Мозг, великий и могучий. Факты, мифы, истории и открытия

Евгений Поплевин

Мозг, великий и могучий. Факты, мифы, истории и открытия

ПРЕДИСЛОВИЕ

Познание мозга – это путешествие в самые глубины человеческого сознания, в мир, где творится чудо жизни. Он – источник наших мыслей, эмоций и действий, непрерывно взаимодействующий с окружающим миром и формирующий наше бытие. Как магистральная система связи, мозг управляет всеми аспектами нашего существования, от самых элементарных функций до высших форм мышления и творчества.

Это не просто книга. Это путешествие по самым таинственным уголкам человеческого существования, где каждый нейрон – это история, каждый синапс – мост между мирами, а каждая мысль – отголосок бесконечности. В каждом мгновении нашего существования мозг действует как удивительный органический компьютер, превосходящий величие любого созданного человеком механизма. Структура и функции этого органа заставляют нас восхищаться его сложностью и удивительной эффективностью. Однако, несмотря на многовековые исследования и невероятные достижения в нейронауке, мозг остается одним из самых загадочных и недооцененных аспектов нашего бытия.

Глава 1: Факты о мозге. Мы начнем с основ. Мозг – это биологический компьютер, обладающий вычислительной мощностью, недостижимой для самых современных технологий. Он управляет каждым дыханием, каждым движением, каждой эмоцией. Но как он это делает? Какие процессы происходят в его глубинах, когда мы думаем, чувствуем, мечтаем?

Глава 2: Мифы о мозге. Сколько раз мы слышали, что используем только 10% нашего мозга? Или что мозг мужчин и женщин работает совершенно по-разному? В этой главе мы развенчаем популярные мифы и заблуждения, окружающие наш мозг, и узнаем, что наука говорит на самом деле.

Глава 3: Странные истории. Мозг способен на удивительные вещи, особенно когда что-то идет не так. Истории людей с патологиями мозга порой более фантастичны, чем любой научно-фантастический роман. От феноменальных способностей до необъяснимых неврологических состояний – эти рассказы заставят вас по-новому взглянуть на возможности человеческого мозга.

Глава 4: Новейшие открытия из мира нейробиологии. Наука не стоит на месте, и каждый день ученые раскрывают новые тайны мозга. От последних достижений в области нейробиологии до революционных методов лечения –вы узнаете о самых свежих и важных открытиях, которые изменят наше понимание мозга и его возможностей.

Эта книга – приглашение к размышлению. Она заставит вас удивляться, задумываться и, возможно, даже изменит ваше восприятие реальности. Погрузитесь в мир, где мозг – это не просто орган, а целая вселенная, ждущая своих исследователей. Добро пожаловать в путешествие, которое начинается с одного маленького шага – открытия первой страницы.

ФАКТЫ О МОЗГЕ

1. Многозадачность – это иллюзия

Часто нам кажется, что мы способны выполнять несколько дел одновременно, но это лишь обманчивое впечатление. На деле, наш мозг лишь быстро переключается между различными задачами, не занимаясь ими синхронно. Этот процесс, известный как контекстное переключение, может казаться эффективным, но на самом деле он скрывает подводные камни.

В книге "Правила мозга" подробно рассматривается вопрос так называемой многозадачности и её последствий. Авторы указывают на то, что при попытке одновременного выполнения нескольких задач, мы не только увеличиваем вероятность ошибок на целых 50%, но и тратим вдвое больше времени на их завершение. Эти данные основаны на многочисленных исследованиях и экспериментах, демонстрирующих, что человеческий мозг оптимизирован для фокусировки на одной задаче за раз.

Таким образом, многозадачность – это не столько навык, сколько заблуждение, которое может привести к снижению продуктивности и качества работы. Важно осознавать эти ограничения и стремиться к сосредоточенности, чтобы достигать лучших результатов в любой деятельности.

2. Немного о мозге

Мозговая оболочка составляет 85 % веса мозга, а сам мозг – около 2 % веса тела человека. По консистенции мозг напоминает твердое желе. Самый тяжелый мозг нормального человека весил 4,43 фунта. Он принадлежал русскому писателю Ивану Тургеневу. А самый маленький мозг, всего 2,41 фунта, принадлежал женщине.

3. Около 75 % мозга состоит из воды

Это означает, что обезвоживание, даже небольшое, всего 2 %, может негативно сказаться на функциях мозга. Обезвоживание и потеря натрия и электролитов могут вызвать резкие изменения памяти и внимания. Чтобы предотвратить любые потери функций тела и мозга, употребляйте больше воды.

