на чем работает мозг человека
Все о мозге: что мы знаем о нем и как собираемся изучать дальше
Человеческий мозг и его способности окружены множеством мифов. Достижения науки последнего времени помогают нам понять некоторые особенности его работы, однако многое еще остается неразгаданным. Рассказываем, как человечество последние годы изучает мозг и какие открытия нас еще ожидают.
Читайте «Хайтек» в
Что такое человеческий мозг?
Это главный орган центральной нервной системы подавляющего большинства хордовых. Взаимодействуя посредством синаптических связей, нейроны формируют сложные электрические импульсы, которые контролируют деятельность всего организма.
Несмотря на значительный прогресс в изучении головного мозга в последние годы, многое в его работе до сих пор остается загадкой. Функционирование отдельных клеток достаточно хорошо объяснено, однако понимание того, как в результате взаимодействия тысяч и миллионов нейронов мозг функционирует как целое, доступно лишь в очень упрощенном виде и требует дальнейших глубоких исследований.
Клетки мозга включают нейроны (клетки, генерирующие и передающие нервные импульсы) и глиальные клетки, выполняющие важные дополнительные функции.
Мозг весит полтора килограмма и содержит 100 млрд нейронов (это в 15 раз превышает население земного шара). Кроме того, в мозге имеются глиальные клетки, которых в десять раз больше, чем нейронов. Прежде считалось, что глиальные клетки всего лишь удерживают нейроны рядом друг с другом. Новейшие исследования однако показывают, что глиальные клетки, которыми человеческий организм обладает в большем количестве, чем какой-любой другой, имеют решающее значение для химической передачи информации и тем самым для всех процессов в головном мозге, а также для долговременной памяти.
Зачем изучать человеческий мозг?
Любой орган человеческого тела исследуют в первую очередь для того, чтобы научиться его эффективно лечить в случае необходимости. Но мозг — система слишком сложная и интересная, чтобы ограничиваться утилитарным подходом. В университетах мира существуют сотни лабораторий, которые изучают совершенно разные аспекты мозговой деятельности.
Одни фокусируются на конкретных типах расстройств психики — например, на шизофрении. Другие — на сне. Третьи — на эмоциях. Четвертые хотят выяснить, что происходит с мозгом, когда человек испытывает стресс или употребляет алкоголь: этим занимается в том числе лаборатория психофизиологии Института психологии РАН.
Результатом таких исследований далеко не всегда становится метод решения какой-то конкретной проблемы, связанной с мозговой деятельностью. Нейроученые нередко получают информацию, которая главным образом помогает нам лучше понять специфику отношений между людьми и выяснить, к примеру, по каким признакам мы ранжируем окружающих на «своих» и «чужих».
Есть лаборатории, которые занимаются одновременно и прикладными, и фундаментальными исследованиями. В 2012 году ученые из Еврейского университета в Иерусалиме создали устройство, позволяющее незрячим людям «видеть» с помощью слуха. Оно состояло из очков и небольшой камеры, которая фиксировала визуальную информацию, а специальная программа преобразовывала ее в звуковые сигналы.
Также предполагается, что одним из результатов скрупулезного, разностороннего изучения мозга станет возможность создания искусственного интеллекта. В 2005 году стартовал знаменитый многомиллиардный проект Blue Brain Project, целью которого было сделать компьютерную модель человеческого мозга и смоделировать сознание.
С помощью чего сегодня изучают человеческий мозг?
Существующие на сегодняшний день методы исследования мозга можно ранжировать, опираясь на два критерия.
Так, электроэнцефалография способна собирать данные с очень большой частотой. Зато фМРТ (функциональная магнитно-резонансная томография) позволяет охватывать квадратные миллиметры мозга, а это довольно много, поскольку в одном квадратном миллиметре — около 100 000 нейронов.
Также существуют магнитная энцефалография, позитронно-эмиссионная томография, транскраниальная магнитная стимуляция. Методы обычно совершенствуются в сторону неинвазивности: нам хочется как можно больше узнать о мозге живого человека с минимальными последствиями для его здоровья и психологического состояния. При этом именно с появлением фМРТ ученые стали исследовать буквально все подряд аспекты мозговой деятельности. Мы можем взять практически любой тип поведения и быть уверенными в том, что в мире обязательно найдется лаборатория, которая изучает его с помощью фМРТ.
