Вопрос, сколько весит мозг человека и как зависят интеллектуальные способности индивида от его массы, интересовал ученых еще с древних времен. Например, Архимед, живший в 300 годах до нашей эры, вычислял этот показатель, погружая голову в емкость с водой и по вылившейся жидкости, путем математических расчетов, рассчитывал предполагаемый вес этого органа. Такой метод, конечно же, не давал истинного результата, но сам факт, что этим интересовались еще в те времена, поражает.
На данный момент известно, что масса мозгов человека примерно равна 2% веса всего тела, однако такое суждение неточно, так как показатель меняется на протяжении всей жизни и зависит от множества факторов.
Ответить на вопрос, сколько точно весит мозг взрослого человека, нельзя не взвесив этот орган, что возможно только после смерти обследуемого. При этом существующие среднестатистические данные, могут дать лишь примерное представление об этой величине.
Итак, масса мозга обычного человека среднего возраста колеблется в пределах 1100-2000 г. Такой разброс обусловлен различными факторами, влияющими на развитие организма. Известно, что масса человека зависит от половой принадлежности, возраста и расы индивида.
Так, мужчины вполне могут подшучивать над слабым полом по поводу того, что их мозги весят на 100-150 г больше, тем не менее этот факт не позволяет судить об умственных способностях и говорит об особенностях строения ЦНС: у мужчин связь между восприятием действительности и координацией движения лучше, поэтому развита пространственная и двигательная активность, о чем свидетельствует развитость зон, отвечающих за выполнение этих функций. А у женщин более развиты интуиция и ассоциативное мышление, что позволяет им быстрее обрабатывать поступившую информацию и находить более легкие пути решения поставленных задач.
Развитие головного мозга
Головной мозг человека является частью ЦНС, контролирующей жизнедеятельность организма. Над изучением этого органа трудятся большое количество психологов, медиков и других специалистов, изучающих структуру и связь его целостности с функционированием физиологических систем тела.
Обычные размеры головного мозга составляют 20×20×15 см, при этом он имеет сложное строение, а каждый из отделов включает в себя несколько видов нейронов.
Как уже писалось ране, средний вес человеческого мозга колеблется в пределах 1100-2200 г, но в основном укладывается в диапазон 1100-1500 г, и достигает максимального веса к 27-летнему возрасту, а затем постепенно начинает уменьшаться, теряя в среднем за 1 год на 3г.
Пренатальное развитие
Формирование ЦНС во внутриутробный период жизни ребенка начинается на 3-ей неделе после оплодотворения яйцеклетки. При этом из наружного зародышевого листка сначала развивается нервная пластина, которая со временем изгибается, образуя нервную борозду. Края этой извилины срастаются, создавая нервную трубку плода, из передней части которой образуется головной мозг ребенка. При этом сначала конец трубки делится на 3 отдела или 3 первичных мозговых пузыря. Из первого формируются большие полушария и промежуточный отдел, из второго - средний, а из последнего - мозжечок, мост и продолговатый мозг.
Развитие мозга в пренатальный период происходит параллельно созреванию других структур, причем наиболее древние отделы формируются быстрее и активней, поэтому у здорового новорожденного ребенка, при появлении на свет, полностью функционируют такие безусловные рефлексы, как дыхание, глотание и т. д., а вес этого органа на момент рождения составляет примерно 300-500г.
Натальное состояние
Дальнейшее развитие функций ЦНС продолжается после рождения, и в конце первого года жизни ребенка масса мозга, расположенного в полости мозгового черепа, приблизительно составляет 1000 г. У взрослого человека этот показатель колеблется около цифры в 1300 г. Исходя из этого, становится очевидным, что наибольший темп увеличения происходит в первый год жизни.
К этому времени подкорковые структуры уже практически полностью сформированы, а масса органа растет за счет деления глиальных клеток и увеличения числа ответвлений дендритов, при этом количество нейронов остается прежним, так как они перестают делиться еще во время внутриутробного развития.
В этот период происходит окончательное дозревание проекционных областей, берущих начало от рецепторов органов чувств и моторных проводящих путей, при этом самое большое развитие происходит у структур, отвечающих за регуляцию двигательной системы и активность мозговой деятельности.
Период от 2 до 5 лет
В этот период вес головного мозга увеличивается за счет развития областей, отвечающих за пространственную ориентацию и целенаправленное движение, а также за сложные психологические процессы, такие как мышление, память, и усвоение поступившей информации из окружающего мира.
Период от 5 до 7 лет
В последнюю очередь созревают поля головного мозга человека, отвечающие за способность к обучению и запоминанию. При этом все психические процессы, происходящие в мозгах ребенка (восприятие, внимание, память, мышление и воображение), связаны в первую очередь с развитием речи, которая в свою очередь, формируется под воздействием этих функций.
Таким образом, развитие головного мозга происходит в несколько этапов, а сбой формирования одного из уровней, влечет за собой нарушение созревания структур следующего этапа и как результат: умственные и поведенческие отклонения.
Сравнение мозга человека и животных
Масса мозга различных представителей фауны зависит от огромного количества факторов. Например, земноводные и древние ящеры не могут похвастаться тяжестью этого органа: вес мозгов динозавра, при его довольно крупных габаритах, был примерно 1000г.