4. Человеческий мозг увеличивается в три раза за первый год жизни

У двухлетнего ребенка мозг полностью сформирован на 80 %. Он будет продолжать расти до 18 лет. Полной зрелости человеческий мозг достигает только к 25 годам.

5. Тайны головной боли: химические сигналы в действии

Головная боль – это не просто дискомфорт; это сложный процесс, который начинается с химической активности в мозге и его окружении. Нервы, кровеносные сосуды вокруг черепа, а также мышцы головы и шеи – все они могут быть звеньями в цепи причин первичных головных болей. Одним из ключевых игроков в этом процессе является серотонин – важное вещество, обеспечивающее коммуникацию между нервными клетками.

Изменения в уровне серотонина или эстрогена могут провоцировать головную боль или мигрень у некоторых людей. При этом серотонин влияет на всех, вне зависимости от пола, тогда как колебания эстрогена затрагивают исключительно женщин.

6. Человеческий мозг содержит около ста миллиардов нейронов.

Это примерно столько же, сколько звезд в галактике Млечный Путь. Эти нейроны соединены триллионами связей, или синапсов. Специалисты называют это "лесом нейронов". Между этими нейронами в мозге проходит информация, которая используется для всего, что мы видим, думаем или делаем. Нейроны передают информацию с разной скоростью. Самая высокая скорость передачи информации между нейронами составляет около 250 миль в час. При этом нейроны составляют лишь 10 % мозга.

7. Мы используем все 100 процентов мозга

Существует распространенное заблуждение, что человек использует лишь 10% своего мозга. Однако это далеко не так. Научные исследования показывают, что мы задействуем весь мозг, даже когда мы спим. В каждый момент времени активны не все области мозга, но, подобно мышцам, большинство его частей функционирует непрерывно, обеспечивая разнообразие наших мыслительных процессов и действий.

Технологии визуализации мозга, такие как МРТ и ПЭТ, подтверждают, что даже в состоянии покоя или сна, мозг остается активным. Это исследование разрушает старый миф и открывает новое понимание о том, как мы используем наш самый сложный орган – мозг.

8. Холестерин: тайный агент обучения и памяти

Неожиданный герой нашего мозга – холестерин. Он не просто важен, он жизненно необходим для когнитивных функций. В мозге холестерина больше, чем в любом другом органе – целых 25% от общего количества в организме. Этот мозговой холестерин уникален: он не поступает из крови, ведь гематоэнцефалический барьер стоит на страже, не допуская его из внешнего источника. Таким образом, мозг вынужден производить холестерин самостоятельно.

Стабильность холестерина в мозге – ключ к его функционированию. Он не так быстро распадается, как в других органах, но когда это происходит, мозг эффективно перерабатывает его в новый холестерин. Это замкнутый цикл, который поддерживает нашу способность учиться и запоминать, делая холестерин не просто жиром, а молекулой с высоким IQ.

9. О сне

Сны – не просто плод нашего воображения, но и результат сложного взаимодействия физиологических и неврологических процессов. В центре этого явления находится лимбическая система, расположенная в глубинах нашего мозга. Она управляет эмоциями как в бодрствующем состоянии, так и в мире снов. Особенно активной во время сновидений становится миндалина – область мозга, отвечающая за переживание страха.

Сны могут служить свидетельством непрерывной работы мозга, который даже во время сна продолжает обрабатывать информацию, полученную за день. Хотя количество снов, которые мы видим за ночь, может варьироваться, в среднем это число составляет от 4 до 7. Эти ночные видения – это не только отражение нашего подсознания, но и важный элемент психологической саморегуляции и обработки эмоций.

10. Кратковременная память длится около 20-30 секунд

Это связано со способностью вашего мозга удерживать небольшие объемы информации в активном состоянии. Мозг сохраняет эту информацию в доступном состоянии, но делает это лишь в течение полутора минут. Большинство людей хранят память на цифры около 7 секунд, а на буквы – около 9 секунд. Кроме того, мозг может хранить в рабочей памяти до 7 цифр.

11. Замороженный мозг

"Заморозка мозга" – это не просто народное название, а реальное явление, известное в медицине как сфенопалатинная ганглионевралгия. Это ощущение возникает, когда холодное воздействует на кровеносные сосуды в задней части горла. В результате, сосуды и артерии, которые обеспечивают кровью мозг, сначала сужаются от холода, а затем быстро расширяются при возвращении к нормальной температуре. Этот резкий перепад вызывает характерную боль в лбу.

Это своего рода защитный механизм, сигнал тревоги от мозга, который подсказывает нам остановиться и предотвратить дальнейшее воздействие экстремальных температур. Таким образом, "заморозка мозга" – это не только кратковременный дискомфорт, но и напоминание о том, что наш организм постоянно следит за поддержанием оптимальных условий для своей работы.

12. Мозг не может чувствовать боль

В самом мозге нет болевых рецепторов. Но менинги (оболочки вокруг мозга), надкостница (оболочки на костях) и кожа головы – все они имеют болевые рецепторы. Поэтому многие операции на мозге делаются не под общим наркозом, а под местной анестезией.

13. С возрастом человеческий мозг становится меньше

Человеческий мозг продолжает развиваться, пока вам не исполнится 40 лет. Это единственный орган в человеческом теле, который развивается так долго. Кроме того, в нем происходит больше изменений, чем в любом другом органе. Примерно в середине жизни мозг начинает уменьшаться. Однако размер мозга не имеет значения. Нет никаких доказательств того, что больший мозг умнее маленького.

14. Алкоголь оказывает воздействие на мозг

Он вызывает временные изменения в восприятии: зрение становится менее четким, речь – невнятной, а координация движений – неустойчивой. Обычно эти эффекты проходят после возвращения к трезвости. Однако при длительном и частом употреблении алкоголя возможны долгосрочные изменения в мозге, которые могут сохраняться и после прекращения его приема. К таким последствиям относятся нарушения памяти и снижение когнитивных способностей.

15. Ваш мозг – генератор случайных мыслей

В 2005 году Национальный научный фонд опубликовал статью об исследованиях, посвященных количеству мыслей человека в день. У среднестатистического человека в день возникает от 12 000 до 60 000 мыслей. Из них 95 % – это точно такие же повторяющиеся мысли, как и накануне, и около 80 % – негативные.

16. Ваш мозг использует 20 % кислорода и крови в вашем теле

Мозг человека не может функционировать без кислорода. Даже короткий, всего пяти минутный, перерыв в его поступлении может привести к гибели клеток и серьезным повреждениям мозга. Интенсивное мышление увеличивает потребление кислорода и энергии мозгом из крови, иногда до 50%. За минуту через мозг проходит от 750 до 1000 миллилитров крови – объем, достаточный для наполнения бутылки вина или литровой бутылки газированной воды.

17. Физические упражнения так же полезны для мозга, как и для тела

Аэробные упражнения учащают сердцебиение и увеличивают приток крови к мозгу. Благодаря учащенному дыханию в кровь поступает больше кислорода, и мозг получает больше кислорода. Это приводит к нейрогенезу – образованию нейронов в определенных частях мозга, которые контролируют память и мышление. Нейрогенез увеличивает объем мозга, а этот когнитивный резерв, как считается, помогает защититься от последствий деменции.

Отмечается, что физические упражнения способствуют выработке нейротрофинов, что приводит к повышению пластичности мозга, а значит, улучшению памяти и обучения. Помимо нейротрофинов, физические упражнения также приводят к увеличению количества нейротрансмиттеров в мозге, в частности серотонина и норадреналина, которые улучшают обработку информации и настроение.

18. Зрительные зоны мозга находятся в задней части

Часть мозга, отвечающая за зрение, – затылочная доля – расположена сзади. Именно поэтому, если вас ударят по затылку, вы увидите «звезды». Левая часть мозга управляет зрением правой стороны, и наоборот. Ваш мозг также обрабатывает звук на противоположных сторонах головы.

19. Активность мозга может питать маленькую лампочку

Когда вы бодрствуете, ваш мозг вырабатывает около 12-25 ватт электроэнергии – этого достаточно для питания небольшой лампочки. Мозг также работает быстро. Информация от ваших рук/ног к мозгу движется со скоростью 150-260 миль в час. Чтобы произвести такое количество энергии, мозг потребляет глюкозу из организма.

20. Чтение вслух задействует иные схемы работы мозга, чем чтение про себя

Чтение вслух – это не просто древняя практика, но и мощный инструмент развития умственных способностей ребёнка. В начале обучения дети осваивают чтение, озвучивая слова. Этот процесс закладывает фундамент для дальнейшего самостоятельного чтения. Удивительно, но именно громкое чтение и общение способствуют активизации мозговых процессов, что важно для когнитивного развития. Поэтому, обучая ребёнка чтению и общению, не забывайте о важности громкого чтения. Это не только укрепит вашу связь с ребёнком, но и станет толчком в его интеллектуальном росте.

21. Ваш мозг состоит из жира

Состоящий минимум на 60 % из жира, мозг – самый жирный орган в вашем теле. Именно поэтому полезные жиры, такие как омега-3 и омега-6, жизненно важны для здоровья мозга и всего организма. Здоровые жиры помогают стабилизировать клеточные стенки мозга. Он также уменьшает воспаление и помогает иммунной системе функционировать должным образом.