Общедоступные способы диагностики мозга:
Новейшие способы исследования мозга
Новые технологии позволяют нам лучше понять устройство мозга, однако их функционал более точечный. Например, в конце октября ученые изобрели микроскоп нового типа, который позволяет увидеть биологические ткани сквозь неповрежденный череп. В нем используется комбинация аппаратной и программной адаптивной оптики для восстановления изображения объекта.
Группа исследователей под руководством профессора Чои Воншика из Центра молекулярной спектроскопии и динамики Института фундаментальных наук (IBS) в Сеуле, Южная Корея, совершила крупный прорыв в оптической визуализации глубоких тканей. Она разработала новый оптический микроскоп, который может получать изображения через неповрежденный череп мыши. В итоге ученым доступна микроскопическая карта нейронных сетей в тканях мозга без потери пространственного разрешения.
Еще одна нашумевшая разработка: мозговой чип Илона Маска. Он, по словам разработчиков, позволит людям слышать звуки за пределами обычных частот. Основная цель разработчиков — создание технологии, которая позволит имплантировать электронные интерфейсы парализованным людям, чтобы те имели возможность использовать для общения компьютерную технику и смартфоны.
Ученые Neuralink планируют использовать специальные «нити» толщиной в 4–6 мкм каждая, способные передавать информацию на главный процессор. Эти «нити» будут вживлены в человеческий мозг. Теоретически использовать их можно как угодно. Тут действительно может зайти речь об усовершенствовании способностей человека.
В «пучке» из шести нейронитей содержится 192 электрода, которые вживляются в мозг при помощи робота-хирурга. В ходе операции хирург старается избегать взаимодействия с кровеносными сосудами, что минимизирует воспалительные процессы.
Другое новейшее изобретение: наночастицы, которые умеют проникать в мозг. С их помощью можно будет ускорить создание лекарств от болезней Альцгеймера, Паркинсона и других нейродегенеративных заболеваний.
В конце июля «Хайтек» подробно писал о том, как технологии будущего уже работают на благо людей: речь шла о вживлении в мозг нейроинтерфейсов. Речь идет о системе, которая обеспечивает взаимодействие между мозгом и компьютером и таким образом позволяет им обмениваться друг с другом информацией. Наиболее простой пример — это генерация команд для внешнего устройства с помощью активности мозга. Внешним устройством может быть компьютер, приложение, робот, дрон, протез, экзоскелет и всё что угодно. Сфера применения таких интерфейсов очень широкая.
Что мы еще не знаем о мозге?
За все время исследований ученые так и не нашли разницу в строении мозга гения и обычного человека. Скорее всего, различия происходят в пока неуловимом нами взаимодействии между нейронами. Возможно, здесь может играть роль какая-нибудь патология. Сама по себе патология не сделает человека гением.
До сих пор неизвестно, чем человеческий мозг отличается от мозга животного. И, более того, непонятно, почему наш мозг возник именно в таком виде, ведь на первых порах для выживания он не нужен был нам такого размера. Мы до сих пор не нашли переходного мостика между питекантропом и человеком разумным. У нас есть гены неандертальцев, но почему они в какой-то момент свернули в сторону, не пошли дальше вместе с нами, тоже непонятно.
И, разумеется, ученые до сих пор не выяснили, как наш мозг работает целостно: если функции отдельных областей понятны, то как эта «машина» функционирует в совокупности, до сих пор неизвестно.
Тайны мышления: можно ли натренировать мозг и стать гением
Тайны мозга
На коже осталась обожженная дорожка от прохождения протонного пучка и глубокие шрамы навсегда. На что тут можно было надеяться? Но Бугорский не просто выжил, произошло настоящее чудо. Он полностью сохранил интеллект. Правда, после несчастного случая левую сторону лица бедолаги-ученого парализовало, как после инсульта, зато правая сторона не только прекратила стареть, но даже помолодела. Летящий пучок протонов разрушил все нервы на своем пути.
Почему мозг поделен на две половины?