Если сравнивать этот показатель у млекопитающих и человека, то данные также будут разниться: Например, вес мозгового вещества слона составляет от 4000 г до 5000 г, а самая большая масса мозга зафиксирована у синего кита - около 9000 г.
Самое коммуникабельное животное - собака, имеет мозги весом не более 100г, что не мешает этим представителям животного мира, хорошо поддаваться тренировке, недаром для изучения безусловных рефлексов академиком Павловым были выбраны именно они.
Как видно из вышесказанного, масса мозгового вещества животных не влияет на их умственные способности, а у людей наоборот: слишком большой вес головы взрослого человека говорит о развитии патологии. Поэтому можно сделать вывод о том, что уровень интеллекта лишь меньшей степени зависит от соотношения массы мозга к массе тела: поэтому животные с высоким показателем лучше поддаются дрессуре и соответственно ими проще управлять.
Зависимость веса мозга и уровня интеллекта
Чтобы ответить на вопрос, сколько весит мозг взрослого человека в среднем и как влияет интеллект на вес мозга, ученым пришлось проделать огромную работу по изучению этого органа. Так, для нормального функционирования нейронам ЦНС требуется потреблять не менее 30% поступившего через легкие кислорода, а его недостаток ведет к угасанию мозговой деятельности и поражению клеток и структур этого органа, соответственно снижению его веса. Известно, что вслед за понижением физической активности уменьшается острота умственных способностей человека, поэтому люди преклонного возраста склонны к расстройствам памяти и у них теряется способность логического мышления.
Теория о том, что масса мозга взрослого человека не влияет на интеллект, подтвердилась в ходе исследований этого органа у людей, страдающих психическими отклонениями: например, самый крупный мозг весом в 2800 г принадлежал слабоумному, при этом масса мозгов гениев не отличалась от среднестатистических данных. Это объясняется тем, что на развитие способностей влияют особенности строения структур коры, и чем гуще сеть ее нейронов, тем талантливее индивид, при этом увеличение других структур, влечет отклонение умственных способностей.
Исследования, проводимые над людьми с микроцефалией, показали, что эти индивиды способны вести упрощенную социальную жизнь, однако за ними всегда требовался посторонний уход.
Масса мозга некоторых известных людей
Самый тяжелый мозг у физически и психически здорового человека был описан в 19 веке немецким естествоиспытателем Рудольфи, и составлял 2,222 килограмма, что дает возможность судить о том, что средняя масса головного мозга колеблется в пределах 1000-2200 г.
Обследование мозгового вещества известных людей, подтверждает теорию о том, что вес мозгов не влияет на гениальность, так как этот показатель не выходит за установленные рамки:
- Владимир Маяковский, советский поэт -1,7 кг;
- Альберт Эйнштейн, физик-теоретик -1,23 кг;
- Отто фон Бисмарк, политик -1,97 кг;
- Владимир Ленин (Ульянов), политик -1,34 кг;
- Людвиг ван Бетховен, композитор -1,75 кг;
- Анатоль Франс, литературный критик и писатель - 1,02 кг;
- Иван Тургенев, писатель - 2,01 кг;
- Карл Фридрих Гаусс, немецкий физик, математик - 1,492 кг.
При этом детальное обследование структур этого органа выявило зависимость развития участков коры, отвечающих за творческое мышление или математический склад ума от проявленных способностей.
Видео: Насколько развит твой мозг? 6 задач для проверки мозга
В 1859 году Чарльз Дарвин выпустил в свет книгу «Происхождение видов путем естественного отбора, или Сохранение избранных пород в борьбе за жизнь». Она внесла большой переполох в учёный мир, хотя в ней прямо и не заявлялось, что человек является последней ступенью эволюции животного мира. Дарвин ограничился лишь осторожной фразой, что на проблему происхождения человека скоро будет пролит «новый свет». Учёный понимал, что его теория вызовет жесточайший отпор со стороны большинства, может быть, даже взрыв ненависти, и поэтому не решился замахнуться на проблему, над которой довлел авторитет церкви. Достаточно было того, что он и так наносил удар вере в неизменность видов и в создание их божественной волей. Естественно, подобное заявление оказалось малопривлекательным для ученых мужей, настаивавших на божественном происхождении всех земных тварей.
В книге Дарвина было показано и доказано, как и почему происходит эволюция, а также выявлены главные движущие силы эволюции растений и животных - изменчивость, наследственность и отбор. К каким же выводам привела ученого вся сумма установленных фактов? А вывод был один - человек происходит от низшей формы. Дарвин в обстановке полнейшего отсутствия практических подтверждений его теории реконструирует, то есть восстанавливает вид этой низшей формы по аналогии с современными человекообразными обезьянами. Строение предка человека, каким он представился Дарвину, было нейтральным по отношению к строению человекообразных обезьян и строению человека, то есть он занимал по многим признакам промежуточное положение между ними. От этой нейтральной формы разошлись две ветви - одна к современному человеку, другая к современным человекообразным обезьянам.
Эта теория, естественно, требовала подтверждения, и в течение следующих 50-60 лет развернулись активные поиски ископаемых предков человека. Надо сказать, что дарвиновская теория антропогенеза блестяще выдержала проверку палеонтологией, наукой об ископаемых видах растений и животных. Пик палеонтологических находок, связанных с проблемой антропогенеза, пришелся на середину ХХ века. В результате систематизации этих открытий ученым удалось представить себе примерную картину эволюционного развития человека. Эта картина являла собой последовательную смену этапов развития, каждый из которых характеризовался определенным типом человека вплоть до Homo sapiens - современного человека разумного.
