Самый сложный объект во Вселенной
Очевидное — невероятное
Человеческий мозг называют самым сложным объектом во Вселенной. За много веков его исследования ученым удалось разгадать немало тайн «центра управления» нашего организма. Мы собрали для вас несколько неожиданных фактов о работе мозга, которые вряд ли удивят специалистов, а вот всем остальным наверняка будут интересны. Заодно развенчаем и некоторые мифы о том, как работает наше «серое вещество», в которые долгие годы почему-то упорно верили.
1. Собственно думаем мы несколькими сантиметрами коры головного мозга. Задача остальной нервной ткани – обработка невербальной информации, которая поступает как из внешней среды, так и от нашего собственного тела. И если в первом случае процесс идет более-менее осознанно, то во втором он работает «на автомате», то есть практически полностью проходит мимо нашего сознания.
2. Самый распространенный миф о работе нашего мозга – то, что мы используем только 10% от его возможностей. Откуда пошло это заблуждение, сейчас уже никто точно не скажет, но долгое время его воспринимали практически как аксиому. Сейчас же ученые сходятся во мнении – мы не только используем все участки нашего мозга, более того – наш главный мыслительный орган активен практически всегда, даже когда мы спим. В общем, нет такой области мозга, которая бы ничего не делала, неактивными участки становятся только из-за каких-либо повреждений.
3. Нервные клетки, вопреки известной пословице, восстанавливаются. До недавнего времени это было еще одним весьма распространенным заблуждением. Ученые думали, что взрослый мозг не может вырастить себе новые клетки взамен утраченных. Тех нейробиологов, кто пытался предположить обратное, воспринимали, как фантазеров. Однако многочисленные исследования, в которые поначалу никто не верил, все-таки подтвердили — наш мозг может рождать новые клетки, причем даже в пожилом возрасте.
4. В человеческом мозге есть соединения, названные в честь конопли. Эндогенные каннабиноиды ( от латинского — cannabis )– нейромедиаторы, то есть биологически активные вещества, ответственные за передачу импульсов между клетками. Сначала открыли наркотические составляющие конопли, а потом уже выяснилось, что в нашем мозге есть свои соединения, которые могут связываться с теми же рецепторами.
5. Кстати, про термины. Некоторые части нашего мозга обладают довольно забавными названиями. Например, «водопровод», «головка хвостатого ядра», «уздечка верхнего мозгового паруса», «червь мозжечка». С последним понятием проще всего: червь мозжечка управляет позой, тонусом, поддерживающими движениями и равновесием тела. Нарушения в работе этой части мозга у человека дают о себе знать затруднениями при стоянии и ходьбе.
6. Между мозгом интроверта и экстраверта есть различия, что подтверждено экспериментально. Например, в одном из опытов ученые измеряли черепно-мозговое давление у людей, предававшихся случайным размышлениям. Выяснилось, что у интровертов давление повышается в тех отделах мозга, которые отвечают за воспоминания, планирование и решение проблем, тогда как у экстравертов – в участках, ответственных за восприятие сенсорной информации, поступившей от органов чувств. Кроме того, мозг интроверта воспринимает человеческие лица так же, как какие-либо другие изображения, например, картинки цветов или животных. А у экстравертов реакция сильнее именно на лица людей.
7. Мозг не чувствует боли. В нем нет болевых рецепторов, и поэтому сам по себе боль он не ощущает. Благодаря этому хирурги могут проводить некоторые сложные операции на этом органе без полного наркоза, только применяя местную анестезию. Такой способ позволяет не повредить жизненно важные функции (например, зрительные). Поэтому и знакомая всем головная боль не может возникнуть в самом мозге. Но от мигреней это не спасает – наш «центр управления» окружен множеством тканей, нервов и сосудов, которые очень даже чувствительны к боли.
Кстати, человеческий мозг воспринимает чужую боль как свою собственную. То есть за сочувствие при виде страданий других людей отвечают те же участки, которые активизируются и в том случае если, к примеру, ударить нас самих.
8. Люди моргают 15-20 раз в минуту, при этом каждое моргание продолжается около половины секунды. Если эти мгновения сложить, получится, что более часа в день мы находимся в темноте. Зачем моргать так часто? Во-первых, благодаря этому смачивается роговица глаза. Вторая функция – «перезагрузка». Ученые выяснили, что человек моргает не когда придется, а после завершения какого-то действия — например, во время паузы в разговоре или в конце сцены фильма. При этом мозг на краткий миг переходит в «пассивный режим», резко сбрасывая внимание. То есть моргая, мы «переключаемся» с одного действия на другое.
9. Человек не может пощекотать сам себя. Вернее, может, конечно, но смех его при этом пробирать не будет. А все потому, что наш мозг настроен на восприятие внешних раздражителей, чтобы успеть вовремя на них среагировать. При этом мозжечок, отвечающий за координацию движений, способен отличить внезапные прикосновения от ожидаемых. То есть, если мы вдруг решим себя пощекотать, наш мозг узнает об этом первым и автоматически подготовится к «атаке». Эксперименты в этом направлении проводил еще Аристотель, который первым и отметил этот странный факт.
10. Чем выше IQ, тем лучше сны. Есть исследования, подтверждающие, что самые яркие, цветные и более подробные сновидения видят люди с высоким уровнем интеллекта. Однако, если вы яркими сновидениями похвастаться не можете, не спешите расстраиваться. Большинство людей не запоминают ночные видения, ведь они длятся около 2-3 секунд. Тем более, что по другой теории, насыщенные сны, как в кино, видят люди с просто хорошо развитым воображением.
Мозг Альберта Эйнштейна как одного из самых гениальных ученых мира вызывал немалый интерес у исследователей. Он был извлечён через семь часов после смерти величайшего физика. После тщательного изучения органа удалось установить, что области мозга Эйнштейна, ответственные за речь и язык, уменьшены. При этом участки, обрабатывающие численную информацию и отвечающие за способности к математике, увеличены. Кроме того, мозг отца теории относительности оказался на 15 процентов шире, чем обычно. А вот весит он даже меньше среднего — 1230 г.
Примерно 50% людей имеют IQ в пределах от 90 до 110 единиц. Кстати, с тех пор, как разработали тесты на коэффициент интеллекта, начали появляться и общественные организации для «избранных» — тех, чей IQ значительно выше стандартного. Самая известная и крупнейшая – Менса, имеющая представительства в 50 странах мира. В организацию берут тех, кто сдал тесты лучше, чем 98% процентов населения. Сейчас в Менсе примерно 110 тысяч членов. Главная цель «клуба для умных» — поддержка и развитие интеллекта на благо человечества.
А вот Мэрилин вос Савант из штата Миссури — обладательница самого высокого IQ в мире, зарегистрированного в Книге рекордов Гиннесса. Ее коэффициент интеллекта оценивался по разным тестам (в зависимости от шкалы) от 186 до 228, причем впервые «умный рекорд» Мэрилин установила в возрасте всего 10 лет. Журналистка, писательница, долгие годы ведет рубрику «Спросите Мэрилин» в одном из американских журналов, где отвечает на самые разные вопросы читателей.
Дочитали статью до конца? Пожалуйста, примите участие в обсуждении, выскажите свою точку зрения, либо просто проставьте оценку статье.
Вы также можете:
- Перейти на главную и ознакомиться с самыми интересными постами дня
- Добавить статью в заметки на:
Источник
Похожа ли Вселенная на мозг?
Если внимательно посмотреть на космическую паутину – структуру Вселенной, которая состоит из массивных нитей галактик, разделенных между собой гигантскими пустотами – и сеть нейронов в мозге человека, можно заметить некоторое сходство. Но насколько вообще корректно подобное сравнение? Как оказалось, описание человеческого мозга как трехфунтовой Вселенной, возможно, намного ближе к истине, чем может показаться. Человеческий мозг, при весе примерно в три фунта (около 1300 кг) содержит около 100 миллиардов нейронов, а количество связей в нем больше, чем количество галактик во Вселенной. Мозг – это командный центр всего, что мы думаем, чувствуем и делаем. И когда астрофизик Франко Вацца и нейробиолог Альберто Фелетти сравнили эти две структуры численно, сходство стало еще более поразительным. Пожалуй, не удивительно, что оно наводит на самые разные мысли, вплоть до предположения о том, что мы живем в симуляции.
Слева: увеличенный участок мозжечка головного мозга, полученный с помощью электронной микроскопии; справа: участок космологического моделирования с расширением 300 миллионов световых лет с каждой стороны.
Самый сложный орган тела человека
Человеческий мозг – самый сложный объект во Вселенной. Он отвечает за все, что вы делаете, думаете, чувствуете и говорите. Иными словами мозг делает вас тем, кто вы есть, и позволяет заниматься своей повседневной деятельностью.
Мозг среднестатистического взрослого человека содержит около 100 миллиардов клеток – нейронов. Каждая из них связана примерно с 1000 другими, а это 100 триллионов соединений. Так что если вы поставите себе цель сосчитать каждую клетку в мозге одного человека, вам потребуется более 3000 лет.
Примечательно и то, что каждая отдельная часть мозга играет свою собственную роль, позволяя нам думать, хранить воспоминания, двигать руками и ногами, чувствовать запахи, видеть и слышать звуки окружающего мира, а также поддерживать функции многих органов в теле. По меньшей мере 100 триллионов нейронных связей группируются в иерархическую сеть узлов, нитей и взаимосвязанных нейронных кластеров, которые и формируют наши сложные мысли, чувства и эмоции. Но эти нейроны составляют менее 25% массы мозга, а оставшиеся 75% – вода.
Мозг и правда похож на Веленную. Или нам только кажется?
По странному совпадению, наблюдаемая Вселенная также содержит около 100 миллиардов галактик. Шаткое равновесие между притяжением гравитации и ускоренным расширением Вселенной образует космическую паутину, которая состоит из обычной и темной материи. Именно по этой причине некоторые ученые считают, что существует 50% шанс, что мы живем в симуляции. Подробнее читайте в нашем материале.
Примечательно, что скопления галактик образуются на пересечениях галактических нитей, оставляя между собой промежутки пустого пространства. Как это ни странно, но недавно ученые подсчитали, что только около 25% материи во Вселенной является видимой. Остальные 75% составляет таинственная темная материя.
Хотите всегда быть в курсе последних новостей из мира популярной науки и высоких технологий? Подпишитесь на наш новостной канал в Google News, чтобы не пропустить ничего интересного.
Таинственная темная материя
В исследовании, которое опубликовано в научном журнале Frontiers in Physics, астрофизик Франко Вацца и нейробиолог Альберто Фелетти пишут о том, что «хотя соответствующие физические взаимодействия в вышеупомянутых двух системах принципиально отличаются друг от друга, полученные с помощью микроскопов и космических телескопов изображения удивительно похожи».
Слева на снимке – нейронные связи, справа – космическая паутина
В ходе работы исследователи внимательно изучили полученные изображения космической паутины и нейронных связей в мозге человека. Чтобы рассмотреть как можно больше деталей (а заодно выявить сходство), астрофизик из Болонского университета Франко Вацца и нейрохирург из Веронского университета Альберто Фелетти прибегли к методу под названием «анализ спектра мощности», который позволил им измерить силу крошечных флуктуаций во всем диапазоне пространственных масштабов – как моделирования галактик, так и участков мозжечка и коры головного мозга. Отметим, что «анализ спектра мощности» традиционно применяется в астрофизике и космологии для изучения крупномасштабного распределения галактик во Вселенной.
Исходя из общих черт космической паутины и нейронных связей, ученые составили сравнительную модель флуктуации вещества в обеих системах и изучили их структурные, морфологические и сетевые свойства. Как отмечают Вацца и Фелетти в пресс-релизе исследования, схожести в структуре Вселенной и нейронных связей в мозге также проявились в среднем количестве соединений в каждом узле и тенденции к кластеризации.
Наш анализ показал, что распределение колебаний в нейронной сети мозжечка в масштабе от одного микрометра до 0,1 миллиметра следует той же прогрессии, что и распределение материи в космической паутине, но, конечно, в более крупном масштабе — от 5 до 500 миллионов световых лет.
Почему нейронные связи и галактические нити похожи?
Возможно, уважаемый читатель захочет возразить: «если ученые сравнивают между собой такие сложные структуры как мозг и Вселенную, то почему бы не сравнить и другие, относительно похожие объекты?» По-видимому, исследователи учли подобные вопросы, а потому сравнили спектры мощности и других сложных систем, включая изображения ветвей деревьев, облаков и воды, но ни одно из них не приблизилось к соответствию нейронного и вселенского дуэта.
И все же, необходимо отметить, что спектры мощности не дают никаких намеков на сложность той или иной системы. Так что в ходе исследования ученые внимательно изучили сети обеих систем, сравнивая среднее число соединений на узел и то, как эти узлы группируются вместе.
Необходимо отметить, что сходства между космической паутиной и нейронной сетью возникают только тогда, когда исследователи сравнивают конкретный масштаб каждой системы.
«В очередной раз структурные параметры выявили неожиданные уровни согласования. Вероятно, связь внутри этих двух систем развивается по сходным физическим принципам, несмотря на поразительную и очевидную разницу между физическими силами, регулирующими галактики и нейроны», — слова Вранческо Фелетти из Веронского университета в Италии приводит английская The Independent.
Согласитесь, весьма впечатляет, что у космической паутины в наблюдаемой Вселенной больше общего с сетью нейронов в вашем мозге, чем с отдельными галактиками и звездами. А сложная сеть нейронов в мозге Homo Sapiens составляет лучшую пару с космической паутиной, чем отдельные клетки мозга между собой. А как вы думаете, почему нейронные связи и космическая паутина похожи? Ответ будем ждать здесь, а также в комментариях к этой статье.
Источник