Мозг не чувствует боли, поэтому при операции на мозге обезболивающие не принимают. Однако сама голова чувствует боль, и чтобы от нее избавиться, необходимо дать приказ себе не ощущать дискомфорт, а получать удовольствие. Например, если человек боится ожогов от крапивы, они получаются обширными, и образуются пузыри, а если он поборолся с этим чувством, следов практически не будет.
Как стать гением?
Большинство людей в мире обладают мозгом, масса которого в среднем составляет 1-1,2 кг. Самыми маленькими мозгами наделены коренные жители Австралии, самый тяжелый мозг весил 2,85 кг. Человек, который носил в голове такие мозги, по логике, должен был хвастаться невероятными умственными способностями, но в действительности он страдал от крайней формы олигофрении.
Размер не имеет значение
Известный французский писатель Анатоль Франс имел мозг чуть больше килограмма. Гениальный русский писатель Иван Тургенев весом мозга превзошел всех писателей в мире, его мозг был массой 2 килограмма 12 граммов. Как видите, любой размер мозга большому уму не помеха.
Доказано, все ноу-хау приходят в голову только умам подготовленным. Таблица Менделеева не приснилась просто так. Великий ученый долго работал над этим открытием. Мозг Дмитрия Ивановича продолжал все время мыслить. Просто однажды там щелкнуло. По легенде, это произошло во сне и, скорее всего, под утро. В это время в передней доле мозга наблюдается самая высокая активность.
Лакмусовая бумажка интеллекта
Есть научное предположение, что устройство Вселенной напоминает систему нейронов в головном мозге. Материи разных галактик в ней взаимодействуют между собой, развиваясь и разрастаясь. Исследователи уверены, что сходство не случайно, и считают, что системы головного мозга и грандиозная Вселенная развиваются по единым природным законам.
Раскрывая все тайны мозга, не стоит считать его основным предназначением только запоминание информации. Конечно, мозг выполняет эту функцию, но возможности его гораздо шире, чем просто способность положить информацию на полочку. Мозг является совершенным генератором.
Почему раненый палец болит сразу? Это связано с чрезвычайно быстрым движением нервных импульсов от мозга к частям тела. Скорость их примерно 273 километра в час, как у «Формулы-1».
Как развить интеллектуальные способности?
Можно ли увидеть сознание другого человека? Оказывается, это возможно. Сиамские близнецы Хоган соединены головами, у них один мозг на двоих, поэтому сестры могут читать мысли друг друга. Если одной девочке закрыть глаза, а перед второй поставить предмет, то сестра, у которой закрыты глаза, сможет точно его описать.
Чем человек больше развивает свой мозг, тем меньше вероятность получить заболевание. Любая активность стимулирует появление новой ткани. Можно ли натренировать мозг, чтобы он работал до старости?
Повелитель человека
Мозг каждого человека создает свою авторскую версию окружающего. Увидим ли мы когда-нибудь мир настоящим? И готов ли мозг его принять? Он контролирует всю нашу жизнь и любит учиться. Разгадать все его возможности не в силах ни один современный ученый, именно поэтому вокруг него такое большое количество мифов и гипотез.
Еще больше о том, как устроен этот мир, самые интересные факты и истории смотрите в выпуске программы «Как устроен мир» с Тимофеем Баженовым.
Как устроен мозг человека и каковы его функции?
«Да он же безмозглый, ничего не соображает!», «Она же тупая, совсем мозгов нет!», «А вот те ребята умные, у них мозги работают, как надо!» Как правило, в повседневной жизни люди вспоминают про мозг исключительно в контексте чьих-либо способностей к мыслительной деятельности. Хотя из школьной программы должны смутно помнить, что задачи мозга гораздо шире, чем думать и запоминать.
Улучшить свои навыки мышления можно на нашей программе «Когнитивистика», а сегодня мы поговорим о многообразии функций человеческого мозга и о том, как устроен мозг человека. По ходу изложения пойдем от простого к более сложному, чтобы не запутаться в хитросплетениях строения и функций.
Общая структура мозга
Чтобы упростить задачу, мы возьмем за основу материал из школьного учебника биологии за 8 класс, где как раз и объясняется строение организма человека [В. Пасечник, 2010]. А чтобы было интереснее, будем дополнять разъяснения занимательными фактами из других источников.