Многочисленные открытия в области палеонтологии, сделанные в ХХ веке, стали достаточным основанием, чтобы с уверенностью заявить: человек произошел от общего с человекообразными обезьянами предка. К человекообразным обезьянам в наше время относятся гориллы, шимпанзе, орангутаны и гиббоны.
Человек отличается от приматов вертикальным положением туловища, способностью передвигаться на двух конечностях, особенно приспособленными для хватания передними конечностями, большим объёмом мозга и умением изготовлять и использовать разнообразные орудия. Части скелета человека эволюционировали в следующем порядке: сначала - грудная клетка и руки, затем - таз и ноги и в последнюю очередь - череп и мозг.
Прямая осанка вывела обезьяночеловека на путь, непосредственно ведущий к настоящему человеку. Она освободила его руки и поставила более важные задачи перед глазами. А взаимодействие этих новых свойств стимулировало дальнейший рост мозга.
Эволюцию человека можно разделить на три большие фазы:
- приобретение навыков хождения на двух ногах;
- уменьшение размеров челюстей;
- увеличение мозга.
Рука и нога предка человека менялись по мере приобретения новых функций. Нога как вспомогательный опорный орган приобрела так называемую двойную сводчатость стопы: продольную и поперечную. Изменилась посадка головы гоминид: лицевой отдел расположился более отвесно, чем у человекоподобных. Увеличился объём головного мозга и, соответственно, вместимость мозговой коробки.
Примерно 2 миллиона лет назад от общих предков человека и человекообразных обезьян отделились первые человекообразные существа. Естественно, их еще нельзя было назвать людьми в полном смысле слова. Они обладали достаточно небольшим объёмом головного мозга, около 500-600 см3 (для сравнения: самые большие человекообразные обезьяны - гориллы - имеют такой же объём головного мозга). Структура мозга даже отдаленно не была похожа на структуру мозга человеческого, но уже несколько отличалась от мозга шимпанзе и гориллы. Эти существа получили название австралопитеки («австрало» - южный, а «питек» - обезьяна). Австралопитеки прекрасно двигались в выпрямленном положении. Рост австралопитека был около метра, а продолжительность жизни едва достигала 20 лет. Время его обитания приходится на эпоху раннего палеолита (каменного века). Некоторые учёные считают, что австралопитек существовал ещё раньше - в самом начале четвертичного периода (около 4 миллионов лет назад). В настоящее время практически все исследователи разделяют точку зрения о том, что австралопитеки были «побочной» ветвью эволюции гоминид.
Следующий представитель на лестнице эволюционного развития человека именуется питекантропом . Объём его мозга был больше и составлял около 900 см3. Питекантроп ходил подобно современному человеку, может быть только слегка сгибая ноги в коленях. Ростом он был похож на среднего европейца - 165-170 см. Умел ли питекантроп изготавливать орудия труда? Ученые дали утвердительный ответ: питекантроп изготовлял простейшие орудия труда или во всяком случае мог это делать. Это были грубые рубящие орудия из кремня, треугольной формы рубила. Время существования питекантропа обозначено средним палеолитом (600-100 тысяч лет назад).
Представления о следующем этапе эволюции сформулированы в результате палеонтологических находок, сделанных в долине Неандерталь близ Дюссельдорфа. Так в научной литературе появился термин неандерталец . По объёму мозга (от 1200 до 1600 см3) неандерталец не уступал современному человеку, иногда даже превосходил его. Нормальный же объём мозга современного человека составляет 1400 см3, но есть и исключения. Так, объём мозга Анатоля Франса едва превосходил 1000 см3, а у Ивана Сергеевича Тургенева был больше 2000 см3. Но несмотря на большой объём мозга, устройство мыслительного аппарата неандертальца оставалось несовершенным.
Период существования неандертальца приходится на неблагоприятный климатический период - ледниковую эпоху (60-28 тысяч лет до н. э.). Неандерталец обитал в пещерах, умел шить себе одежду, то есть ему были известны такие орудия труда, как игла, копьё, скребок и т. д. В этот же период произошла так называемая неолитическая революция, в результате которой неандерталец изобрел лук
, что действительно стало революционным моментом в его жизни. Теперь ему стало легче вести охоту, а рацион питания пополнился новыми видами пищи (птица, новые виды животных).
Следующий представитель предков человека на лестнице эволюции - кроманьонец - представлял собой человека в современном смысле слова, естественно, более примитивного, но всё-таки человека. Эпоха, в которую жил кроманьонский человек, приходится на период с 40-го по 10-е тысячелетие до нашей эры. Первые находки скелета кроманьонского человека были сделаны в 1868 году на юго-западе Франции в пещере Кро-Маньон. Итак, около 40 тысяч лет назад в разных областях земного шара произошел ряд культурных сдвигов в совершенно новых направлениях. События жизни человека начинают развиваться по иному пути и иным, ускоренным темпом, причем главной движущей силой становится теперь сам человек.
Количество достижений, изменений в социальной организации жизни кроманьонца было настолько велико, что в несколько раз превосходило количество достижений австралопитека, питекантропа и неандертальца, вместе взятых. Кроманьонцы унаследовали от своих предков большой деятельный мозг и достаточно практическую технологию, благодаря чему в относительно короткий промежуток времени сделали невиданный шаг вперёд. Это проявилось в эстетике, развитии общения и систем символов, технологии изготовления орудий и активном приспособлении к внешним условиям, а также в новых формах организации общества и более сложном подходе к себе подобным.
Все кроманьонцы пользовались теми или иными каменными орудиями и занимались охотой и собирательством. Они достигли множества поразительных достижений, расселились по всем географическим областям, пригодным для обитания. Кроманьонцы создали первые примитивные формы обжига гончарных изделий, строили для этого печи и даже выжигали уголь. В мастерстве обработки каменных орудий они превзошли своих предков, научились делать всевозможные орудия, оружие и приспособления из кости, бивней, оленьих рогов и из дерева.
Все сферы деятельности кроманьонцев были усовершенствованы по сравнению с их предками. Они изготавливали лучшую одежду, разводили более жаркие костры, сооружали более обширные жилища и ели гораздо более разнообразную пищу, чем их предшественники.
Кроме всего прочего, учёные установили, что у кроманьонцев было ещё одно важное новшество - искусство. Кроманьонский человек был пещерным, но с одним отличием: его неухоженная внешность скрывала развитый интеллект и сложную духовную жизнь. Стены его пещер покрывали нарисованные, вырезанные и выцарапанные шедевры, очень выразительные и полные непосредственного обаяния.
Кроманьонец отличался от своих предшественников физиологическими характеристиками. Во-первых, его кости легче костей его предков. Во-вторых, кроманьонский череп во всём похож на череп современных людей: чётко выраженный подбородочный выступ, высокий лоб, мелкие зубы, объём мозговой полости соответствует современному. Наконец, ему свойственны физические особенности, необходимые для формирования сложной речи. Расположение полостей носа и рта, удлинённая глотка (отдел горла, находящийся непосредственно над голосовыми связками) и гибкость языка давали ему возможность оформлять и издавать чёткие звуки, гораздо более разнообразные, чем те, которые были доступны ранним людям. Однако за дар речи современному человеку пришлось заплатить дорогую цену - из всех живых существ только он один может задохнуться, подавившись пищей, так как его удлинившаяся глотка служит и преддверием пищевода.
Прямой походке суждено было стать сначала правилом, а потом необходимостью. На долю рук тем временем доставалось всё больше и больше различных видов деятельности. Уже у обезьян существует известное разделение функций между руками и ногами. Рука служит преимущественно для собирания и удержания пищи, как это делают некоторые низшие млекопитающие при помощи своих передних лап. С помощью рук некоторые обезьяны строят себе гнезда на деревьях или, как шимпанзе, навесы между ветвями для защиты от непогоды. Рукой они хватают палки для защиты от врагов или бросаются в них плодами и камнями. И хотя число и общее расположение костей и мускулов у обезьяны и человека одинаково, рука даже первобытного дикаря была способна выполнять сотни операций, недоступных обезьяне. Ни одна обезьянья рука никогда не изготовила даже самого грубого каменного орудия.
При обработке камня, дерева, шкур, при добывании огня развивались руки людей. Особенно важным было развитие большого пальца, который помогал крепко держать и тяжёлое копьё, и тонкую иглу. Постепенно действия руки становились все более и более уверенными и сложными. В коллективном труде развивались ум и речь людей.
Начинавшееся господство над природой расширяло кругозор человека. С другой стороны, развитие труда по необходимости способствовало более тесному сплочению членов общества. В результате у формировавшихся людей появилась потребность что-то сказать друг другу. Потребность создала себе орган: неразвитая гортань обезьяны медленно, но неуклонно преобразовывалась, а органы рта постепенно научились произносить один членораздельный звук за другим.
Когда же возник тип современного человека, который принято именовать Homo sapiens ? Все древнейшие находки в верхнепалеолитических слоях датируются в абсолютных цифрах 25-28 тысяч лет назад. Формирование человека разумного привело к сосуществованию поздних прогрессивных форм неандертальцев и зарождающихся пока малочисленных групп современных людей на протяжении нескольких тысячелетий. Процесс вытеснения старого вида новым был довольно длительным и сложным. Считается что не исключена была и ассимиляция двух видов.
Разрастание лобных долей мозга было той основной морфологической особенностью, которая отличала формирующихся людей современного вида от поздних неандертальцев. Лобные доли мозга - средоточие не только высших мыслительных, но и социальных функций. Разрастание лобных долей расширяло сферу высшего ассоциативного мышления, а с ним способствовало усложнению общественной жизни, разнообразию трудовой деятельности, вызывало дальнейшую эволюцию строения тела, физиологических функций, двигательных навыков.
Объем мозга у «человека разумного» в два раза больше, чем у «человека умелого». Он выше ростом, у него прямая фигура. «Люди разумные» владеют связной речью.
По своей внешности «люди разумные», жившие в разных странах, отличались друг от друга. Такие природные условия, как обилие или недостаток солнечных дней, резкие ветры, несущие тучи песка, сильные морозы, наложили свой отпечаток на внешний облик людей. Началось их разделение на три основные расы: белую (европеоидную), чёрную (негроидную) и жёлтую (монголоидную). Впоследствии расы разделились на подрасы (например, жёлтая - на монголоидную и американоидную), на границах между расами образовались области с населением переходных рас (так, на границе между европеоидной и негроидной расой появилась переходная эфиопская раса). Тем не менее, физиологические различия между различными расами существуют, но не являются существенными (в частности средний рост наименьший, 165см - у монголоидов, а наибольший, 175 см у негроидов); с биологической точки зрения всё современное человечество относится к одному и тому же подвиду вида Homo sapiens. Это подтверждается, например, генетическими исследованиями: расхождение в ДНК между расами составляет всего 0,1 %, а генетическое многообразие внутри рас больше, чем межрасовые различия.
Таким образом, процесс эволюции объясняет наличие сходства во внешнем и внутреннем строении человека и млекопитающих. Коротко перечислим их: наличие головы, туловища, конечностей, волосяного покрова, ногтей. Скелеты и человека, и млекопитающих состоят из одних и тех же костей. Сходны расположение и функции внутренних органов. Как и млекопитающие, человек выкармливает своих детёнышей молоком. Но человек имеет и существенные отличия, о которых и пойдёт дальнейший разговор.
Мозг любого живого существа - пожалуй, самый загадочный и малоизученный орган. Функционирование отдельных видов клеток и отделов мозга четко выяснено и описано, но объяснить, каким образом мозг функционирует как единое целое науке пока не удалось. Хотя, достоверности ради, надо сказать, что в последние годы прогресс в подобных исследованиях все-таки наблюдается.
- метод абляции – заключается в удалении одного из отделов мозга и последующем наблюдении поведения организма;
- транскраниальная магнитная стимуляция - оценка возбудимости головного мозга при помощи магнитных импульсов.
- электрофизиология - регистрация электрических импульсов активности мозга;
- электрическая стимуляция - стимуляция отдельных областей мозга с помощью электрических импульсов.
НаучФильм. Головной мозг
Размер головного мозга 20-ти разных живых существ, индекс энцефализации
Проводя исследования, ученые выяснили, что величина головного мозга дифференциируется у разных животных, причем наблюдается разное соотношение величины мозга и массы тела живого существа. Чем больше масса мозга относительно массы тела, тем больше мозговой ткани используется для решения познавательных задач. Поэтому было введено такое понятие, как коэффициент энцефализаии – относительное соотношение массы тела и величины мозга млекопитающего. Он высчитывается по формуле:
где m – масса мозга, г; M – масса тела, г.
Индекс энцефализации дает возможность изучить потенциальные возможности различных видов.
Размер мозга не влияет на интеллект
Следует детальнее рассмотреть эту аксиому на примерах животных разных классов и видов.
Классификация начинается самой большой цифрой (самым умным из животных) и продолжается в порядке спадания.
- Бутылконосый дельфин . Мозг весит 1550 г, коэффициент энцефализации составляет 4,14
- Лиса – 53г, коэффициент =1,6
- Слон – 7843 г, коэффициент = 1,3
- Собака – 64 г, коэффициент = 1,2
- Макака – 62г, коэффициент = 1,19
- Осел – 370г, коэффициент = 1,09
- Кошка – 35 г, коэффициент = 1,0
- Воробей – 1,0г, коэффициент = 0,86
- Жираф – 680г, коэффициент = 0,66
- Лошадь – 510г, коэффициент = 0,9
- Овца – 140г, коэффициент = 0,8
- Кашалот – 7800 г, коэффициент = 0,58
- Кролик – 12г, коэффициент = 0,4
- Крыса – 2г, коэффициент = 0,4
- Носорог – 500г, коэффициент = 0,37
- Еж – 3.3г, коэффициент = 0,3
- Мышь полевая – 0,2г, коэффициент = 0,22
- Зеленая ящерица 0,1г, коэффициент = 0,04
- Комнатная муха – 0,0002г, коэффициент = 0,02
- Гадюка – 0,1г, коэффициент = 0,005
Итак, самым похожим на человека по величине коэффициента энцефализации является дельфин.
Как видим, стереотип о невысоких умственных способностях, например, осла, жирафа и овцы не имеет под собой основания.
Интересный факт: у насекомых мозга нет, роль центральной нервной системы у них выполняют нервные узлы - ганглии. Теоретически, если таракан останется без головы, он умрет от того, что не сможет есть.
Доведено также, что мыслительные способности организма зависят не только от величины мозга, а в немалой степени – от числа связей между нейронами.
Предупреждение усыхания мозга у людей
Следует детальнее рассмотреть мозг человека, так как именно этот орган при более детальном изучении может дать ответы на вечные вопросы, касающиеся нашего развития и жизнедеятельности.
Мозг новорожденного весит 365 г, ребенка 2 лет – 930 г, 6 лет – 1211 г, взрослого человека – 1400 г. Коэффициент энцеффализации мозга человека возрастом более 18 лет равен 6,74.
Интересно, что существует различие между мозгом мужчины и женщины. Первые зарегистрированные исследования половых различий мозга провел Френсис Гаттон еще в 1882 году. Позднее ученые из авторитетных, всемирно известных исследовательских институтов доказали, что мозг мужчины в среднем на 125 гр. больше, чем мозг женщины. Кроме того, существуют так же расовые и национальные различия. К примеру, обладателями самого легкого мозга являются австралийцы – 1185 г, самого тяжелого – европейцы – 1375 г.. При том у англичан мозг весит в среднем – 1346 г, у французов – 1280 г, у корейцев – 1376 г, у японцев – 1313 г. Лидеры – немцы, их мозг весит 1425 г. Мозг у россиян меньше немецкого на 26 граммов. У афроамериканцев мозг в среднем весит 1223 г, это на 100 г меньше, чем у белокожего населения США.