22. Сон крайне важен

Для нормального функционирования тела и мозга необходим отдых. Суждения, память и скорость реакции могут быть нарушены, если человек не высыпается. Это связано с тем, что недостаток сна убивает клетки мозга. Правильный сон также необходим для сохранения памяти. Во время сна мозг накапливает все воспоминания за день.

23. Мозгу нужно забывать, чтобы нормально функционировать

В следующий раз, когда вас будут упрекать за забывчивость, смело отвечайте: это не ошибка, а знак здоровой работы мозга. Представьте: за жизнь мы накапливаем огромное количество воспоминаний, и забыть часть из них – естественно. Ведь если бы мы помнили каждую деталь, каждый неловкий момент, это могло бы негативно сказаться на психическом здоровье.

Согласно новой теории, опубликованной в журнале Nature Reviews Neuroscience, наш мозг научился отсеивать второстепенные воспоминания. Это способствует более гибкому взаимодействию с окружающим миром, улучшению принятия решений и общему самочувствию. Таким образом, вместо того чтобы считать забывание признаком дисфункции, стоит воспринимать его как функциональную особенность нашего мозга.

24. Мозг не перестает развиваться после 25 лет

Центральная нервная система – это сложная сеть, включающая головной и спинной мозг. Спинной мозг – это не только основа для передачи нервных сигналов от головного мозга к телу, но и удивительный орган, который завершает свой рост уже к четырем годам.

Несмотря на то что физический рост мозга может завершиться к подростковому возрасту, его полное созревание происходит лишь к 20-30 годам. Особенно это касается префронтальной коры, отвечающей за планирование и контроль импульсов – последней области, достигающей зрелости. Это объясняет, почему подростки склонны к рискованным действиям, не осознавая всех возможных последствий.

С возрастом наш мозг становится менее открытым для новых идей и изменений в поведении, хотя точные причины этого явления до конца не изучены. Исследования показывают, что социальная активность и открытость уменьшаются с годами, в то время как ответственность и эмоциональная устойчивость увеличиваются. Но несмотря на эти тенденции, каждый из нас может сознательно выбирать оставаться открытым для нового – будь то идеи, люди или обучение.

25. Центральная нервная система как мегаполис

Представьте центральную нервную систему как мегаполис, где нервные клетки – это жители, а нейроны – это различные виды транспорта, связывающие многочисленные районы и обеспечивающие их взаимодействие.

– 

Сенсорные нейроны подобны такси, которые собирают информацию от пассажиров (органов чувств) и доставляют её в центральный офис (мозг).

– 

Двигательные нейроны напоминают службу доставки, отправляющую указания от центрального офиса к различным точкам города (мышцам и железам).

– 

Рецепторные нейроны можно сравнить с датчиками и камерами, фиксирующими изменения в окружающей среде и отправляющими данные в центральный офис.

– 

Интернейроны – это система связи между различными отделами и службами, обеспечивающая координацию и эффективное функционирование всего мегаполиса

.

Эта аналогия помогает визуализировать сложные взаимосвязи и процессы, происходящие в нашей нервной системе, и понять, как она помогает нам адаптироваться к постоянно меняющемуся миру.

26. В вашем теле есть два типа нервных систем

Наше тело – это сложный организм, управляемый двумя основными типами нервных систем: соматическая и вегетативная.

Соматическая нервная система – это наш личный дирижёр, который контролирует все действия, о которых мы знаем и которые можем управлять. Это она позволяет нам с лёгкостью выполнять такие задачи, как раскрытие руки для ловли мяча, поворот головы для лучшего обзора или ритмичное постукивание ногой в такт любимой мелодии.

Вегетативная нервная система работает за кулисами, управляя всеми процессами, которые происходят без нашего сознательного вмешательства. Она поддерживает ритм нашего сердца, регулирует дыхание и контролирует обмен веществ, позволяя нам сосредоточиться на жизни и её радостях.

Эти две системы вместе создают гармоничный оркестр, который играет непрерывную симфонию жизни, позволяя нам наслаждаться каждым её моментом.

27. Музыка приносит много пользы мозгу

Заметили ли вы, как музыка может мгновенно поднять настроение? Это не случайность, а результат активации 'центров вознаграждения' в мозге, которые высвобождают дофамин и окситоцин – химические вещества, отвечающие за ощущение благополучия. Дофамин не только улучшает наше самочувствие, но и способствует укреплению памяти, так как мозг связывает положительные эмоции с музыкальным сопровождением. Поэтому создание музыкального плейлиста для учёбы может быть весьма полезным.

Музыка также играет роль в снижении уровня стресса, уменьшая выработку кортизола, что ведёт к понижению кровяного давления и частоты сердечных сокращений, а также улучшает когнитивные функции. Особенно ценным является воздействие музыки на мозг при его повреждениях, включая черепно-мозговые травмы и инсульты. Учитывая, что левое полушарие мозга отвечает за язык, а правое – за музыку, музыкальная терапия может стать мостом, соединяющим эти две области, и помочь в восстановлении речи и понимания языка.

28. Три механизма, которые направляют наши решения

Принятие решений – это процесс, гораздо более сложный, чем мы могли представить. Учёные из Йельского университета выявили три уникальных нейронных пути, которые связывают лобную кору с более глубокими участками мозга, чтобы мы могли совершать выбор и запоминать его последствия.

К примеру, стоит ли вам идти на второе свидание? Если первое свидание оставило приятные воспоминания, активизируется один нейронный путь. Если же оно было неудачным – включается другой. Третий путь занимается фиксацией этих воспоминаний. Вместе они формируют наше решение.

Интересно, что у животных, получавших метамфетамин, нарушались мозговые процессы, связанные с этими путями. Это открытие может помочь понять, почему зависимые люди продолжают делать вредные для себя выборы, несмотря на негативный опыт. Возможно, это знание приведёт к разработке новых методов лечения зависимостей.

29. Мозг может хранить примерно 2 500 000 гигабайт

По мнению Пола Ребера, профессора психологии Северо-Западного университета, человеческий мозг может хранить примерно 2 500 000 гигабайт. Это эквивалентно 300 годам просмотра телепередач.

30. Человеческое внимание короче, чем у золотой рыбки

Это утверждение о том, что человеческое внимание короче, чем у золотой рыбки, является популярным мифом, который часто цитируется в статьях и обсуждениях о влиянии технологий на нашу способность концентрироваться. Однако научных доказательств, подтверждающих это утверждение, нет. На самом деле, сравнение продолжительности внимания человека с продолжительностью внимания золотой рыбки не имеет научной основы, так как механизмы внимания у людей и рыб существенно различаются.

Тем не менее, исследования действительно показывают, что многозадачность, особенно с использованием цифровых устройств, может негативно сказываться на нашей способности концентрироваться на одной задаче. Это может привести к более коротким периодам внимания в определенных ситуациях, но это не означает, что наше внимание стало короче, чем у золотой рыбки.

31. Средний вес мозга взрослого человека составляет 1360 грамм.

32. Воспоминания хранятся одновременно для краткосрочного и долгосрочного использования

Долгое время считалось, что гиппокамп – это своего рода 'кладовая' для краткосрочных воспоминаний в нашем мозге. Но свежие научные данные проливают свет на этот процесс: оказывается, краткосрочные воспоминания не только формируются в гиппокампе, но и параллельно закладываются в других участках мозга для долговременного хранения. Это открытие открывает новые горизонты в понимании того, как мы сохраняем наши воспоминания.

33. Витамин B1 помогает улучшить кратковременную и долговременную память

Витамин B1 необходим для выработки в мозге химического вещества ацетилхолина, который необходим для концентрации внимания и хранения воспоминаний. Австралийское исследование показало, что у тех, кто в течение двух лет употреблял добавки с витамином B1 и фолиевой кислотой, улучшилась долговременная и кратковременная память.

34. Легкий доступ к информации может затруднить ее запоминание

Возможность быстрого доступа к информации – например, через наш непобедимый Интернет – на самом деле усложняет запоминание. Чем больше усилий мы прилагаем для получения доступа к данным, тем больше вероятность того, что мы их запомним.

35. Воспоминания начинают формироваться в утробе матери

Воспоминания начинают формироваться еще в утробе матери, поскольку это критическое время для развития мозга. Воспоминания могут возникать уже на четвертом месяце беременности.

36. Потение может временно уменьшить мозг

Полтора часа потения могут временно уменьшить размер мозга так же сильно, как один год старения.

37. У тех, кто проходит тест дважды, на 65 % больше шансов запомнить факты

38. Изучение нового увеличивает количество серого вещества в мозге

Когда мы узнаем что-то новое, наш мозг образует новые связи между нейронами, что увеличивает видимое серое вещество в мозге.

39. Память приоритетнее эмоций

Эмоциональные события часто оставляют более глубокий след в нашей памяти. Это явление, известное как эмоциональное усиление памяти, помогает объяснить, почему мы склонны лучше помнить события, которые вызвали сильные чувства.