Итак, мозг находится в черепной коробке и занимает до 80% ее объема. Вес мозга в среднем составляет 2% от общей массы человека. Именно этим объясняется разница между средним весом мозга мужчин и женщин: мужчины весят в среднем больше, чем женщины. Интересно, что линейной взаимосвязи между весо-габаритными характеристиками мозга и интеллектом человека не обнаружено, и больше вовсе не означает лучше.
История свидетельствует, что мозг-рекордсмен весом 2850 граммов был обнаружен у молодого человека, страдавшего эпилепсией и идиотией [G. Elliot, 1925]. В то же время, как утверждает руководитель отдела эмбриологии НИИ морфологии человека профессор Сергей Савельев, у 72% одаренных людей мозг превышает среднюю массу [С. Кузина, 2010].
Так или иначе, при всех различиях в объеме и способностях, все люди имеют одинаковую структуру головного мозга. Устройство мозга рассматривают, во-первых, в контексте функций полушарий, во-вторых, в контексте функций различных частей или долей мозга. Из школьного курса биологии мы помним (или не помним), что мозг состоит из следующих частей:
Кроме того, из головного мозга берет свое начало спинной мозг. Поскольку спинной мозг не является темой сегодняшнего материала, мы его рассматривать не будем, а вот общую схему строения головного мозга предлагаем изучить:
Самые внимательные из вас заметили, что на схеме отсутствует изображение некоторых частей мозга из выше приведенного перечня. Все верно, потому что на схеме изображено лишь наружное устройство этого органа. Все, что внутри, скрыто наружными долями и частями мозга.
Чтобы не загромождать схему и не запутать вас в деталях и нюансах, как устроен головной мозг человека, мы будем давать представление о расположении внутренних компонентов мозга относительно наружных на отдельных картинках по мере рассмотрения частей мозга. А теперь перейдем к изучению функций каждой из них.
Продолговатый мозг
Он является продолжением спинного мозга, а его основная функция – проводниковая. Через продолговатый мозг передается информация в остальные отделы и идет обратный трансфер информации из головного мозга в спинной.
Помимо этого, данная часть мозга отвечает за множество различных защитных рефлексов, в частности, за чихание и кашель. Тут же находятся центры дыхательных и пищеварительных рефлексов, таких как глотание и слюноотделение.
Мост примыкает к продолговатому мозгу и его основная функция напрямую связана с ним же. Именно через эту «промежуточную станцию» продолговатый мозг передает сигналы в остальные части мозга и через нее же получает сигналы, идущие из разных отделов мозга.
В медицинской литературе можно встретить второе название «Варолиев мост», названный так в честь итальянского врача и анатома Констанзо Варолия (1543-1575), внесшего огромный вклад в изучение строения мозга.
Средний мозг
Эта часть мозга отвечает за первичную обработку зрительной и слуховой информации, в том числе за так называемое «скрытое» или «боковое зрение». Информация обо всем, что попало в наше поле зрения, поступает в мозг, однако вспомнить увиденное скрытым зрением несколько сложнее, нежели то, на чем мы сознательно фокусировали взгляд.
Кроме того, средний мозг отвечает за некоторые жизненно важные рефлексы, например, за ориентировочный. Когда мы вздрагиваем от неожиданного громкого звука (гром, падение предмета, скрип тормозов) или яркой вспышки (молния, взрыв), а потом пытаемся выяснить происхождение звука или вспышки, это и есть пример работы ориентировочного рефлекса и среднего мозга.
Как мы выяснили только что, средний мозг ведет первичную обработку зрительной и слуховой информации, а ориентировочный рефлекс напрямую связан с этими функциями.
Промежуточный мозг (таламус, гипоталамус, гипофиз)
Здесь мы скажем об основных компонентах промежуточного мозга: таламусе, гипоталамусе и гипофизе. Гипоталамус отвечает за такие рефлексы как жажда и голод, регулирует сон, поддерживает стабильность внутренней среды всего организма и участвует в формировании эмоций. Например, таких, как любовь и агрессия.
