Шошина Віра Миколаївна

Терапевт, освіта: Північний медичний університет. Стаж роботи – 10 років.

Написано статей

Про те, як працює найважливіший орган людського тіла, головний мозок, існує безліч легенд та псевдонаукових теорій. Найчастіше твердження свідчить: за проведеними дослідженнями він витрачає трохи більше десяти відсотків потенціалу. Чи це правда? Наскільки відсотків працює людський мозок насправді?

Як працює мозок людини

Мозок – найскладніший орган у всіх живих істот. Кожну мить йому потрібно обробити безліч інформації, передати сигнали іншим системам організму. Вченим досі не вдалося повністю вивчити його структуру та функціональні особливості. У людини орган відповідає за такі процеси, як: , свідомість, мовні функції, координація, емоції, рефлекторні функції.

Центральна нервова система нормальної людини складається із спинного та головного мозку. До складу цих органів входять 2 різновиди клітин: нейрони (носії інформації) та гліоцити (клітини, що виступають як каркас).

Все тіло людини пронизане мережею нервів, які є продовженням центральної нервової системи. Через нейрони інформація від мозку розходиться по всьому організму і надходить назад для обробки. Усі нервові клітини створюють із нею єдину інформаційну мережу.

Міф про використання 10% мозку

Немає достовірних даних, звідки з'явилася теорія «Десяти відсотків», ймовірно, все сталося так:

1. На стику 19 і 20 століть двоє дослідників Сідіс і Джеймс вивчали здібності дітей, перевіряючи теорію прискореного розвитку людини, і дійшли висновку, що людський мозок має величезний потенціал, який повністю не використовується. Пізніше Томас, інший знаменитий учений, при написанні передмови до праці Карнегі, згадав цю теорію і припустив, що мозок людини насправді працює лише десять відсотків свого потенціалу.
2. Група науковців, проводячи дослідження з нейробіології, вивчаючи і кору його півкуль, вивели висновок, що кожної секунди він задіяний на десять відсотків. Пізніше на запитання, скільки ж відсотків мозку працює у людини, у книгах та телевізійних передачах почали наводити усічену відповідь.

Так розхожий міф перетворився на реальність. Легенда про те, що середньостатистична людина використовує лише десяту частину свого потенціалу, набула великої популярності. Вона постійно мусується у художній літературі та кіно, на її основі створено безліч книг та фільмів.

Неохайні психотерапевти та різноманітні екстрасенси добре наживаються на існуючому міфі, пропонуючи програми тренінгів, проводячи дорогі курси, де людині:

• обіцяють тренувати мозок до досягнення стовідсоткового розкриття потенціалу;

• гарантують, що кожна розумна дитина стане генієм при використанні запропонованих методик;
• пропонують знайти і розкрити приховані паранормальні здібності, які нібито дрімають у кожній людині.

Що насправді

А як же насправді, наскільки працює мозок і як перевірити, чи застосовує людина свій потенціал повністю?

Аргументація, що свідчить про повне використання мозку:

• Не варто спиратися на висновки вчених, зроблені наприкінці ХІХ століття. У ті часи просто не існувало технічної можливості для підрахунку у відсотковому співвідношенні кількості нейронів, задіяних у роботі.

• Багаторічні експерименти, тести та дослідження показали, що при виконанні простої дії (спілкування, читання та інше) активізуються всі ділянки органу. Відтак він працює не на 10, а на 100 відсотків.
• Тяжка часто призводить до серйозних порушень у роботі організму, втрати багатьох функцій. При використанні десятої частини діяльності мозку людина не помітила б різниці, орган міг би компенсувати травму та задіяти решту потенціалу.
• Природа економна, адже на мозкові процеси, що протікають в організмі людини, витрачається близько 20% енергії. Навряд чи орган, який використовується частково, витрачалося б стільки енергії.
• Величина мозку також свідчить про те, що він використовує значно більший відсоток речовини. Усі органи людського тіла прямо пропорційні до функцій. Мозок, який використовує лише десяту частину потенціалу, важив би стільки ж, скільки він важить у овечки.
• Прискорення розумових процесів у мозку відбувається у тому випадку, якщо застосовуються правильні методики навчання та наполегливу працю, а не відбулася активація непрацюючих ділянок за допомогою дорогих курсів.

Містичні здібності

Людина у критичній ситуації може відчути у собі просто містичні здібності на вирішення проблеми. Відомі випадки, коли в момент небезпеки піднімали величезні тяжкості, приймали необхідні рішення за короткі частки секунди, збільшували швидкість сприйняття інформації.

Що ж відбувається у таких випадках: мобілізація організму та викид у кров адреналіну чи пробудження решти органу? Достовірно відомо, що, переживши екстремальну ситуацію, людина відчуває сильну втому, адже організм витратив велику кількість енергії на дії. Отже, справа не в містичних здібностях, які дрімають у мозку, а в мобілізації органу для вирішення важливого завдання.

Приводом написання цієї статті послужила публікація матеріалу американських неврологів на тему вимірювання ємності пам'яті головного мозку людини і представлена ​​на GeekTimes днем ​​раніше.

У підготовленому матеріалі постараюся пояснити механізми, особливості, функціональність, структурні взаємодії та особливості роботи пам'яті. Так само, чому не можна проводити аналогії з комп'ютерами у роботі мозку та вести обчислення в одиницях вимірювання машинної мови. У статті використовуються матеріали взяті з праць людей, що присвятили життя нелегкій праці у вивченні цитоархітектоніки та морфогенетиці, підтверджений на практиці та які мають результати у доказовій медицині. Зокрема, використовуються дані Савельєва С.В. вченого, еволюціоніста, палеоневролога, доктора біологічних наук, професора, завідувача лабораторії розвитку нервової системи Інституту морфології людини РАН.

Перш ніж почати розгляд питання і проблеми загалом, ми сформулюємо базові ставлення до мозку і зробимо низку пояснень, дозволяють у повною мірою оцінити представлену думку.

Перше що ви повинні знати: мозок людини - наймінливіший орган, він відрізняється у чоловіків і жінок, расовій ознакі та етнічним групам, мінливість носить як кількісний (маса мозку) так і якісний (організація борозен та звивин) характер, у різних варіаціях ця різниця виявляється більш ніж дворазовою.

Друге: мозок – найенерговитратніший орган у людському організмі. При вазі 1/50 від маси тіла він споживає 9% енергії всього організму у спокійному стані, наприклад, коли ви лежите на дивані та 25% енергії всього організму, коли ви активно починаєте думати, величезні витрати.

Третє: через велику енерговитрату мозок хитрий і вибірковий, будь-який енергозалежний процес невигідний організму, це означає, що без крайньої біологічної необхідності такий процес не підтримуватиметься і мозок будь-якими способами намагається економити ресурси організму.

Ось, мабуть, три основні моменти далеко не повного списку особливостей мозку, які знадобиться при аналізі механізмів і процесів пам'яті людини.

Що таке пам'ять? Пам'ять – це функція нервових клітин. У пам'яті немає окремої, пасивної енергії невитратної локалізації, що є улюбленою темою фізіологів та психологів, прихильників ідеї нематеріальних форм пам'яті, що спростовується сумним досвідом клінічної смерті, коли мозок перестає отримувати необхідне кровопостачання та приблизно через 6 хвилин після клінічної смерті починаються незворотні процеси та безповоротно зникають спогади. Якби у пам'яті був енерго незалежне джерело вона могла б відновитися, але цього не відбувається, що означає динамічність пам'яті та постійні енерговитрати на її підтримку.

Важливо знати, що нейрони, що визначають пам'ять людини, знаходяться переважно у неокортоксі. Неокортекс містить близько 11млрд. нейронів та в рази більше глії. (Глія – тип клітин нервової системи. Глія є середовищем для нейронів гліальні клітини є опорним і захисним апаратом для нейронів. Метаболізм гліальних клітин тісно пов'язаний з метаболізмом нейронів, які вони оточують.

Неокортекс:

Глії, зв'язки нейронів:

Добре відомо, що в пам'яті інформація зберігається різний час, існують такі поняття, як довготривала та короткочасна пам'ять. Події та явища швидко забуваються, якщо не оновлюються та не повторюються, що чергове підтвердження динамічності пам'яті. Інформація певним чином утримується, але без затребуваності зникає.

Як говорилося раніше, пам'ять – енергозалежний процес. Немає енергії – немає пам'яті. Наслідком енергозалежності пам'яті є нестабільність її змістовної частини. Спогади про події фальсифікуються в часі аж до повної неадекватності. Рахунки часу пам'яті немає, але його замінює швидкість забування. Пам'ять про будь-яку подію зменшується обернено пропорційно часу. Через годину забувається ½ від усього, що потрапив у пам'ять, через добу – 2/3, через місяць – 4/5.

Розглянемо принципи роботи пам'яті, з біологічної доцільності результатів її. Фізичні компоненти пам'яті складаються з нервових шляхів, що поєднують одну або кілька клітин. У них входять зони градуального та активного проведення сигналів, різні системи синапсів та тіл нейронів. Уявімо подію чи явище. Людина зіткнулася з новою, але досить важливою ситуацією. Через певні сенсорні зв'язки та органи чуття людина отримала різну інформацію, аналіз події завершився прийняттям рішення. При цьому людина задоволена результатом. У нервовій системі залишилося залишкове збудження – рух сигналів мережами, які використовувалися під час вирішення проблеми. Це так звані «старі ланцюги», що існували до ситуації з необхідністю запам'ятовувати інформацію. Підтримка циркуляції різних інформаційних сигналів у межах однієї структурної ланцюга вкрай энергозатратно. Тому збереження в п'яти нових інформації зазвичай важко. Під час повторів чи схожих ситуаціях можуть утворитися нові синаптичні зв'язки між клітинами і тоді отримана інформація запам'ятається довго. Отже, запам'ятовування – це збереження залишкової активності нейронів ділянки мозку.

Пам'ять мозку – вимушена компенсаторна реакція нервової системи. Будь-яка інформація переходить у тимчасове зберігання. Підтримка стабільності короткочасної пам'яті та сприйняття сигналів від зовнішнього енергетично вкрай затратна, до тих же клітин приходять нові збуджуючі сигнали і накопичуються помилки передачі і відбувається перевитрата енергетичних ресурсів. Однак ситуація не така погана, як виглядає. Нервова система має довготривалу пам'ять. Найчастіше вона так трансформує реальність, що робить вихідні об'єкти невпізнанними. Ступінь модифікації об'єкта, що зберігається в пам'яті, залежить від часу зберігання. Пам'ять зберігає спогади, але змінює їх, як хочеться власнику. В основі довгострокової пам'яті лежать прості та випадкові процеси. Справа в тому, що нейрони все життя формують та руйнують свої зв'язки. Синапси постійно утворюються та зникають. Досить приблизні дані говорять про те, що цей процес спонтанного утворення одного нейронного синапсу може відбуватися у ссавців приблизно 3-4 рази на 2-5 днів. Дещо рідше відбувається розгалуження колатералей, що містять сотні різних синапсів. Нова полісинаптична колатераль формується за 40-45 днів. Оскільки ці процеси відбуваються в кожному нейроні, можна оцінити щоденну ємність довготривалої пам'яті для будь-якої з тварин. Очікується, що в корі мозку людини щодня утворюватиметься близько 800 млн. нових зв'язків між клітинами і приблизно стільки ж буде зруйновано. Довготривалим запам'ятовуванням є включення до новоствореної мережі ділянок з абсолютно не використаними, новоствореними контактами між клітинами. Що більше нових синаптичних контактів бере участь у мережі первинної (короткочасної) пам'яті, то більше в цій мережі шансів зберегтися надовго.

Запам'ятовування та забування інформації. Короткочасна пам'ять утворюється виходячи з вже існуючих зв'язків. Її поява позначено оранжевими стрілками фрагменті б. По одних і тих шляхах циркулюють сигнали, що містять як стару (фіолетові стрілки), так і нову (помаранчеві стрілки) інформацію. Це призводить до вкрай витратного та короткочасного зберігання нової інформації на базі старих зв'язків. Якщо вона не важлива, то енергетичні витрати на її підтримку знижуються і відбувається забування. При зберіганні «короткочасної», але необхідної інформації утворюються нові фізичні зв'язки між клітинами за фрагментами а-б-в. Це призводить до довготривалого запам'ятовування на підставі використання зв'язків, що знову виникли (жовті стрілки). Якщо інформація довго залишається незатребуваною, вона витісняється іншою інформацією. При цьому зв'язки можуть перериватись і відбувається забування за фрагментами в-б-а або в-a (блакитні стрілки).

З вище сказаного ясно, що мозок динамічна структура, що постійно перебудовується і має певні фізіологічні межі, так само мозок надмірно енерговитратний орган. Мозок не фізіологічний, а морфогенетичний, тому його активності некоректно і неправильно вимірювати в системах, що використовуються та застосовуються в інформаційних технологіях. Через індивідуальної мінливості мозку неможливо робити якісь висновки узагальнюючі різні функціональні показники мозку людини. Математичні методи так само не застосовні у розрахунку структурної взаємодії у роботі мозку людини, через постійної зміни, взаємодії та перебудови нервових клітин та зв'язків між ними, що у свою чергу доводить до абсурду роботу американських учених у дослідженні ємності пам'яті головного мозку людини.

Мозок найбільш складно влаштований орган людини. Адже він відповідає за роботу всіх органів, а також за безліч найскладніших процесів, таких як пам'ять, мислення, почуття, мова. Крім того, мозок людини відповідає і за свідомість. Давайте розберемося, як працює мозок.

Мозок є центральним органом нервової системи. Розташований він у черепній коробці, яка захищає його від пошкоджень та впливу температури. У дорослої людини мозок важить у середньому 1,4 кг, зовні він схожий на великий волоський горіх. Складається мозок із сірого та білого речовин, які складаються з нервових клітин та нервових волокон. Нейрони подають та приймають електричні сигнали всім органам тіла через мережу нервових закінчень. Головний та спинний мозок, а також нервові закінчення по всьому тілу складають нервову систему людини.

Анатомічно мозок складається з трьох основних частин - стовбур мозку, півкулі, мозок. Крім того, у мозку є залози внутрішньої секреції, такі як таламус та гіпоталамус. Розберемо функції та будову кожної частини, щоб краще розібратися з тим, як працює мозок людини.

Півкулі мозку

Півкулі головного мозку є його найбільшою частиною. Вони становлять приблизно 90% всього обсягу. Півкулі ділять мозок на дві приблизно рівні частини, з'єднані щільною перемичкою – мозолистим тілом. За структурою півкулі складаються із сірої та білої речовин. Сіра речовина становить поверхню мозку і складається з складно влаштованих нервових клітин, які генерують електричні імпульси. А біла речовина, яка знаходиться усередині півкуль, складається із нервових волокон. Вони передають сигнали з усього тілу.

Складне пристрій півкуль мозку дозволяє їм відповідати безліч функцій організму людини, більшість яких належить до вищої психічної діяльності, наприклад, пам'ять, мислення тощо. Фізіологічно це є точним поділом на зони, які зовні ніяк не помітні. Кожна зона відповідає певні функції людини. Детально ознайомитись з тим, за що відповідають півкулі, ви можете в одній із наших статей - " ".

Мозжечок

Мозок знаходиться в задній частині мозку, трохи нижче потилиці. Мозок отримує рухові сигнали від півкуль, після чого сортує їх, конкретизує і посилає сигнали в певні м'язи або сухожилля. Мозок відповідає за рухи, як окремих м'язів, так і за загальну плавність і координацію рухів людини.

Стовбур мозку

Стовбур мозку знаходиться в основі і з'єднує головний мозок зі спинним. Стовбур мозку відповідає за життєво важливі автоматичні процеси, такі як серцебиття, травлення, температура тіла, дихання і т.п.

Гіпоталамус та таламус

Гіпоталамус – заліза внутрішньої секреції, яка відповідає за безліч складних функцій та проявів людини. Наприклад, він контролює голод, сон, спрагу, і навіть сильні емоції – гнів, радість, страх. Розташований гіпоталамус на вершині стовбура мозку.

Таламус у свою чергу, є координатором всіх залоз людини. Маючи розмір не більше ніж горошина, таламус регулює виділення всіх гормонів в організмі.

Як працює мозок: внутрішній процес

На перший погляд, робота мозку здається гранично простою. Нервові імпульси надходять в одну півкулю, де вони зчитуються і переробляються. Потім вони посилаються в потрібну частину організму. До речі, сигнали, що йдуть з правого боку тіла, посилаються в ліву півкулю.

Загалом можна сказати, що мозок – орган, який контролює всі процеси тіла. За допомогою нейронної мережі він керує тілом, подібно до диригента, вказуючи, що і якому органу потрібно зробити.

Нейронна мережа людини складається з нервових клітин - нейронів. Вони мають кілька входів – дендритів, і один вихід – аксон. Можна сказати, що нейрон отримує безліч сигналів, підсумовує їх і видає один загальний вихідний сигнал, який передається далі. Нейрони людини мають здатність «навчати» - у ході життя, вони можуть змінювати свою порогову суму сигналів. Коли нейрони збільшують суму сигналів – відбувається навчання людини, а коли сума сигналів зменшується, у людини відбувається забування чи втрата навички.

Тепер ви знаєте, як працює мозок. Вважається, що мозок набагато потужніший, ніж будь-який із створених комп'ютерів. У людському мозку близько 100 млрд. нервових клітин, які постійно вмирають та з'являються, а також мають властивість розвиватися.

Для того, щоб мозок постійно розвивався, йому необхідно працювати. Практичні поради для цього ви можете знайти в одній із наших статей.

Мозок – найскладніша система людського організму, яка керує усією його діяльністю.

З допомогою цієї системи контролюються як усвідомлені процеси: мова, рух, емоції. Мозок також регулює всі процеси, що відбуваються в організмі автоматично: рух, кровообіг, підтримка рівноваги та багато інших.

Вчені досі сперечаються про те, як працює мозок людини. Однак дещо їм добре відомо.

Електрохімічна машина

Людський мозок важить лише півтора кілограми, в які «вміщуються» близько 100 млрд клітин. Більшість з них - нейрони.

Принцип роботи цих клітин приблизно такий самий, як у звичайного електричного вимикача. У нейронів є стан спокою (вимкнено) та активний стан (включено), при якому електричний імпульс передається далі «проводом».

Кожен нейрон складається з тіла клітини, «дроти» – аксона, на якому є своєрідний "контакт" - синапс. За допомогою нього нейрон з'єднується з іншим нейроном.

Для цього в нейронах виробляються спеціальні хімічні речовини – нейромедіатори. До них відносяться, наприклад, адреналін, дофамін та інші. Різні нейрони використовують різні хімічні речовини. Викид нейромедіаторів для виклику інших нейронів відбувається в синапсі.

До речі, всі нервові клітини здатні генерувати електричний розряд, загальна потужність якого може досягати 60 ват.

Електрична активність головного мозку – це один із важливих показників його роботи. Її можна виміряти за допомогою спеціального пристрою електроенцефалографа (ЕЕГ).

Як у мозок надходить інформація?

Вся інформація від тіла надходить у головний мозок через спинний мозок. Він нагадує собою товстий телефонний кабель із великою кількістю жив усередині.

Якщо спинний мозок пошкоджений – людина не може рухатися чи відчувати, що відбувається з її тілом. Також через спинний мозок віддаються команди тілу.

А ось інформація від очей та вух йде безпосередньо в головний мозок, минаючи спинний. Саме тому повністю паралізовані люди можуть без проблем бачити та чути.

Інформація зі спинного мозку обробляється в сірій речовині, що знаходиться на поверхні півкуль мозку. Білою речовиноюназивається «провідна система», що складається з аксонів.

Які процеси контролюють різні півкулі?

Значна частина мозку відноситься до двох півкуль - правої та лівої. Вони виконують різні функції.

Права півкуля відповідає за угруповання інформації, ліве – за її аналіз. Наприклад, права півкуля «бачить» машину і визнає, що це справді машина. А ліве - "визначає", що це не просто машина, а машина сусіда.

Поширена думка, що права півкуля відповідає за сприйняття абстрактних речей (колір та форма), а ліве – за математичні здібності, логіку та мовлення. Дослідники знаходять все нові та нові докази такої диференціації.

Поки ж достеменно вчені можуть сказати лише те, що праву півкулю керує лівою половиною тіла, а ліву – правою.

Найважливіше

Мозок – це складна структура, що складається з мільярдів нейронів. Кожен працює за принципом маленького електричного вимикача, передаючи нервові імпульси.

Вся інформація, яку організм отримує за допомогою такої «електропроводки» із зовнішнього світу, потрапляє у великі півкулі мозку, де й обробляється.