В течении жизни мозг может менять свой вес в сторону усыхания. В основном, гиппокамп уменьшается у людей, страдающих от депрессии и шизофреников. В настоящее время ученым известно, одни участки мозга стареют быстрее, чем другие. Вследствие возрастных изменений, потеря в объеме может доходить до 10%. Как установили ученые из медицинского центра университета Раш, к и усыханию мозга в старшем воздасте приводит дефицит витамина В 12 , а так же такое заболевание, как сахарный диабет.
Как избежать этого и предупредить высыхание серого вещества?
Ответ прост: нужно почаще употреблять в пищу продукты, содержащие этот самый витамин В 12 . В самых больших количествах он содержится в молоке, яйцах, мясе, птице, рыбе.
Очень полезны в этом плане бобы, фасоль, бананы, зерновой хлеб – именно в этих продуктах содержатся глюциды (медленные углероды), которые замедляют процессы старения мозга. Следует заниматься спортом: даже незначительные нагрузки стимулируют насыщение крови кислородом, соответственно в мозг поступает значительно больше питательных веществ. Очень важно установить для себя правильное питание, основными правилами котрого является ограниченое количество сладкого, а так же разнообразие в пище: мозг не любит диеты, где в течении нескольких недель нужно питаться однообразно.
Только правильный подход к собственному образу жизни позволит сохранить молодость мозга и увеличить уровень IQ.
Существовали две точки зрения на эволюцию мозга гоминид . Одни исследователи считали главным показателем развития размеры мозга, его объем. Другие авторы придавали большее значение структурным качественным преобразованиям коры.
Сторонники первой точки зрения считали основным критерием выделения семейства гоминид размеры мозга. В связи с этим существовала гипотеза "мозгового рубикона", выдвинутая английским антропологом А.Кизсом. Суть ее состоит в следующем - по объему мозга современные и ископаемые гоминиды оказывались как бы на разных берегах символической реки Рубикон. На одном берегу - австралопитековые , объем мозга которых не превышает 700 куб.см, на другом берегу - все ископаемые и современные люди с мозгом не менее 850 куб.см. А.Кизс предположил, что существует "критическая масса" мозга, без которой невозможно изготовление орудий и другие сложные формы поведения. Такая масса составляет, по его мнению, 750 куб.см. Иными словами, если объем мозга равен 700 куб.см, то это еще не человек, а если 755 куб.см - то уже человек.
Как известно, объем головного мозга как таксономический признак имеет малую ценность. Его величина вариабельна даже в пределах одного вида. Его показатели могут перекрываться у нескольких видов. Поэтому сторонники второй точки зрения главным морфологическим критерием выделения семейства гоминид считали систему прямохождения. Увеличение размеров мозга, безусловно, характерно для приматов. Однако большее значение в эволюции мозга гоминид имели качественные перестройки коры, появление у гоминид новых специфических человеческих областей коры головного мозга.
Можно заключить, что в эволюции головного мозга гоминид сочетались увеличение размеров мозга и перестройка его отдельных участков с увеличением зон абстрактного мышления и уменьшением зон чувственного восприятия. За период от 4 млн лет до 10 тыс. лет назад мозг вырос от 500 до 1500 куб.см (в среднем), т.е. в 3 раза. Причем на более поздних этапах антропогенеза развитие мозга опережало развитие зубной системы и локомоторного аппарата. Еще большие изменения происходили в микроструктуре мозга. В.И.Кочеткова связывает изменения, происходившие в макро- и микроструктуре мозга гоминид, с их деятельностью.
Существует мнение, что укрупнение головного мозга у млекопитающих сопровождалось увеличением размеров тела. И.Эйсенберг назвал эту связь "энцефализацией". Вес головного мозга связан с весом тела. Абсолютный вес мозга больше у крупных животных, чем у мелких. Относительный вес мозга - вес мозга/вес тела у крупных животных в среднем меньше, чем у мелких.
Масса мозга
Масса мозга нормальных людей колеблется от 1020 до 1970 граммов. Мозг мужчин весит на 100-150 граммов больше, чем мозг женщин . У мужчин он составляет 2 % от общей массы тела, у женщин - 2,5 %. Широко распространено мнение, что от массы мозга зависят умственные способности человека: чем больше масса мозга, тем одареннее человек. Однако очевидно, что это далеко не всегда так. Например, мозг И. С. Тургенева весил 2012 г, а мозг Анатоля Франса - 1017 г. Самый тяжелый мозг - 2900 г - был обнаружен у индивида, который прожил всего 3 года. Мозг его в функциональном отношении был неполноценным. Итак, прямой зависимости между массой мозга и умственными способностями отдельного индивида нет. Однако на больших выборках в многочисленных исследованиях обнаруживается положительная корреляция между массой мозга и , а также между массой определенных отделов мозга и различными показателями когнитивных способностей
Степень развития мозга может быть оценена, в частности, по соотношению массы спинного мозга к головному. Так, у кошек оно - 1:1, у собак - 1:3, у низших обезьян - 1:16, у человека - 1:50. У людей верхнего палеолита мозг был заметно (на 10-12 %) крупнее мозга современного человека
Строение головного мозга
Головной мозг, строение
Объём человеческого мозга составляет 91-95 % емкости черепа. В головном мозге различают пять отделов: продолговатый мозг , задний , включающий в себя мост и мозжечок , средний , промежуточный и передний мозг , представленный большими полушариями . Наряду с приведённым выше делением на отделы, весь мозг разделяют на три большие части:
- Полушария большого мозга;
- Мозжечок;
- Ствол мозга.