Таламус иногда называют «центральной релейно-трансформаторной станцией головного мозга», где собирается практически вся сенсорная и моторная информация за исключением сигналов органов обоняния. Кроме того, таламус участвует в управлении двигательными функциями, речью и памятью.
Гипофиз, в принципе, является органом эндокринной системы, в котором осуществляется синтез гормонов, влияющих на метаболизм, рост и репродуктивную функцию. Гипофиз тесно взаимосвязан с гипоталамусом и формирует гипоталамо-гипофизарную систему, регулирующую множество функций организма, связанных с метаболизмом, репродуктивной функцией, ростом.
Мозжечок
Мозжечок анатомически располагается за продолговатым мозгом и мостом и отвечает за координацию движений, равновесие, сохранение нужного положения тела и мышечный тонус. Традиционный способ проверки функций мозжечка заключается в том, чтобы с закрытыми глазами вытянуть руки перед собой, а потом дотронуться до кончика носа, не открывая глаз. У здорового человека это получается запросто притом, что в этом простом движении задействовано около30 мышц.
Помимо координации движений, данная часть мозга выполняет адаптационно-трофическую функцию, которая обеспечивает адаптацию организма к изменяющимся условиям.
Затылочная доля
Затылочная доля граничит с теменной и височной долями. В этой части мозга концентрируются зрительные анализаторы. Они включают в себя так называемую «первичную зрительную кору» и зоны визуальных ассоциаций.
Чтобы было яснее, о чем речь, скажем, что нарушения в первичной зрительной коре приводят к специфическому расстройству зрения, синдрому Антона Бабинского. Это когда люди не различают объекты по внешнему виду, однако при этом даже не подозревают о своем расстройстве и уверены, что они видят именно то, что есть на самом деле. Подробнее об этом синдроме можно узнать из видеолекции, посвященной данной проблеме:
Височная доля
Височная доля соседствует с лобной, затылочной и теменной долями. В этой части мозга концентрируются слуховые и вкусовые анализаторы. Благодаря слуховым анализаторам мы распознаем речь и можем воспринимать музыку. Если есть нарушения в правой доле, человек теряет способность воспринимать музыку, если в левой, у него будет расстройство построения речи.
Здесь же, в височных долях, находится гиппокамп. Это парная структура, которая вместе с корой (внешним покрытием) височной доли участвует в формировании эмоций, долговременной и пространственной памяти.
Кроме того, в височных долях локализуется так называемое «миндалевидное тело». Это тоже парная структура, по одному «телу» с каждой стороны. Миндалевидное тело ответственно за формирование многих эмоциональных реакций, например, страха, и принятие решений.
Если оно будет разрушено, допустим, из-за болезни, человек не будет испытывать чувства страха и не сможет принять решение, адекватное грозящей опасности.
Теменная доля
Теменная доля соседствует с лобной, височной и затылочной частью мозга. Она отвечает за обработку и интеграцию сенсорной информации. Например, за восприятие взаимосвязи между тактильными ощущениями и болью. Таким образом человек усваивает, что если прикоснуться к чему-то горячему, будет больно и можно получить ожог.
Кроме того, эта часть мозга позволяет сориентироваться в пространстве, понять, какая именно часть тела затронута ощущениями. Например, прикоснулись вы к горячему предмету пальцем или ладонью или случайно зацепили локтем.
Лобная доля
Лобная доля охватывает передние отделы полушарий головного мозга. Она соседствует с теменной и височной долями. Лобная доля отвечает за обучение, восприятие информации, память и мышление. Таким образом, когда кого-либо называют «безмозглым», подразумевается, по сути, не слишком качественная работа лобных долей, а не всего головного мозга.
В целом лобные доли можно представить, как «командный пункт» всего головного мозга. Здоровье и сохранность этих долей мозга предопределяет способность человека анализировать обстановку, проявлять инициативу, принимать самостоятельные решения, контролировать свое поведение.
При поражении этой части мозга у человека часто наблюдаются симптомы, сходные с симптомами лени: отсутствие интереса к происходящему, безынициативность, неадекватная беззаботность. Помимо этого, человек может утратить социальный контроль за своим поведением и, к примеру, начать использовать ненормативную лексику в общественных местах.
Еще одна сложность, которая сопровождает расстройства лобных долей, – это потеря ранее наработанных навыков. Например, человек забывает, как приготовить то или иное блюдо, которое он готовил раньше. Освоение новых навыков в этом случае тоже затруднено, а иногда и невозможно.
Признаком расстройства в этой части мозга служит и персеверация в речи (например, необоснованное ситуацией повторение слов) либо в действиях (бессмысленное перекладывание вещей с места на место). И, наконец, лобные доли отвечают за прямохождение и поддержание вертикального положения тела. При поражении долей может наблюдаться специфичная «семенящая» походка и постоянная сутулость.
Кроме всего перечисленного, в медицинской литературе можно встретить такой термин как «конечный мозг». Тут подразумеваются покрытые корой большие полушария мозга, мозолистое тело, полосатое тело и обонятельный мозг. Про кору полушарий мозга мы расскажем подробнее чуть позже, когда будем рассматривать строение тканей головного мозга. А об остальных компонентах конечного мозга скажем пару слов прямо сейчас.
Мозолистое тело отвечает за координацию полушарий и передачу информации из одного полушария в другое:
Полосатое тело регулирует мышечный тонус, принимает участие в формировании условных рефлексов и регулировании работы внутренних органов:
Обонятельный мозг, как понятно из названия, отвечает за обоняние и входит в так называемую «лимбическую систему» мозга, под которой понимается совокупность компонентов мозга и их связей, участвующих в управлении инстинктивным поведением и вегетативными функциями:
Это, скажем так, «знание для продвинутых», поэтому подробно останавливаться на устройстве данной части мозга не будем. Здесь мы привели эти сведения для того, чтобы вы понимали, о чем речь, если вам вдруг встретятся эти термины в специальной литературе.
К слову, иногда лимбическую систему называют «животной частью» мозга, потому что это больше о рефлексах, нежели о сознательном. В этом плане весьма интересна книга «Воля и самоконтроль. Как гены и мозг мешают нам бороться с соблазнами» [И. Якутенко, 2020].
Итак, мы выяснили, как устроены мозги человека, и теперь знаем, что головной мозг симметричен. Из школьного курса биологии и общего развития нам известно, что мозг разделяется бороздой на два полушария, правое и левое, и что функции этих полушарий различны.
Возникает закономерный вопрос: если мы уже изучили в общих чертах функции всех частей мозга, как именно должны отличаться функции правого и левого полушарий? Для понимания этого нюанса следует знать, что левое полушарие обрабатывает информацию, поступающую постепенно, а правое полушарие мгновенно создает цельный образ. В левом полушарии хранится информация, которую нужно обдумать и скоординировать, а в правом хранятся ранее созданные и запечатленные образы.
Таким образом, когда вы готовитесь к докладу или экзамену, работает левое полушарие, а когда вам в голову приходит спонтанная идея, пусть даже касающаяся темы доклада или экзаменационного билета, это означает, что в процесс «включилось» правое полушарие. Если у вас доминирует правое полушарие, вы сможете образно представить разницу между полушариями, просто взглянув на картинку с примерами работы правого и левого полушария:
Даже беглого взгляда достаточно, чтобы понять: то, как устроен мозг человека, и психология человека тесно взаимосвязаны. Основы процессов, предопределяющих поведение человека, его успех или отсутствие достижений в жизни, наличие или отсутствие талантов к музыке, живописи или стихосложению, проистекают из недр головного мозга.
Именно поэтому так велик интерес ученых к строению мозга, его тайнам и секретам. Причем считается, что человеческий мозг до сих пор не изучен полностью, и новые открытия еще впереди.
Если вам проще воспринимать информацию на слух, чем из текста, можем посоветовать на тему «Как устроен мозг человека» видео – урок биологии за 8 класс:
Тут рассказывается, как устроен мозг человека, для детей, поэтому изложение простое, понятное и дающее общее представление по теме, вполне достаточное для человека, в силу своей профессии не связанного с медициной. Из этого видео вы можете узнать как о структуре, так и строении тканей головного мозга. Мы остановимся на строении тканей чуть подробнее.
Строение тканей мозга
Головной мозг – очень сложная и весьма хрупкая структура, поэтому природой создана тройная система защиты мозга. В результате головной мозг покрыт тремя защитными слоями.
