пик держал в голове карты американских городов, сотни произведений классической музыки, помнил несколько тысяч прочитанных книг. Все это было не просто «мертвым грузом» — он понимал имеющуюся в его памяти информацию, мог интерпретировать и использовать ее.

В 2002 году он начал играть на фортепиано, озвучивая многие произведения по памяти. Именно он вдохновил Барри Левинсона снять ставший знаменитым фильм «Человек дождя».

Феномены науки

На протяжении человеческой истории случались многие вещи, которые сложно объяснить науке. Причем есть случаи, которые в буквальном смысле заставляют ученых почувствовать, что возможности человеческого мозга отнюдь не ограничиваются современными представлениями о нем.

Человек с половиной мозга

В 14 лет Карлос Родригес попал в автомобильную аварию: машина, которую он вел, врезалась в столб, а он сам вылетел через лобовое стекло и «приземлился» на голову. В результате этого после операции он потерял около 60% мозга. Самое удивительное — то, что Родригес по-прежнему жив. Сейчас ему уже больше четверти века, и он продолжает жить обычной жизнью.

Карлос Родригес

Хотя медицина шагнула далеко вперед по сравнению с тем, что было во время Финеаса Гейджа, такие повреждения все еще считаются очень серьезными.

Кроме того, считается, что без мозга, всех его частей, человек жить не может или же живет, как «овощ».

Родригес, Гейдж и многие другие люди, пережившие серьезные травмы и потерю части мозга, доказывают, что современные взгляды и теории все еще ошибочны.

Финеас Гейдж: «человек с дырой в голове»

В середине XIX века произошел случай, который до сих пор не смогли объяснить ученые и медики: строитель Финеас Гейдж выжил, получив тяжелую рану и лишившись части мозга, после того как металлический лом прошил его голову. На тот момент Гейджу было 25 лет.

Штырь вошел ниже левого глаза и вышел из тела, пролетев еще несколько метров, оставив молодого строителя без хорошей части мозга. Однако он не умер. Более того, вскоре пришел в сознание, и его отвезли к доктору в ближайшую больницу.

Врач наложил повязку и очистил рану от осколков — это было все, что медицина того времени могла предложить. Люди были уверены, что Финеас Гейдж умрет. Через некоторое время развилась бактериальная инфекция, а также разрослась плесень.

Тем не менее спустя примерно 10 недель пациент выздоровел – он сохранил память, ясное сознание и свои профессиональные навыки. Умер Финеас Гейдж в 1860 году, а этот поразительный случай так и не нашел однозначного объяснения.

Финеас Гейдж

Феномен Циперовича

Однако упомянутые случаи – не самые удивительные. Есть явление, демонстрирующее еще более изумительные возможности человеческого мозга — феномен Цеперовича. Яков Цеперович – человек, который уже более тридцати лет не спит, мало ест и совершенно не стареет.

Время словно остановилось для него – он и сейчас выглядит так же, как на фотографиях 70-х годов. История этого человека началась в 1979 году – после сильного отравления он находился в состоянии клинической смерти, после чего впал в кому.

Выйдя из нее спустя неделю, Яков обнаружил, что не может спать – даже лежать горизонтально у него не получалось. Врачи не могли ни объяснить, ни изменить это состояние – лишь через несколько лет, занявшись йогой и медитацией, Цеперович научился ненадолго принимать горизонтальное положение, но не для сна, а для полудремы.

До того случая Яков был обычным человеком – любил подраться, выпить, работал электриком. После начал интересоваться восточными практиками, разработал собственную систему упражнений. В последнее время живет в Германии.

Можно ли научиться сверхспособностям

Не только ученых, врачей и «обычных» людей также интересуют возможности человеческого мозга – документальный фильм от ВВС, Discovery, сюжеты других телеканалов и съемочных групп неизменно находят зрителей. Всевозможные тренинги, направленные на развитие личности или каких-то ее аспектов, также пользуются все большей и большей популярностью.

Не исключение и довольно нетрадиционные и несанкционированные официальной наукой обучающие материалы от Вячеслава Бронникова или Мирзакарима Норбекова. Огромную популярность имеют разнообразные методы из вотчины практической психологии. К примеру, проект, также развивающий возможности человеческого мозга, – «5 сфер».

Здесь, в отличие от, к примеру, метода Бронникова, речь идет о вполне традиционных и вписывающихся в теории современной психологии советах.

Вполне возможно, что дальнейшие исследования ученых докажут и реальность альтернативного зрения, и возможность излечивать собственные болезни без современных медицинских технологий, простым усилием воли, и другие, считающиеся пока сверхъестественными, возможности. Ясно одно – в будущем нас ждет множество интересных открытий.

Наш сайт: https://swomp.ru

Источник: https://zen.yandex.ru/media/id/5d7660557cccba00ad0f2017/5d7d4c251febd400c4d70773

Механизмы и принципы работы памяти головного мозга человека

Специфика работы головного мозга. Как работает мозг человека? Принцип работы человеческого мозга

Поводом написания данной статьи послужила публикация материала американских неврологов на тему измерения емкости памяти головного мозга человека, и представленная на GeekTimes днем ранее.

В подготовленном материале постараюсь объяснить механизмы, особенности, функциональность, структурные взаимодействия и особенности в работе памяти. Так же, почему нельзя проводить аналогии с компьютерами в работе мозга и вести исчисления в единицах измерения машинного языка. В статье используются материалы взятые из трудов людей, посвятившим жизнь не легкому труду в изучении цитоархитектоники и морфогенетике, подтвержденный на практике и имеющие результаты в доказательной медицине. В частности используются данные Савельева С.В. учёного, эволюциониста, палеоневролога, доктора биологических наук, профессора, заведующего лабораторией развития нервной системы Института морфологии человека РАН. Прежде, чем преступить к рассмотрению вопроса и проблемы в целом, мы сформулируем базовые представления о мозге и сделаем ряд пояснений, позволяющих в полной мере оценить представленную точку зрения. Первое что вы должны знать: мозг человека — самый изменчивый орган, он различается у мужчин и женщин, расовому признаку и этническим группам, изменчивость носит как количественный (масса мозга) так и качественный (организация борозд и извилин) характер, в различных вариациях эта разница оказывается более чем двукратной. Второе: мозг самый энергозатратный орган в человеческом организме. При весе 1/50 от массы тела он потребляет 9% энергии всего организма в спокойном состоянии, например, когда вы лежите на диване и 25% энергии всего организма, когда вы активно начинаете думать, огромные затраты. Третье: в силу большой энергозатраты мозг хитер и избирателен, любой энергозависимый процесс невыгоден организму, это значит, что без крайней биологической необходимости такой процесс поддерживаться не будет и мозг любыми способами старается экономить ресурсы организма. Вот, пожалуй, три основных момента из далеко не полного списка особенностей мозга, которые понадобится при анализе механизмов и процессов памяти человека.

Что же такое память? Память – это функция нервных клеток.

У памяти нет отдельной, пассивной эноргонезатратной локализации, что является излюбленной темой физиологов и психологов, сторонников идеи нематериальных форм памяти, что опровергается печальным опытом клинической смерти, когда мозг перестает получать необходимое кровоснабжение и примерно через 6 минут после клинической смерти начинаются необратимые процессы и безвозвратно исчезают воспоминания. Если бы у памяти был энергонезависимый источник она могла бы восстановиться, но этого не происходит, что означает динамичность памяти и постоянные энергозатраты на ее поддержание.

Важно знать, что нейроны, определяющие память человека, находятся преимущественно в неокортоксе. Неокортекс содержит порядка 11млрд. нейронов и в разы больше глии. (Глия – тип клеток нервной системы. Глия является средой для нейронов глиальные клетки служат опорным и защитным аппаратом для нейронов. Метаболизм глиальных клеток тесно связан с метаболизмом нейронов, которые они окружают. Неокортекс: Глии, связи нейронов: Хорошо известно, что в памяти информация хранится разное время, существуют такие понятия как долговременная и кратковременная память. События и явления быстро забываются, если не обновляются и не повторяются, что очередное подтверждение динамичности памяти. Информация определенным образом удерживается, но в отсутствии востребованности исчезает. Как говорилось ранее, память – энергозависимый процесс. Нет энергии – нет памяти. Следствием энергозависимости памяти является нестабильность ее содержательной части. Воспоминания о прошедших событиях фальсифицируются во времени вплоть до полной неадекватности. Счета времени у памяти нет, но его заменяет скорость забывания. Память о любом событии уменьшается обратно пропорционально времени. Через час забывается ½ от всего попавшего в память, через сутки – 2/3, через месяц – 4/5. Рассмотрим принципы работы памяти, исходя из биологической целесообразности результатов ее работы. Физические компоненты памяти состоят из нервных путей, объединяющих одну или несколько клеток. В них входят зоны градуального и активного проведения сигналов, различные системы синапсов и тел нейронов. Представим себе событие или явление. Человек столкнулся с новой, но достаточно важной ситуацией. Через определенные сенсорные связи и органы чувств человек получил различную информацию, анализ события завершился принятием решения. При этом человек доволен результатом. В нервной системе осталось остаточное возбуждение – движение сигналов по сетям, которые использовались при решении проблемы. Это так называемые «старые цепи» существовавшие до ситуации с необходимостью запоминать информацию. Поддержания циркуляции разных информационных сигналов в рамках одной структурной цепи крайне энергозатратно. Потому сохранение в пямяти новой информации обычно затруднительно. Во время повторов или схожих ситуациях могут образоваться новые синаптические связи между клетками и тогда полученная информация запомнится на долго. Таким образом, запоминание – это сохранение остаточной активности нейронов участка мозга. Память мозга – вынужденная компенсаторная реакция нервной системы. Любая информация переходит во временное хранение. Поддержка стабильности кратковременной памяти и восприятия сигналов от внешнего энергетически крайне затратна, к тем же клеткам приходят новые возбуждающие сигналы и, накапливаются ошибки передачи и происходит перерасход энергетических ресурсов. Однако ситуация не так плоха, как выглядит. Нервная система обладает долговременной памятью. Зачастую она так трансформирует реальность, что делает исходные объекты неузнаваемыми. Степень модификации хранимого в памяти объекта зависит от времени хранения. Память сохраняет воспоминания, но изменяет их так, как хочется обладателю. В основе долговременной памяти лежат простые и случайные процессы. Дело в том, что нейроны всю жизнь формируют и разрушают свои связи. Синапсы постоянно образуются и исчезают. Довольно приблизительные данные говорят о том, что этот процесс спонтанного образования одного нейронного синапса может происходить у млекопитающих примерно 3-4 раза в 2-5 дней. Несколько реже происходит ветвление коллатералей, содержащих сотни различных синапсов. Новая полисинаптическая коллатераль формируется за 40-45 дней. Поскольку эти процессы происходят в каждом нейроне, вполне можно оценить ежедневную емкость долговременной памяти для любого из животных. Можно ожидать, что в коре мозга человека ежедневно будет образовываться около 800 млн. новых связей между клетками и примерно столько же будет разрушено. Долговременным запоминанием является включение в новообразованную сеть участков с совершенно не использованными, новообразованными контактами между клетками. Чем больше новых синаптических контактов участвует в сети первичной (кратковременной) памяти, тем больше у этой сети шансов сохраниться надолго. Запоминание и забывание информации. Кратковременная память образуется на основании уже имеющихся связей. Её появление обозначено оранжевыми стрелками на фрагменте б. По одним и тем же путям циркулируют сигналы, содержащие как старую (фиолетовые стрелки), так и новую (оранжевые стрелки) информацию. Это приводит к крайне затратному и кратковременному хранению новой информации на базе старых связей. Если она не важна, то энергетические затраты на её поддержание снижаются и происходит забывание. При хранении «кратковременной», но ставшей нужной информации образуются новые физические связи между клетками по фрагментам а-б-в. Это приводит к долговременному запоминанию на основании использования вновь возникших связей (жёлтые стрелки). Если информация долго остаётся невостребованной, то она вытесняется другой информацией. При этом связи могут прерываться и происходит забывание по фрагментам в-б-а или в-a (голубые стрелки).”

Из выше сказанного ясно, что мозг динамическая структура, постоянно перестраивается и имеет определенные физиологические пределы, так же мозг чрезмерно энергозатратный орган.

Мозг не физиологичен, а морфогенетичен, потому его активности некорректно и неправильно измерять в системах, используемых и применимых в информационных технологиях.

Из за индивидуальной изменчивости мозга не представляется возможным делать какие либо выводы обобщающие различные функциональные показатели мозга человека.

Математические методы так же не применимы в расчете структурного взаимодействия в работе мозга человека, из за постоянного изменения, взаимодействия и перестраивания нервных клеток и связей между ними, что в свою очередь доводит до абсурда работу американских ученых в исследовании емкости памяти головного мозга человека.

  • мозг
  • наука
  • физиология
  • память человека

Источник: https://habr.com/post/371661/

Консультант Кузнецов
Добавить комментарий