Кора большого мозга покрывает два полушария головного мозга: правое и левое.
Оболочки головного мозга
Головной мозг, как и спинной, покрытый тремя оболочками: мягкой, паутинной и твердой.
Мягкая, или сосудистая, оболочка головного мозга (лат. pia mater encephali ) непосредственно прилегает к веществу мозга, заходит во все борозды, покрывает все извилины. Состоит она из рыхлой соединительной ткани, в которой разветвляются многочисленные сосуды, питающие мозг. От сосудистой оболочки отходят тоненькие отростки соединительной ткани, которые углубляются в массу мозга.
Паутинная оболочка головного мозга (лат. arachnoidea encephali ) - тоненькая, полупрозрачная, не имеет сосудов. Она плотно прилегает к извилинам мозга, но не заходит в борозды, вследствие чего между сосудистой и паутинной оболочками образуются подпаутинные цистерны наполненные спинномозговой жидкостью, за счет которой и происходит питание паутинной оболочки. Самая большая, мозжечково-продолговатая цистерна, размещена сзади четвёртого желудочка, в неё открывается срединное отверстие четвёртого желудочка; цистерна боковой ямки лежит в боковой борозде большого мозга; межножковая - между ножками мозга; цистерна перекресток - в месте зрительной хиазмы (перекресток).
Твёрдая оболочка головного мозга (лат. dura mater encephali ) - это надкостницы для внутренней мозговой поверхности костей черепа. В этой оболочке наблюдается наивысшая концентрация болевых рецепторов в организме человека, в то время как в самом мозге болевые рецепторы отсутствуют.
Твердая мозговая оболочка построена из плотной соединительной ткани, выстланной изнутри плоскими увлажненными клетками, плотно срастается с костями черепа в области его внутренней основы. Между твердой и паутинной оболочками находится субдуральное пространство, заполненное серозной жидкостью.
Структурные части мозга
Компьютерная томограмма головного мозга.
Продолговатый мозг
Продолговатый мозг (лат. medulla oblongata ) развивается с пятого мозгового пузырька (дополнительного). Продолговатый мозг является продолжением спинного мозга с нарушенной сегментальностью. Серое вещество продолговатого мозга состоит из отдельных ядер черепных нервов. Белое вещество - это проводящие пути спинного и головного мозга, которые тянутся вверх в мозговой ствол, а оттуда в спинной мозг.
На передней поверхности продолговатого мозга содержится передняя срединная щель, по бокам которой лежат утолщённые белые волокна, называемые пирамидами. Пирамиды сужаются вниз в связи с тем, что часть их волокон переходит на противоположную сторону, образуя перекресток пирамид, образующих боковой пирамидный путь. Часть белых волокон, которые не перекрещиваются, образуют прямой пирамидный путь.
Мост (лат. pons ) лежит выше продолговатого мозга. Это утолщённый валик с поперечно расположенными волокнами. По центру его проходит основная борозда, в которой лежит основная артерия головного мозга. По обе стороны борозды имеются значительные повышения, образованные пирамидными путями. Мост состоит из большого количества поперечных волокон, которые образуют его белое вещество - нервные волокна. Между волокнами немало скоплений серого вещества, которое образует ядра моста. Продолжаясь до мозжечка, нервные волокна образуют его средние ножки.
Мозжечок
Мозжечок (лат. cerebellum ) лежит на задней поверхности моста и продолговатого мозга в задней черепной ямке. Состоит из двух полушарий и червя, который соединяет полушария между собой. Масса мозжечка 120-150 г.
Мозжечок отделяется от большого мозга горизонтальной щелью, в которой твердая мозговая оболочка образует шатер мозжечка, натянутый над задней ямкой черепа. Каждое полушарие мозжечка состоит из серого и белого вещества.
Серое вещество мозжечка содержится поверх белого в виде коры. Нервные ядра лежат внутри полушарий мозжечка, масса которых в основном представлена белым веществом. Кора полушарий образует параллельно расположенные борозды, между которыми есть извилины такой же формы. Борозды разделяют каждое полушарие мозжечка на несколько частей. Одна из частиц - клочок, прилегающей к средним ножкам мозжечка, выделяется больше других. Она филогенетически древнейшая. Лоскут и узелок червя появляются уже в низших позвоночных и связанные с функционированием вестибулярного аппарата.
Кора полушарий мозжечка состоит из двух слоев нервных клеток: наружного молекулярного и зернистого. Толщина коры 1-2,5 мм.
Серое вещество мозжечка разветвляется в белой (на срединном разрезе мозжечка видно будто веточку вечнозеленой туи), поэтому её называют деревом жизни мозжечка.
Мозжечок тремя парами ножек соединяется со стволом мозга. Ножки представлены пучками волокон. Нижние (хвостовые) ножки мозжечка идут к продолговатому мозгу и называются ещё верёвчатыми телами. В их состав входит задний спинно-мозго-мозжечковый путь.