Это, во-первых, мягкая сосудистая оболочка, которая срастается с мозгом и заполняет все его пространство.
Во-вторых, это паутинная оболочка, которая срастается с мягкой и соединяется с твердой.
И, в-третьих, это твердая оболочка, которая срастается с надкостницей черепа и соединяется с паутинной.
Схематично строение оболочек можно представить следующим образом:
Терминами «эпидуральное пространство», «субдуральное пространство»,
«субарахноидальное пространство», которые вы можете прочитать на схеме, обозначается пространство между слоями мозга. Ликвороносные каналы – это каналы, по которым циркулирует спинномозговая жидкость. Иногда ее еще называют церебральной жидкостью.
Ликвор генерируется из плазмы крови, проникает в пространство под оболочками и «уходит» в лимфатические узлы. Спинномозговая жидкость питает нервные клетки, поддерживает стабильность внутричерепного давления, предохраняет мозг от сотрясений и удаляет вредоносные продукты метаболизма.
Сам мозг состоит из серого и белого веществ. Серое вещество находится снаружи, образуя кору головного мозга, белое вещество находится внутри. Слой серого вещества может составлять от 1,3 до 4,5 миллиметров, причем в передней части мозга этот слой толще.
В сером веществе находятся нейроны и глии – вспомогательные клетки центральной нервной системы. Именно от количества нейронных связей и зависит эффективность мышления человека, способность сопоставлять новую информацию с уже имеющейся и т.д.
Количество нейронов мозга исчисляется миллиардами. Так, есть данные, что мозг взрослого мужчины содержит в среднем 86,1 миллиарда нейронов +/- 8,1 миллиарда [F. Azevedoet al., 2009]. А некоторые ученые считают, что количество нейронов головного мозга человека может достигать 100 миллиардов [R. Hodson, 2019].
У нейронов есть отростки – аксоны и дендриты. Функция аксонов –распространение нервных импульсов, функция дендритов – получение нервных импульсов. Схематично соотношение аксонов и дендритов можно представить следующим образом:
За слаженную работу нейронов отвечают глиальные клетки (глии), обеспечивающие нейроны питательными веществами. Кора головного мозга играет ведущую роль в высшей нервной деятельности, обеспечивает связь между клетками мозга, корректирует отклонения в функционировании систем и органов человека.
Белое вещество головного мозга состоит преимущественно из аксонов, которые покрыты миелином. Отсюда и название «белое вещество», потому что миелин белого цвета. Обратите внимание, что в сером веществе концентрируются так называемые безмиелиновые аксоны, не покрытые миелином.
Белое вещество соединяет различные области серого вещества, где расположены нервные клетки, друг с другом, и обеспечивают трансфер импульсов между нейронами. Миелиновое покрытие в данном случае функционирует, как ускоритель сигнала.
Головной мозг содержит 12 пар нервов, каждая из которых обеспечивает определенную функцию:
В целом функции нервов понятны из их названий, поэтому пояснения в скобках содержатся лишь там, где названия не слишком информативны. Ознакомиться со схемой расположения нервов головного мозга можно на следующей картинке:
Кора головного мозга разделена на доли, расположение и функции которых мы рассмотрели выше, и испещрена извилинами, за счет чего площадь поверхности коры может достигать 2-2,5 квадратных метров. Чем больше извилин, тем больше серого вещества «помещается» в мозге и тем больше нейронных связей потенциально может образоваться, и тем выше производительность мозга. Появление большого количества извилин является продуктом эволюции, в результате чего сложные когнитивные структуры могут развиваться без увеличения объема черепной коробки.
Итак, мы рассмотрели в самом общем упрощенном виде, как устроен мозг человека, его структуру и строение тканей, из которых он состоит. Этого, в целом, достаточно, чтобы понимать общие закономерности работы мозга и того, от чего же на самом деле зависят мыслительные процессы. А глубже проработать техники мышления можно, изучив нашу программу «Когнитивистика».
Мы желаем, чтобы ваш мозг всегда функционировал безупречно и никогда не подводил вас. А в заключение предлагаем пройти небольшой проверочный тест по теме статьи: