Dimensioni della testa e massa cerebrale. Le dimensioni del cervello e l’intelligenza non hanno nulla a che fare con questo.

La dimensione media del cervello umano è 20 × 20 × 15 cm. In un neonato pesa circa 350 g. Con un buon sviluppo, la massa del cervello di una giovane donna va da 1200 a 1300 g, di un giovane di Da 1300 a 1400 g Allo stesso tempo, questo organo è costituito da circa cento miliardi di neuroni, oltre alle cellule che li supportano.

Tra i venti e i sessant’anni perdiamo circa da 1 a 3 grammi di tessuto cerebrale ogni anno. Dopo i sessant'anni le perdite aumentano fino a 3-4 g: più invecchiamo, più velocemente perdiamo cellule cerebrali.

Massa del cervello umano

Il cervello, l'encefalo, è situato nella cavità cranica ed è separato dalla superficie interna del cranio da un sistema di meningi. La forma del cervello e le sue dimensioni lineari corrispondono alla forma del cranio. Il cervello umano medio ha le seguenti dimensioni: lunghezza del cervello (nella sezione anteroposteriore) - 160-175 mm; larghezza (in sezione trasversale) - 135-145 mm; dimensione verticale (in altezza) - 105-125 mm.

Massa cerebrale media

La massa media del cervello umano raggiunge i 1300 g, con deviazioni individuali nell'intervallo normale da 900 a 2000 g Il talento, le capacità mentali e creative di una persona non sono in alcun modo collegate alle dimensioni e alla massa del cervello. La densità del cervello è 1.038-1.041. Queste cifre consentono di calcolare la massa del cervello, in base al volume del cranio.

La massa del cervello ha età, sesso e caratteristiche individuali. La massa del cervello umano è pari al 2,5% del peso corporeo, mentre la massa del cervello di un neonato è pari al 10% del peso corporeo (in media 450 g). Dai 28 ai 50 anni, la massa e le dimensioni del cervello raggiungono valori massimi e rimangono costanti per ogni persona. Dopo i 50 anni la massa cerebrale diminuisce gradualmente, di circa 30 g ogni 10 anni. La massa cerebrale degli uomini è in media 100-150 g superiore a quella delle donne. Il valore medio della massa cerebrale degli uomini è di 1380 g; donne - 1240

Massa cerebrale minima e massima

Va notato i valori minimo e massimo della massa del cervello umano, che non influiscono sulle capacità mentali. La massa cerebrale minima che non ha influenzato il comportamento sociale di una persona è di 900 g. Il cervello più piccolo è stato trovato in un uomo di 46 anni, aveva una massa di 680 g, e questo non ha influenzato il suo stato sociale e psicologico .

Nel XIX secolo, di particolare interesse era la questione della massa minima del cervello in varie forme di patologia, quando il paziente può ancora condurre una vita sociale. La ricerca di K. Focht (1873) ha dimostrato che con un volume cerebrale di 296-622 m3, le persone affette da microcefalia (una malattia in cui il paziente ha un volume cerebrale ridotto) potrebbero pronunciare parole e condurre una vita sociale semplificata. Nella maggior parte dei casi si trattava di pastori e raccoglitori di legna da ardere. Lo sviluppo generale dei microcefali corrispondeva allo sviluppo dei bambini di 3-6 anni, il che potrebbe indicare l'esistenza di una soglia per la massa cerebrale. Se il cervello umano ha una massa inferiore a 750-800 g, molto probabilmente una vita piena nella società diventa impossibile.

Una grande massa del cervello è una conseguenza di processi patologici. Numerosi studi dimostrano che la massa cerebrale massima non supera i 2850 g. Molto probabilmente, il limite della massa massima di un cervello umano sano è di circa 2200-2300 g. Il mog sano più pesante è stato osservato nel 19 ° secolo. Il cervello del peso di 2222 g fu descritto da Rudolphi e apparteneva a uno sconosciuto della strada.

Indovinello: perché il cervello dell'Homo sapiens si restringe? 26 aprile 2016

Il cervello degli antenati umani nell'arco di 7 milioni di anni è aumentato di 3 volte e nei Neanderthal ha raggiunto il volume di 1500 cm, ma negli ultimi 25mila anni si è osservata una tendenza a diminuire di dimensioni. Una persona moderna ha un volume cerebrale di 1350 cm3 Perché il cervello si sta restringendo?

Lo studio di questo problema è stato complicato dal semplice fatto che è impossibile pesare il cervello di lontani antenati umani: gli antropologi possono parlare del suo volume solo dai resti di teschi. Pertanto, per molto tempo ha dominato la versione secondo cui il cervello non diminuiva di massa e la sua compattezza veniva ottimizzata approfondendo le pieghe della corteccia per compiacere la testa attraverso lo stretto canale del parto.

Tuttavia, questa versione è stata finalmente respinta quando è stato dimostrato che la profondità delle pieghe e la gravità delle circonvoluzioni della corteccia in una persona moderna non sono correlate né al volume né al peso del cervello. Si è scoperto che il ripiegamento della corteccia è una conseguenza dell'aumento del numero di connessioni tra i neuroni. Poiché la lunghezza dei processi dei neuroni della sostanza bianca è un valore relativamente costante, i contatti tra neuroni più distanti causano la formazione di una piega.

La gravità delle pieghe è piuttosto una caratteristica individuale caratteristica dei rappresentanti dell'umanità più sviluppati intellettualmente, pur non avendo necessariamente un cervello grande e pesante.

Poiché non c'erano specializzazione, né scrittura né Internet, una persona portava tutto questo in una testa. Dall'abbondanza di informazioni vitali e dal costante lavoro manuale, il cervello degli antichi antenati delle persone è aumentato di dimensioni.

La vita moderna differisce nettamente dal Paleolitico. Ora una persona riceve tutto pronto: cibo, cose e informazioni. Pochissime persone civilizzate moderne sono in grado di realizzare qualsiasi strumento di lavoro con materiali naturali. Nella migliore delle ipotesi, una persona combina elementi già pronti, ad esempio montando la lama di un'ascia sul manico di un'ascia. Ma non realizza un'ascia fin dall'inizio: estraendo il minerale e tagliando un bastone per il manico dell'ascia. L'uomo moderno non trasportava legna da ardere, non segava bastoni, non scavava minerali, non forgiava il ferro. La specializzazione non è un problema del XX secolo, come spesso si sente dire. Apparve all'inizio del Neolitico, con il primo grande raccolto, che permise di nutrire le persone che non erano impegnate nell'estrazione del cibo, ma in qualcos'altro. Apparvero vasai, tessitori, scribi, narratori e altri specialisti. Alcuni iniziarono a essere in grado di tagliare la legna, altri - per riscaldare il forno, altri - per cucinare il porridge. Allo stesso tempo, il cervello consuma fino al 25% dell'energia del metabolismo totale del corpo e, per risparmiare sui costi, l'evoluzione è andata a ridurre le dimensioni dell'organo.

Pertanto, la diminuzione delle dimensioni del cervello è avvenuta a causa della specializzazione dell'uomo e della sua indipendenza dalle condizioni ambientali. D'altra parte, ai nostri giorni, la mente collettiva sta diventando uno strumento globale per lo sviluppo intensivo dell'umanità. Convenzionalmente, questo può essere paragonato al fatto che milioni di computer collegati a una rete hanno capacità molto più elevate del supercomputer più potente.

Molti lettori hanno risposto correttamente e, soprattutto, con parole proprie. Ma il primo di quelli che hanno risposto più esaurientemente -

Perché la dimensione del cervello di un essere umano moderno è inferiore a quella di un uomo di Neanderthal?

Il volume del cervello di una persona moderna, un europeo, è in media di 1360 metri cubi. cm., mentre nei Neanderthal nella fase finale della loro evoluzione e Kostenkov-Cro-Magnon superavano i 1800 cc. Qual è la ragione di questo fenomeno? Siamo più stupidi? O è qualcos'altro?

La curva di evoluzione del cervello umano ha un massimo correlato al tempo di vita dei Kostenkov-Cro-Magnon. Allo stesso tempo, a partire da circa 40.000 anni fa, apparvero le belle arti: arte rupestre e scultura in pietra e osso. L'arte rupestre di questo periodo è ancora molto primitiva e approssimativa. Questo dipinto appartiene allo stile I.

Come scrive N.V. Klyagin:
"Nell'antico stile I, le figure di animali sono estremamente schematiche e difficili da identificare... Spesso, ma non sempre, venivano trasmesse solo le teste. Questo canone pittorico è vicino al primitivismo moderno: una figura oblunga arrotondata, ellittica o più spigolosa , che simboleggia la testa, era occasionalmente integrato da un torso iscritto geometricamente, sproporzionatamente grande rispetto alla testa e dotato di arti lineari. Lo stile I è prevalentemente geometrico, cioè ne rappresenta simbolicamente le denotazioni (modelli raffigurati). Alcuni dettagli (occhio, bocca, orecchie, corna) erano raffigurati anche geometricamente e non riflettevano esattamente l'aspetto dei dettagli corrispondenti degli animali reali. L'arte dello stile I era più concettuale, simbolica che pittorica, ma il suo destino successivo dimostra che tale simbolismo era il risultato di scarsa abilità artistica, caratteristica della fase artistica più antica.
http://www.gumer.info/bibliotek_Buks/Science/klyagin/04.php

Pertanto, possiamo affermare che i Kostenkoviti-Cro-Magnon hanno padroneggiato il pensiero astratto. Infatti, per raffigurare un'immagine su una roccia o scolpire una statuetta di animale da un osso, era necessario prima formare questa immagine schematica astratta nella testa.

Lo sviluppo del pensiero astratto da parte dei nostri antenati ha permesso di ottimizzare la memorizzazione delle informazioni. Come avviene questo? Lasciatemi spiegare con il seguente esempio.

Alcuni popoli del nord hanno molte parole legate al concetto di "neve" nella loro lingua. Per la neve a terra - una parola, per la neve su un albero - un'altra, per la neve fresca - una terza, per quella vecchia - la quarta, per quella secca - la quinta, per quella bagnata - la sesta, ecc. e così via. Ci sono circa 150 parole diverse in totale. Sembra che questo modo di immagazzinare informazioni, caratterizzato da un basso grado di astrazione, si riferisca al pensiero dei Neanderthal e dei Kostenkov-Cro-Magnon. Questo modo di memorizzare le informazioni dovrebbe occupare molto più spazio nel cervello rispetto al modo con un alto grado di astrazione. Dopotutto, i concetti di secco, umido, fresco, vecchio, ecc. e così via. possiamo applicarlo non solo alla neve, ma anche a qualsiasi altro argomento. Ciò richiederà la creazione di ulteriori connessioni tra i concetti, complicando la struttura del cervello, ma allo stesso tempo la quantità di memoria occupata dall'immagazzinamento potrà essere significativamente ridotta.

Stiamo assistendo a fenomeni simili ora nella tecnologia dell’informazione. Lo sviluppo della tecnologia informatica segue innanzitutto il percorso di aumento del numero di moduli di calcolo e di moduli di memoria. Quindi ingegneri e progettisti informatici incontrano problemi con dimensioni e consumo energetico, dopodiché, di regola, segue una soluzione rivoluzionaria, che consente di ridurre entrambi. Le dimensioni e il consumo energetico dei computer sono in costante diminuzione, mentre le capacità informatiche crescono. I computer stanno diventando più intelligenti. Il campione del mondo di scacchi ora sta perdendo contro il computer.

Un'altra analogia è l'archiviazione di informazioni sotto forma di database. I concetti astratti (parole) sono elementi del database del cervello umano archiviati in aree separate della memoria. Per accedere alle combinazioni di questi concetti (parole), il cervello forma varie richieste (domande, suggerimenti), che vengono elaborate secondo determinate regole. Per ogni richiesta specifica (domanda), viene formata una determinata risposta e è possibile ricevere un numero enorme di tali risposte, a seconda delle aree di memoria a cui è indirizzata questa richiesta. Il cervello non ha bisogno di memorizzare tutti i risultati di queste domande, come avveniva in un’epoca in cui non era in grado di formare concetti astratti. È sufficiente memorizzare informazioni su concetti astratti e regole per l'elaborazione delle richieste. Pertanto, con l'aiuto dello sviluppo di un linguaggio che opera con una varietà di parole-concetti astratti, si ottiene un enorme risparmio di risorse di memoria. In altre parole, lo sviluppo di una lingua permette di ridurre la quantità di memoria stabilendo connessioni dinamiche (connessioni neurali fisiche) tra diverse aree della memoria (nel limite dei singoli neuroni) in cui queste parole sono immagazzinate. Cambiando la domanda cambia la struttura spaziale di queste connessioni dinamiche.

L'evoluzione del cervello umano per molto tempo, oltre 3 milioni di anni, ha seguito il percorso dell'aumento del volume del cervello, fino a incorrere negli stessi problemi complessivi ed energetici dei computer moderni. Il mantenimento di un cervello grande è diventato un peso insopportabile per il corpo. Era necessario trovare un nuovo modo per aumentare la mente. E questo modo è stato trovato dal genoma umano. Questo metodo consisteva nello stabilire ulteriori connessioni neurali che fornissero una connessione tra i concetti. E i concetti stessi con questo metodo di memorizzazione sono diventati meno specifici, più astratti, il che ha permesso di ridurre la quantità di memoria occupata dalla memorizzazione di questi concetti e, di conseguenza, ha permesso di ridurre il volume del cervello. Allo stesso tempo, nella struttura del cranio dell'uomo moderno, sono scomparsi i segni dei Neandertaloidi, la cui comparsa, forse, è stata causata dalla necessità di collocare un enorme cervello nel volume del cranio.

Voglio quindi dire che è stata proprio la padronanza del pensiero astratto da parte dell'uomo moderno e lo sviluppo del linguaggio la ragione che ha portato ad una diminuzione, rispetto al classico Neanderthal, del volume del cervello complicandone al contempo le parti interne. organizzazione. Allo stesso tempo, maggiore è il volume del cervello, una persona è, in media, più intelligente. Europei e cinesi, con un volume cerebrale di 1300-1400 cc, sono più intelligenti degli andamanesi e dei boscimani, con un volume cerebrale di 1000-1200 cc.

PS Forse è appropriata la seguente analogia. I Neanderthal memorizzavano le informazioni sotto forma di file, mentre gli esseri umani moderni le archiviano sotto forma di database.

P.P.S. Le relazioni causali sono presentate come segue:
1. Il graduale aumento del cervello nella serie evolutiva umana ha portato ad un forte aumento dei costi energetici per il suo mantenimento. Il passaggio allo stadio successivo con un cervello ancora più grande è diventato impossibile o meno redditizio rispetto ad un’altra opzione di sviluppo per ragioni energetiche.
2. Con un'altra riorganizzazione del genoma, causata da un aumento del livello di irradiazione cosmica della superficie terrestre, è nata una variante del genoma con un numero maggiore di connessioni neurali nel cervello, che ha permesso di passare a più pensiero astratto avanzato.
3. Questa versione dello sviluppo del genoma è stata fissata nella popolazione a causa della selezione, poiché ha dato enormi vantaggi ai suoi portatori.

P.P.P.S. Lo sviluppo della lingua era anche associato a tali cambiamenti rispetto alla struttura di Neanderthal come la comparsa di una sporgenza del mento e una diminuzione della massa della mascella inferiore. La diminuzione della massa della mascella inferiore, a sua volta, ha portato alla necessità di ridurre la regione occipitale del cranio per mantenere l'equilibrio generale della testa. La testa cominciò ad acquisire caratteristiche moderne - più alte di quelle dei nostri predecessori - Neanderthal, arco e fronte e una lunghezza più breve. Nei Neanderthal, il cranio aveva dimensioni longitudinali (lunghezza) relativamente grandi, vale a dire erano dolicocefali.

P.P.P.P.S. Forse c'è un'altra ragione per cui i lobi frontali del cervello sono meglio sviluppati negli esseri umani moderni che nei Neanderthal, mentre i lobi occipitali, al contrario, sono meno sviluppati negli esseri umani moderni. Il fatto è che le regioni occipitali del cervello elaborano direttamente le informazioni visive in arrivo, mentre i lobi frontali sono responsabili della previsione, della modellazione della situazione futura, ad es. sono responsabili dell’analisi della situazione, della prognosi e dell’immaginazione. I lobi frontali riproducono costantemente microclip del nostro futuro.
A causa del fatto che le regioni occipitali dei Neanderthal erano meglio sviluppate delle nostre, si può presumere che la memoria visiva dei Neanderthal fosse meglio sviluppata. Tuttavia, la pianificazione e la previsione gli sono state date peggio che a noi, a causa del sottosviluppo dei lobi frontali del cervello. Lo sviluppo dei nostri lobi frontali è legato al pensiero astratto? Il pensiero astratto aiuta a modellare meglio la situazione? Sembra che sì.

Il nostro cervello è un organo straordinario. Regola tutte le funzioni vitali del corpo ed è anche in grado di percepire ed elaborare un'enorme quantità di informazioni. Cosa influenza il volume Qual è la sua dimensione?

Il peso e il volume del cervello umano

Il cervello appartiene al sistema nervoso centrale. Si compone di cinque sezioni ed è coperto da tre conchiglie. La sezione anteriore è rappresentata dagli emisferi destro e sinistro, che a loro volta sono ricoperti dalla corteccia.

Assolutamente tutte le nostre azioni sono dovute al lavoro del cervello. Pensiamo, analizziamo, camminiamo, mangiamo, dormiamo, grazie a lui. Quando lui muore, moriamo anche noi. Il cervello è nascosto in modo sicuro nel cranio per ridurre il rischio di danni.

Cresce e si sviluppa con noi. Alla nascita il suo peso è di 300 grammi, col tempo questo numero aumenta di quasi cinque volte. Il volume del cervello di una persona moderna occupa fino al 95% del cranio, assumendo la sua forma man mano che cresce. Di norma, il cervello pesa da 1 a 2 chilogrammi e il suo volume in una persona media raggiunge 1200-1600 centimetri cubi. Nelle donne, le sue dimensioni sono inferiori a quelle degli uomini.

Gli antichi

L'Australopithecus fu la prima creatura bipede. Nella catena evolutiva, erano i più vicini, inclusa la dimensione, al cervello, il cui volume non superava i 600 centimetri cubi.

Più di 2 milioni di anni fa, una delle linee di grandi scimmie (ominidi) iniziò a cambiare. In particolare, il loro cervello ha cominciato ad aumentare. Gli scienziati suggeriscono che ciò è dovuto a un cambiamento nello stile di vita e all'uso del primo strumento. Quindi, già tra le persone più antiche ce n'era molto di più che tra i loro antenati.

Furono sostituiti dagli antichi: i Neanderthal e poi i Cro-Magnon. È interessante notare che il volume del cervello degli antichi superava di circa il 20% la dimensione di questo organo nell'uomo moderno. La ragione di questo fenomeno non è stata ancora chiarita.

Gli scienziati suggeriscono che la diminuzione del cervello può essere spiegata dal risparmio energetico. Uno degli argomenti a nostro favore è anche lo sviluppo del pensiero astratto. Grazie a lui, molti concetti hanno acquisito un significato generalizzato e l'informazione si è leggermente “rimpicciolita” e occupa meno spazio nel cervello.

Cosa determina la dimensione

C'è un mito comune secondo cui la dimensione del cervello di una persona si riflette nelle sue capacità mentali. Ma la natura degli organismi viventi si è rivelata un po’ più complicata. Numerosi esperimenti hanno da tempo confutato questa ipotesi, dimostrando che non è tanto importante la dimensione del cervello, ma il suo rapporto con la dimensione del corpo.

Un fattore importante è anche il rapporto tra cervello e midollo spinale. Negli esseri umani è 1:50. Per fare un confronto, nel gatto questa cifra è 1:1, nella scimmia - 1:16. Gli scienziati sono convinti che le dimensioni del cervello siano influenzate dall'insieme di abilità possedute dalle diverse specie. È anche associato al maggiore o minore sviluppo di alcuni dipartimenti che regolano funzioni specifiche del corpo. Ad esempio, gli uccelli hanno una parte del cervello più sviluppata, responsabile della vista e dell’equilibrio.

Per un'esistenza normale è sufficiente avere un cervello di medie dimensioni. Non influenzerà lo sviluppo intellettuale. Valori troppo grandi o piccoli possono indicare violazioni. È stato notato che il volume del cervello di una persona con autismo può essere uguale a quello di una persona sana, ma allo stesso tempo sarà ipertrofico e sviluppato in modo asimmetrico. La malattia di Alzheimer si sviluppa più velocemente nelle persone il cui cervello è più piccolo della media.

• Secondo studi recenti, il volume del cervello è determinato da sette geni contemporaneamente.
• In media, la sua lunghezza non supera i 15 centimetri.
• La dimensione del cervello femminile è inferiore a quella maschile a causa dei centri ridotti responsabili della logica. Le discrepanze possono arrivare fino a 150 grammi.
• Raggiunge la sua dimensione massima intorno ai 20 anni. La crescita più attiva si osserva solitamente da 7 a 11 anni.
• La massa del nostro "pensatore" cambia con l'età. Nell'infanzia sono 300 grammi, nell'età adulta - fino a 2 chilogrammi, ma dopo i 50 perde 30 grammi ogni dieci anni.
• Il cervello del più grande degli odontoceti – il capodoglio – pesa circa sette chilogrammi, quello di un elefante – 5.

• Tra le donne, l'indicatore più grande in peso era di 1565 grammi. Negli uomini ammontava a 2850 grammi. Il detentore del record era un paziente psichiatrico con idiozia.
• Nei dinosauri, le sue dimensioni non superavano le dimensioni di una pallina da ping-pong.
• Il cervello del poeta pesava 1017 g, quello di Lenin - 1340 g, quello di Einstein - 1230 g, quello di Turgenev ha raggiunto il 2012.

Conclusione

Il cervello è un piccolo computer che regola tutte le nostre azioni. È soggetto alle operazioni e ai compiti più complessi. In diverse specie, diversi sessi e gruppi di età, il suo valore è diverso. Quindi, il cervello cresce quando cresciamo e diminuisce lentamente con la vecchiaia.

La dimensione del cervello umano non è direttamente correlata alle nostre capacità intellettuali o creative. In molti animali, la dimensione del cervello è molto più grande di quella umana. e la capacità di risolvere problemi complessi è determinata dalla struttura e dallo sviluppo delle sue singole parti, e non dal cervello nel suo insieme.

Il cervello umano - i principi del suo lavoro, le capacità, i limiti dello stress fisiologico e mentale - continuano a rimanere un grande mistero per i ricercatori. Nonostante tutti i successi nel suo studio, gli scienziati non sono ancora in grado di spiegare come pensiamo, di comprendere i meccanismi della coscienza e dell'autocoscienza. La conoscenza accumulata sul funzionamento del cervello, tuttavia, è sufficiente per confutare alcuni miti comuni al riguardo. Cosa hanno fatto gli scienziati.

Gli antichi erano più intelligenti di noi?

Il volume medio del cervello di una persona moderna è di circa 1400 centimetri cubi, un valore piuttosto elevato per le nostre dimensioni corporee. L'uomo ha sviluppato un grande cervello nel corso dell'evoluzione: l'antropogenesi. I nostri antenati scimmieschi, che non avevano grandi artigli e denti, scesero dagli alberi e si trasferirono alla vita in spazi aperti, iniziarono a sviluppare un cervello. Sebbene questo sviluppo non sia avvenuto immediatamente rapidamente: nell'Australopithecus, il volume del cervello (circa 500 centimetri cubi) è rimasto praticamente invariato per sei milioni di anni. Il salto nel suo aumento è avvenuto due milioni e mezzo di anni fa. Nel primo Homo sapiens, il cervello è già cresciuto in modo significativo: nell'Homo erectus (Erectus umano), il suo volume va da 900 a 1200 centimetri cubi (questo si sovrappone alla portata del cervello di una persona moderna). Nei Neanderthal, il cervello era già molto grande: 1400-1740 centimetri cubi. che è in media più del nostro. I primi Homo sapiens in Europa - i Cro-Magnon - ci collegheranno semplicemente alla cintura con il loro cervello: 1600-1800 centimetri cubi (anche se i Cro-Magnon erano alti - 180-190 centimetri, e gli antropologi trovano una connessione diretta tra il cervello dimensioni e altezza).


Il cervello nell'evoluzione umana non solo è aumentato, ma è anche cambiato nel rapporto tra le diverse parti. I paleoantropologi esaminano il cervello degli ominidi fossili utilizzando un modello di cranio chiamato endocrane, che mostra la dimensione relativa dei lobi. Il lobo frontale si è sviluppato più rapidamente, che è associato al pensiero, alla coscienza, all'apparenza della parola (area di Broca). Lo sviluppo del lobo parietale è stato accompagnato dal miglioramento della sensibilità, dalla sintesi delle informazioni provenienti da diversi organi di senso e dalla motricità fine delle dita. Il lobo temporale supporta lo sviluppo dell'udito, che fornisce il linguaggio sonoro (area di Wernicke). Quindi, ad esempio, nell'erectus, il cervello è cresciuto in larghezza, il lobo occipitale e il cervelletto sono aumentati, ma il lobo frontale è rimasto basso e stretto.

E nei Neanderthal, nel loro cervello molto grande, i lobi frontali e parietali erano relativamente sottosviluppati (rispetto a quelli occipitali). Nei Cro-Magnon, il cervello divenne molto più alto (a causa dell'aumento dei lobi frontali e parietali) e acquisì una forma sferica.

Quindi, il cervello dei nostri antenati è cresciuto e cresciuto, ma, paradossalmente, circa 20mila anni fa, è iniziata la tendenza inversa: il cervello ha iniziato a diminuire gradualmente. Quindi gli esseri umani moderni hanno una dimensione media del cervello più piccola rispetto a quella dei Neanderthal e dei Cro-Magnon. Qual è il motivo?

CHI È PIÙ INTELLIGENTE? IL PARERE DELL'ANTROPOLOGO

L'antropologo Stanislav Drobyshevsky (professore associato del Dipartimento di Antropologia, Facoltà di Biologia, Università Statale di Mosca) risponde: “Ci sono due risposte a questa domanda: a tutti piace una, l'altra è corretta. Il primo è che la dimensione del cervello non è direttamente correlata all'intelligenza, e i Neanderthal e i Cro-Magnon avevano una struttura più semplice della nostra, ma l'incompletezza tecnica era compensata da grandi dimensioni, e anche allora presumibilmente non completamente. In effetti, non sappiamo assolutamente nulla della struttura neurale del cervello degli antichi, quindi una risposta del genere è una speculazione completa che consola la presunzione delle persone moderne. La seconda risposta è più reale: gli antichi erano più intelligenti. Hanno dovuto risolvere una serie di problemi di sopravvivenza e pensare molto velocemente, a differenza di noi, a cui tutto viene presentato su un piatto d'argento, e anche in forma masticata, e non c'è bisogno di correre da nessuna parte. Gli antichi erano generalisti: ognuno teneva nella propria testa un set completo di informazioni necessarie per sopravvivere in tutte le situazioni, inoltre doveva esserci la capacità di pensare in modo reattivo in situazioni impreviste. Abbiamo una specializzazione: ognuno conosce una piccola parte delle proprie informazioni e, in tal caso, "contatta uno specialista".

Il cervello di Neanderthal differisce dal nostro solo per una fase di sviluppo.

I ritrovamenti dei bambini di Neanderthal offrono l’opportunità di tracciare come si è sviluppato il loro grande cervello. Scienziati dell'Istituto di antropologia evoluzionistica di Lipsia della Società Max Planck, insieme a colleghi francesi, hanno ricostruito lo sviluppo comparativo del cervello di Neanderthal e Homo sapiens. Innanzitutto, gli scienziati hanno condotto una TAC del cranio di 58 persone moderne. E poi hanno fatto lo stesso, inserendo nello scanner i teschi di nove uomini di Neanderthal di età diverse.

Sebbene il cranio dell'uomo di Neanderthal non sia più piccolo del nostro, differiscono in modo significativo nella forma. Ma nei neonati di entrambe le specie, la scatola cerebrale ha quasi la stessa forma: in un bambino di Neanderthal è leggermente più allungata. E poi i percorsi di sviluppo divergono. In una persona moderna, nel periodo che va dall'assenza di denti a una serie incompleta di incisivi, non cambia solo la dimensione, ma anche la forma della scatola cerebrale: diventa più sferica. E poi aumenta solo di dimensioni e quasi non cambia forma. I biologi hanno deciso che questo è un processo chiave di formazione del cervello che manca ai Neanderthal. La forma del cranio dei neonati, degli adolescenti e degli adulti è quasi la stessa. Differenza totale - in una fase critica subito dopo la nascita. Probabilmente, ritengono gli scienziati, un cambiamento così evidente nella forma è accompagnato da una trasformazione della struttura interna del cervello e dallo sviluppo di una rete neurale, che crea le condizioni per lo sviluppo dell'intelligenza. Gli scienziati hanno pubblicato un articolo sullo sviluppo del cervello di diverse specie umane sulla rivista Current Biology.

Chi è più intelligente? Opinione di un neuroscienziato

Sergey Savelyev, capo del laboratorio per lo sviluppo del sistema nervoso presso l'Istituto di morfologia umana dell'Accademia russa delle scienze mediche, ha condiviso la sua opinione: “Ciò è dovuto al fatto che nella popolazione umana opera la selezione artificiale, mirata a riduzione della variabilità individuale e selezione diretta di mediocrità altamente socializzate. E individui troppo intelligenti e asociali per essere distrutti. Una comunità del genere è più gestibile, è composta da persone più prevedibili, il che è sempre vantaggioso. In ogni momento, la società ha sacrificato gli agenti di calma a favore del non conflitto e della stabilità. In precedenza venivano semplicemente mangiati e in seguito venivano espulsi dalla comunità. È per questo, dal mio punto di vista, a causa della migrazione degli emarginati più intelligenti, che è iniziato il reinsediamento dell'umanità. E nei gruppi sedentari, conservatori e più socializzati, c’era una selezione nascosta per consolidare alcune delle proprietà di comportamento più convenienti e favorevoli al mantenimento della comunità. La selezione comportamentale ha portato alla riduzione del cervello”.

Mito 1

PIÙ GRANDE È IL CERVELLO, PIÙ È INTELLIGENTE

Anche le dimensioni del cervello variano molto tra gli esseri umani moderni. Quindi, è noto che il cervello di Ivan Turgenev pesava 2012 grammi, mentre quello di Anatole France era quasi un intero chilogrammo in meno: 1017 grammi. Ma questo non significa affatto che Turgenev fosse due volte più intelligente di Anatole France. Inoltre, è stato registrato che il proprietario del cervello più pesante - 2900 grammi - era mentalmente ritardato.

Poiché la parte più importante del cervello sono le cellule nervose, o neuroni (che formano la materia grigia), si può presumere che quanto più grande è il cervello, tanto più neuroni possiede. E più neuroni, meglio funzionano. Ma nel cervello non c'è solo
neuroni, ma anche cellule gliali (svolgono una funzione di sostegno, dirigono la migrazione dei neuroni, forniscono loro sostanze nutritive e, secondo dati recenti
- e partecipare ai processi informativi). Inoltre, parte della massa cerebrale è formata da materia bianca, costituita da fibre conduttrici. Esiste cioè una connessione tra le dimensioni del cervello e il numero di neuroni, ma non diretta. E ovviamente non esiste alcuna connessione tra le dimensioni del cervello e l’intelligenza.

Il cervello può essere “pompato” su un tapis roulant

Uno studio condotto da un team internazionale di scienziati e pubblicato sulla rivista PNAS ha scoperto che l'esercizio aerobico (esercizio su tapis roulant) in età avanzata rafforza l'ippocampo, una regione del cervello molto importante per la memoria e l'apprendimento spaziale. Il suo volume è stato determinato in un tomografo a risonanza magnetica. Si ritiene che con l'età l'ippocampo diminuisca ad una velocità dell'1-2% all'anno. Gli esperti ritengono che tale atrofia dell'ippocampo sia direttamente correlata alla perdita di memoria legata all'età. Quindi, nei soggetti anziani che hanno lavorato su un tapis roulant per un anno, il volume dell'ippocampo non solo non è diminuito, ma è addirittura aumentato, e anche la memoria spaziale è migliorata rispetto al gruppo di controllo. Il motivo sta ancora una volta nella stimolazione della formazione di nuovi neuroni.

Mito 2

LE CELLULE NERVOSE NON RIPARANO

Poiché i neuroni non si dividono, per molto tempo si è creduto che la formazione di nuove cellule nervose avvenisse solo nello sviluppo embrionale. Il fatto che non sia così, gli scienziati lo hanno scoperto alcuni anni fa. Si è scoperto che nel cervello di ratti e topi da laboratorio adulti ci sono zone in cui avviene la nascita di nuovi neuroni: la neurogenesi. La loro fonte sono le cellule staminali del tessuto nervoso (cellule staminali neurali). Successivamente si è scoperto che anche gli esseri umani hanno tali zone. Gli studi hanno dimostrato che i nuovi neuroni sviluppano attivamente i contatti con altre cellule e sono coinvolti nei processi di apprendimento e memoria. Ripetiamo: negli animali adulti e nell'uomo.

Inoltre, gli scienziati hanno iniziato a studiare quali fattori esterni possono influenzare la nascita dei neuroni. E si è scoperto che la neurogenesi si potenzia con l'allenamento intensivo, con l'arricchimento delle condizioni ambientali e con l'attività fisica. E il fattore più potente che inibisce la neurogenesi è lo stress. Bene, con l'età, questo processo rallenta ancora. Ciò che vale per gli animali da laboratorio, in questo caso, può essere completamente trasferito all’uomo. Inoltre, le osservazioni e gli studi sugli esseri umani lo confermano. Cioè, per migliorare la formazione di nuove cellule nervose, è necessario allenare il cervello, apprendere nuove abilità, ricordare più informazioni, diversificare la propria vita con nuove esperienze e condurre uno stile di vita fisicamente attivo.

Nella vecchiaia, questo porta allo stesso effetto che negli anni più giovani. Ma lo stress per la nascita di nuovi neuroni è dannoso.

PALESTRA PER TOPI

Neuroscienziati di Taiwan (National Cheng Kung University Medical College) hanno lavorato con topi di diverse età: giovani (3 mesi), adulti (7 mesi), prima mezza età (9 mesi), mezza età (13 mesi) e anziani (24 mesi). . Gli animali hanno ricevuto attività fisica quotidiana attraverso l'allenamento alla ruota, ogni giorno per un'ora. Dopo cinque settimane di allenamento, gli scienziati hanno studiato quali cambiamenti si sono verificati nel loro cervello rispetto ai roditori "antisportivi", che per tutto questo tempo sono rimasti seduti in gabbie. Utilizzando una colorazione speciale, è stato contato il numero di cellule in divisione, di cellule neuronali in maturazione e di neuroni maturi nell'ippocampo. Innanzitutto. i ricercatori hanno scoperto che la neurogenesi diminuisce con l’età. Il numero di cellule nervose neoformate nei topi di mezza età era solo il 5% circa del numero di nuovi neuroni nei topi giovani. Ma cinque settimane di intenso esercizio fisico hanno funzionato: il tasso di produzione di nuovi neuroni nei topi atletici di mezza età è raddoppiato rispetto ai topi non atletici. Comprendendo i meccanismi, gli scienziati hanno scoperto che l'esercizio aumenta il contenuto di proteine, un fattore neurotrofico che stimola la divisione e la differenziazione delle cellule neurali. Ciò che vale per i topi vale anche per l'uomo in questo caso, affermano gli autori di un articolo su Nature. Quindi l'attività fisica nella mezza età e nella vecchiaia offre buone possibilità di mantenere il cervello sano per lungo tempo.

LO STRESS DANNEGGIA IL CERVELLO, UNA VITA INTERESSANTE RIPRISTINA

Lo stress durante l’infanzia è particolarmente dannoso per il cervello. Le sue conseguenze influenzano la psiche, il comportamento e le capacità intellettuali di un adulto. Ma esiste un modo per compensare gli effetti dannosi dello stress precoce. Come hanno dimostrato gli scienziati israeliani sui ratti da laboratorio, puoi aiutare se arricchisci l'ambiente della vittima. Lo stress distrugge il cervello attraverso gli ormoni, che includono i corticosteroidi prodotti nelle ghiandole surrenali, nonché gli ormoni dell'ipofisi e della tiroide. Il loro livello aumentato provoca cambiamenti nei dendriti - brevi processi neuronali, riduce la plasticità sinaptica, specialmente nell'ippocampo, rallenta la formazione di nuove cellule nervose nel giro dentato dell'ippocampo e così via. Tali violazioni durante lo sviluppo del cervello non passano inosservate.

I ricercatori dell'Istituto per lo studio delle neuroscienze affettive dell'Università di Haifa hanno diviso i topi da laboratorio in tre gruppi. Uno in giovane età è stato sottoposto a tre giorni di stress, il secondo dopo lo stress è stato posto in un ambiente arricchito, il terzo è stato lasciato come controllo. I ratti che vivevano in un ambiente arricchito sono stati spostati in una grande gabbia piena di oggetti interessanti: scatole di plastica, cilindri, tunnel, piattaforme e ruote da corsa.

Durante i test, i ratti del gruppo stressato hanno mostrato maggiore paura e ridotta curiosità ed erano meno propensi ad apprendere. Erano meno motivati ​​ad esplorare nuovi ambienti, il che può essere paragonato alla perdita di interesse per la vita che spesso si verifica in una persona depressa. Ma trovarsi in un ambiente arricchito compensava tutti i disturbi comportamentali causati dallo stress.

Gli scienziati suggeriscono che l'arricchimento ambientale protegge il cervello dallo stress per diversi motivi: stimola la produzione di proteine ​​- fattori di crescita nervosa, attiva i sistemi di neurotrasmettitori e favorisce la formazione di nuove cellule nervose. Hanno pubblicato i risultati sulla rivista PLoS ONE. Questi risultati sono più direttamente correlati agli orfani la cui prima infanzia è stata trascorsa in un orfanotrofio. Solo una vita interessante e movimentata che i genitori adottivi cercheranno di creare per loro. aiuterà ad appianare la difficile esperienza di vita.

IL CERVELLO UMANO LAVORA AL 10/6/5/2%

Questa idea era molto popolare fino a poco tempo fa. Di solito veniva citato come giustificazione per il fatto che il cervello ha un potenziale nascosto che non usiamo. Ma i moderni metodi di ricerca non confermano questa tesi. "È nato perché quando abbiamo imparato a registrare l'attività elettrica dei singoli neuroni, si è scoperto che di tutti i neuroni nel punto di misurazione, pochissimi sono attivi in ​​un dato momento", afferma Olga Svarnik, responsabile del laboratorio di analisi sistemica Neurofisiologia e interfacce neurali del Centro NBIK dell'istituto del Centro di ricerca russo Kurchatov." Ci sono circa 1012 neuroni nel cervello (la cifra viene continuamente precisata), e sono molto specializzati: alcuni sono elettricamente attivi mentre si cammina, altri mentre si risolve un problema matematico, altri durante un appuntamento amoroso, ecc. immaginare cosa accadrebbe se all'improvviso decidessero di guadagnare contemporaneamente! "Proprio come non siamo in grado di realizzare tutte le nostre esperienze allo stesso tempo, cioè non possiamo guidare un'auto, saltare la corda, leggere e così via contemporaneamente", spiega Olga Svarnik, "così tutte le nostre cellule nervose non possono e non dovrebbero essere attivi contemporaneamente. Ma questo non significa affatto che non utilizziamo il cervello al cento per cento.

"Questo è stato inventato da quegli psicologi che usano il cervello al 2%", afferma categoricamente Sergey Savelyev. - Il cervello può essere utilizzato solo completamente, in esso nulla può essere spento. Secondo le leggi fisiologiche, il cervello non può funzionare meno della metà, perché anche quando non pensiamo, nei neuroni viene mantenuto un metabolismo costante. E quando una persona inizia a lavorare intensamente con la testa per risolvere alcuni problemi, il cervello inizia a consumare quasi il doppio dell'energia. Tutto il resto è finzione. E nessun cervello può essere così allenato da intensificare dieci volte il proprio lavoro.

IL CERVELLO È UN ORGANO CHE CONSUMA MOLTO ENERGIA

Gli scienziati hanno da tempo calcolato che un cervello umano che lavora intensamente consuma un quarto delle risorse dell'intero organismo. E a riposo: il 10% dell'energia del corpo. La massa del cervello rappresenta solo il 2% della massa del corpo.

Mito 4

UNA PARTE DEL CERVELLO RESPONSABILE DI OGNI AZIONE

Infatti, nella corteccia cerebrale umana, i neuroscienziati distinguono zone associate a tutti gli organi di senso: vista, udito, olfatto, tatto, gusto, nonché zone associative in cui le informazioni vengono elaborate e sintetizzate.

E la risonanza magnetica (MRI) registra l'attività di determinate aree durante diverse attività. Ma la mappa del cervello non è assoluta, ed è sempre più evidente che tutto è molto più complicato. Ad esempio, nel processo del linguaggio sono coinvolte non solo le famose aree di Broca e Wernicke, ma anche altre parti del cervello. E il cervelletto, da sempre associato alla coordinazione dei movimenti, è coinvolto in vari tipi di attività cerebrale. Alla domanda se esiste una specializzazione nel cervello, ci siamo rivolti a Olga Svarnik: "C'è una specializzazione nel cervello a livello dei neuroni, ed è abbastanza costante", ha risposto lo specialista. - Ma è più difficile individuare la specializzazione a livello delle strutture, perché neuroni completamente diversi possono trovarsi fianco a fianco. Si può parlare di gruppi di neuroni, come colonne, si può parlare di segmenti di neuroni che si attivano nello stesso momento, ma è impossibile isolare realmente le grandi aree che è consuetudine evidenziare. La risonanza magnetica riflette l'attività del flusso sanguigno, ma non il lavoro dei singoli neuroni. Probabilmente, dalle immagini ottenute dalla risonanza magnetica, possiamo dire dove, con maggiore o minore probabilità, si trova l'una o l'altra specializzazione dei neuroni. Ma dire che qualche zona sia responsabile di qualcosa mi sembra sbagliato”.

NEURONE JENNIFER ANISTON

“La specializzazione dei neuroni”, afferma Olga Svarnik, “può essere illustrata con un curioso esempio noto come “fenomeno dei neuroni di Jennifer Aniston”.
Poiché una persona, per scopi sperimentali, naturalmente, non può attaccare gli elettrodi nel cervello, questa informazione è stata ottenuta su pazienti con epilessia, nei quali sono stati impiantati elettrodi nel cervello per localizzare il focus. Quindi, in un paziente del genere, nel cervello, tra gli altri neuroni, hanno trovato un neurone che ha risposto con una scarica elettrica nel momento in cui sul monitor è apparsa una fotografia dell'attrice Jennifer Aniston. Potrebbero essere fotografie dell'attrice completamente diverse: il neurone l'ha sempre "riconosciuta". In un altro esperimento, hanno trovato un neurone che rispondeva solo a una dimostrazione dei Simpson. E così via."

Mito 5

IL CERVELLO È UN COMPUTER

Secondo Olga Svarnik, paragonare il cervello a un computer non è altro che una metafora: “Possiamo fantasticare che ci siano certi algoritmi nel cervello, che una persona abbia ascoltato informazioni e stia facendo qualcosa. Ma dire che il nostro cervello funzioni in questo modo sarebbe sbagliato. A differenza di un computer, nel cervello non ci sono blocchi funzionali. Ad esempio, si ritiene che l'ippocampo sia una struttura responsabile della memoria e dell'orientamento spaziale. Ma i neuroni dell’ippocampo si comportano diversamente, hanno specializzazioni diverse, non funzionano nel loro insieme”.

Ed ecco cosa pensa sullo stesso tema il biologo e divulgatore scientifico Alexander Markov (Istituto di Paleontologia dell'Accademia Russa delle Scienze): “In un computer, tutti i segnali scambiati tra gli elementi dei circuiti logici hanno la stessa natura: elettrici e questi segnali possono ricevere solo uno dei due valori: 0 o 1. La trasmissione delle informazioni nel cervello non si basa su un codice binario, ma piuttosto su uno ternario. Se il segnale eccitatorio è correlato con uno e la sua assenza con zero, il segnale inibitorio può essere paragonato a meno uno.

Ma in realtà, il cervello utilizza diverse dozzine di tipi di segnali chimici: è come se un computer utilizzasse dozzine di correnti elettriche diverse ... E zero e uno potrebbero avere dozzine di colori diversi, diciamo. La differenza più importante è che la conduttività di ogni particolare sinapsi... può variare a seconda delle circostanze. Questa proprietà è chiamata plasticità sinaptica. C'è un'altra differenza radicale tra il cervello e un computer elettronico. In un computer, la maggior parte della memoria non è archiviata nei circuiti elettronici logici del processore, ma separatamente, in speciali dispositivi di archiviazione. Nel cervello non esistono aree appositamente destinate alla conservazione a lungo termine dei ricordi. Tutta la memoria è registrata nella stessa struttura delle connessioni sinaptiche interneuronali, che è allo stesso tempo un grandioso dispositivo informatico, analogo a un processore.

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