Средние (мостовые) ножки мозжечка соединяются с мостом, в них проходят поперечные волокна к нейронам коры полушарий. Через средние ножки проходит корково-мостовой путь, благодаря которому кора большого мозга воздействует на мозжечок.
Верхние ножки мозжечка в виде белых волокон идут в направлении среднего мозга, где размещаются вдоль ножек среднего мозга и тесно к ним примыкают. Верхние (черепные) ножки мозжечка состоят в основном из волокон его ядер и служат основными путями, проводящими импульсы к зрительным буграм , подзоровобугровому участку и красным ядрам.
Ножки расположены впереди, а покрышка - сзади. Между покрышкой и ножками пролегает водопровод среднего мозга (Сильвиев водопровод). Он соединяет четвёртый желудочек с третьим.
Главная функция мозжечка - рефлекторная координация движений и распределение мышечного тонуса.
Средний мозг
Покров среднего мозга (лат. mesencephalon ) лежит над его крышкой и прикрывает сверху водопровод среднего мозга. На крышке содержится пластинка покрышки (четверохолмие). Два верхних холмика связаны с функцией зрительного анализатора, выступают центрами ориентировочных рефлексов на зрительные раздражители, а потому называются зрительными. Два нижних бугорка - слуховые, связанные с ориентировочными рефлексами на звуковые раздражители. Верхние холмики связаны с латеральными коленчатыми телами промежуточного мозга с помощью верхних ручек, нижние холмики - нижними ручками из медиальными коленчатыми телами.
От пластинки покрышки начинается спинномозговой путь, который связывает головной мозг со спинным. По нему проходят эфферентные импульсы в ответ на зрительные и слуховые раздражения.
Большие полушария
Большие полушария мозга. К ним принадлежат доли полушарий, кора большого мозга (плащ), базальные ганглии, обонятельный мозг и боковые желудочки. Полушария мозга разделены продольной щелью, в углублении которой содержится мозолистое тело, которое их соединяет. На каждом полушарии различают следующие поверхности:
- верхнебоковую, выпуклую, обращенную к внутренней поверхности свода черепа;
- нижнюю поверхность, расположенную на внутренней поверхности основания черепа;
- медиальную поверхность, с помощью которой полушария соединяются между собой.
В каждом полушарии есть части, которые наиболее выступают: впереди, - лобный полюс, сзади - затылочный полюс, сбоку - височный полюс. Кроме того, каждое полушарие большого мозга разделяется на четыре большие доли: лобную, теменную, затылочную и височные. В углублении боковой ямки-мозга лежит небольшая доля - островок. Полушарие поделено на доли бороздами. Самая глубокая из них - боковая, или латеральная, ещё она называется сильвиевой бороздой. Боковая борозда отделяет височную долю от лобной и теменной. От верхнего края полушарий опускается вниз центральная борозда, или борозда Роланда. Она отделяет лобную долю мозга от теменной. Затылочная доля отделяется от теменной только со стороны медиальной поверхности полушарий - теменно-затылочной бороздой.
Полушария большого мозга извне покрыты серым веществом, образующим кору большого мозга, или плащ. В коре насчитывается 15 млрд клеток, а если учесть, что каждая из них имеет от 7 до 10 тыс. связей с соседними клетками, то можно сделать вывод о гибкости, устойчивости и надежности функций коры. Поверхность коры значительно увеличивается за счет борозд и извилин. Кора филогенетическая является самой структурой мозга, её площадь примерно 220 тысяч мм 2 . сось
Литература
- Саган Карл Драконы Эдема. Рассуждения об эволюции человеческого разума = Carl Sagan. The Dragons of Eden. Speculations on the evolution of human intelligence. - СПб. : ТИД Амфора, 2005. - С. 265.
- Блум Ф., Лейзерсон А., Хофстедтер Л. Мозг, разум и поведение. М., 1988
Примечания
Ссылки
- Доктор биологических наук Татьяна Строганова о головном мозге человека в программе Наука 2.0 , Продолжение
Wikimedia Foundation . 2010 .
Смотреть что такое "Головной мозг человека" в других словарях:
Орган, координирующий и регулирующий все жизненные функции организма и контролирующий поведение. Все наши мысли, чувства, ощущения, желания и движения связаны с работой мозга, и если он не функционирует, человек переходит в вегетативное состояние … Энциклопедия Кольера
- (cephalon), передний отдел центральной нервной системы позвоночных, расположенный в полости черепа; главный регулятор всех жизненных функций организма и материальный субстрат его высшей нервной деятельности. Филогенетически Г. м. передний конец… … Биологический энциклопедический словарь
1. Полушарие большого мозга (Конечный мозг) 2. Таламус (… Википедия
Центральная нервная система (ЦНС) I. Шейные нервы. II. Грудные нервы. III. Поясничные нервы. IV. Крестцовые нервы. V. Копчиковые нервы. / 1. Головной мозг. 2. Промежуточный мозг. 3. Средний мозг. 4. Мост. 5. Мозжечок. 6. Продолговатый мозг. 7.… … Википедия
- (Encephalon). А. Анатомия головного мозга человека: 1) строение Г. мозга, 2) оболочки мозга, 3) кровообращение в Г. мозгу, 4) ткань мозга, 5) ход волокон в мозгу, 6) вес мозга. В. Эмбриональное развитие Г. мозга у позвоночных животных. С.… … Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона
