Статті на тему мозкових центрів
До 700 нових нейронів на день. Гіпокамп розвіює міфи про роботу мозку
Протягом десятиліть вчені були впевнені, що ми народжуємося з певною кількістю клітин мозку, які втрачаємо протягом життя. Не повертається. Ми були впевнені, що дивовижні регенеративні здібності нашого тіла не стосуються мозку. Що з кожною довгою ніччю ми втрачаємо тисячі нейронів мозку, не маючи надії їх замінити.
Однак нещодавно дослідники з лондонської лабораторії виявили, що це далеко не так для всього мозку. Одна його частина - так званий гіпокамп - виходить за рамки цієї віри.
Що таке гіпокамп?
Гіпокамп знаходиться майже в самому центрі мозку. Свою назву він отримав завдяки вражаючому зовнішньому вигляду морського коника. Він бере участь у навчанні, короткочасному зберіганні інформації в пам’яті, орієнтації в просторі та наших емоціях.
Згідно з нещодавніми висновками, за одну добу в гіпокампі утворюється до 700 нових нейронів. Коли нові ростуть, старі гинуть. Це означає, що гіпокамп 50-річного чоловіка має зовсім інший склад нейронів, ніж ті, з якими він народився. І це великий прорив у знаннях.
Як доглядати за поні
Як і в інших областях людського тіла, швидкість регенерації в нашому гіпокампі залежить від нашого способу життя. Принаймні здебільшого. Формування нових нейронів може підтримуватися, наприклад, фізичними навантаженнями, навчанням або регулярним сном. Навпаки, стрес значно уповільнює ріст нових клітин, як і наш вік.
Дієта тут також відіграє важливу роль. Ми можемо підтримати утворення нових нейронів, споживаючи чорницю, куркуму, каву або омега-3 жирні кислоти. Гіпокампу також виграють обмеження калорій та періодичне голодування. Навпаки, споживання алкоголю, цукрів та насичених жирних кислот є недоречним.
Ці рекомендації, мабуть, нікого не здивують у наші дні. Однак абсолютно несподівано виявити, що погано пережована дієта грає на користь нових нейронів. Буквально. Можна сказати, що чим більше роботи виконають наші щелепи, тим більше вона утвориться в гіпокампі клітин.
І чому доречно давати нашій коні належні умови для росту нових нейронів? Просто тому, що ми покращимо пам’ять, покращимо орієнтацію в просторі та покращимо настрій.
Коли мозок не працює належним чином: Частина друга
У першій частині мінісеріалу про дисфункцію мозку ми детальніше розглянули механічні пошкодження префронтальної кори, які призвели до зміни особистості жертви та нездатності приймати раціональні рішення. Ми також дізналися, як лікувати епілепсію та які випадкові дивні наслідки такого лікування. У другій частині ми познайомимось із порушенням мовлення, афазією, а також детальніше розглянемо окремі типи афазії. Ми також з’ясуємо, якими труднощами страждають пацієнти з прозопагнозом, розладом зорового сприйняття, коли пацієнт не в змозі розпізнати обличчя людини.
Отже, першу групу розладів складають порушення мови, афазія. Це може статися після інсульту, видалення пухлини або механічного пошкодження мозку в області мовного центру. Афазія може мати подвійний курс. З одного боку, ми маємо безперервну афазію, тобто афазію Верніке, названу на честь області, пов’язаної з цим розладом. Свободною афазією говорять її неврологи, оскільки вона характеризується плавним мовленням без значення. Пацієнт не має проблем із формуванням слів та речень, але речення не мають сенсу, часто з’являються неологізми, тобто нові слова, які пацієнт придумав. Пацієнту також важко зрозуміти мовлення інших людей, визначити сенс. З іншого боку, мова йде про афазію Брока, знову названу на честь області мозку, мовного центру Брока. З іншого боку, ця несправність не є суцільною. Пацієнт дуже важко виробляє слова, його мова звучить так, ніби він не може запам'ятати окремі слова. Речення прості, часто це виражається лише одним словом, але його вирази мають сенс, слова вкладаються в контекст правильно, немає проблем із розумінням мови.
Безперечно, можна стверджувати, що обидві форми афазії дуже розчаровують пацієнта та його оточення, але у випадку безперервної форми афазії сенс втрачається, тому розумне словесне спілкування з пацієнтом в основному неможливе.
Мова та загальна здатність до словесного спілкування, безумовно, є однією із сфер людського життя, яку важко компенсувати. Однак порушення зорового сприйняття, коріння яких походить з мозку, наприклад, прозопагноза, може спричинити ускладнення, які здорова людина може уявити лише з великими труднощами. Пацієнти з так званим прозопагнозом не можуть розпізнати людські обличчя. Вони можуть судити, що це обличчя за його частинами, але не можуть ідентифікувати його власника. Навіть коли вони дивляться в дзеркало, вони не знають, що насправді дивляться один на одного. Олівер Сакс також займався явищем просопагноссеїзму у своїй науково-популярній книзі "Чоловік, який помстив свою дружину капелюхом". Ця розважальна книга у вигляді коротких нарисів описує різні порушення та діагнози, з якими стикався автор під час своєї неврологічної практики.
У цій частині серії про розлади головного мозку ми познайомилися з мовними розладами - афазіями та їх різними формами. Ми також дізналися про погіршення обличчя. Наприкінці цієї серії я рекомендую книгу Олівера Сакса, де ви можете розширити свій кругозір з цього питання.
Коли мозок не працює належним чином: Частина перша
У наших статтях ми, як правило, зосереджуємось на тренуванні мозку, пропонуючи поради, як підвищити свою ефективність у когнітивних завданнях, що, зрештою, є самою метою проекту Ментема. Але наступні кілька рядків будуть присвячені протилежному явищу, а саме стану, коли мозок працює не так, як слід.
Для початку історія з історії. У 1848 році американський залізничник Фінеас Гейдж зазнав серйозної аварії. Після передчасного вибуху заряду металевий стрижень пролетів через череп і влучив у лобову частку. Гейдж дивом вижив. І не тільки це. Він був здатний до нормального життя, і хоча він втратив одне око, він не виявив втрати інтелекту та когнітивних здібностей. На перший погляд, у нього було абсолютно добре, як і до аварії. Однак це швидко змінювалося протягом перших місяців після виписки. Гейдж не зміг зберегти свою роботу, його поведінка була грубою, недоречною, часто надзвичайно нетовариською. Пізніше додалися проблеми з алкоголем, фінансове банкрутство, спричинене азартними іграми. Здається, після цієї травми Гейдж втратив здатність слідувати "здоровому глузду", здатність приймати рішення. Рідні стверджували, що не впізнали його, що він уже не та сама людина. Американський невролог Антоніо Дамазіо стверджує, що випадок Гейджа, як і багато подібних, показує можливість того, що в префронтальній корі, якій Гейдж був пошкоджений в результаті аварії, є своєрідний механізм контролю, який допомагає мені приймати рішення.
Перша частина двосерійної серії, присвяченої дисфункції мозку людини, закінчується описом випадку Фінеаса Гейджа та пацієнтів з розщепленим мозком. У другій частині цього короткого циклу про особливості, які можуть виникнути, якщо наш мозок зазнає пошкоджень, ми розглянемо розлади мови (афазія) та розлади зорового сприйняття. Тож наступна частина буде не менш цікавою від тієї, яку ви щойно прочитали.
Два способи переробки емоцій у мозку
Уявляєте, як жити без емоцій? Еволюційні психологи розглядають емоції як ключовий інструмент, який допомагає людям вижити. Коли доісторична людина зіткнулася з небезпечною твариною, він відчув страх, його тіло спрацювало тривогу і запустило стресову реакцію: "бийся чи біжи!". Його врятувало те, що реакція в мозку була дуже швидкою. Емоції повідомляють нам про те, що приємне, огидне чи небезпечне. Вони вчать нас, яких ситуацій слід шукати, а яких уникати.
Ми часто сприймаємо стимули, які загрожують нам у сучасному житті, як неприємні, але лише у виняткових випадках загрожують нашому виживанню. Однак наш організм може реагувати на пробку, наприклад, так само, як доісторична людина може реагувати на небезпечну тварину. Вимивання гормонів стресу в цій ситуації вже не служить нам для виживання, як це було колись. Тому ми повинні використовувати інші механізми регулювання емоцій.
Ви коли-небудь гуляли по саду і раптом стрибали з припущенням, що бачили змію? Ваше серце почало сильно битися, по тілу пробігли озноби, і ви відчули прилив енергії? Але потім ви зрозуміли, що «змія» - це просто садовий шланг, який блищав на сонці? Ця ситуація добре ілюструє два способи переробки емоцій, які ми маємо в мозку: один швидкий, неточний та емоційний, інший повільний, точний та раціональний. Як це насправді працює?
У своїй теорії "триєдиного мозку" американський невролог Пол Маклін стверджує, що насправді в мозку людини є три мозку, які еволюціонували в процесі еволюції. Найдавнішим є "мозок рептилій", який контролює основні фізіологічні функції, такі як дихання, сон, кровообіг або рефлекси. Цей мозок ще не знає емоцій, він не може бути щасливим, переляканим чи злим. Типова поведінка мозку рептилій інстинктивна: агресія, домінування, захист своєї території, оскільки ритуали виконуються під час спарювання. Коли змія знаходиться в небезпеці, вона реагує інстинктивно і негайно жалить ворога без будь-яких ознак емоцій.
З необхідністю підтримувати температуру тіла загальний обмін речовин поступово збільшувався, що вимагало змін. Таким чином, структури середнього мозку та лімбічної системи розвинулися з нюхових часточок. Саме лімбічна система пов’язана з появою емоцій. Цей емоційний мозок також називають «мозком тигра». Таким чином, прислів'я "не тягни тигра за вуса" говорить про те, що тигр спочатку розсердиться, а вже потім нападе. Однак ссавці можуть також відчувати інші емоції, такі як страх, смуток, радість, здивування або огиду.
Третя, найвища система мозку - це неокортекс. Збільшення частки кори головного мозку в головному мозку, особливо в лобових частках і префронтальній корі, дозволило нам вивчити мову, планувати, абстрактно мислити, а також обробляти емоції "раціональним способом". Ми створили більш повільний спосіб обробки емоцій через лімбічна система. і більш точна альтернатива. Однак це має певну перевагу для нас взагалі?
Префронтальна кора забезпечує краще управління складними ситуаціями та може усунути негативні переживання та фізичні компоненти емоцій. Тож Тигр сердиться на нас, але наш неокортекс може знову його приручити. Існують також індивідуальні відмінності в тому, як легко наш тигр злиться. Якщо ми обробляємо загрозливі подразники більш емоційно, використовуючи лімбічну систему, ми посилюємо цей шлях у мозку. Якщо, навпаки, ми в основному використовуємо префронтальну кору, ми зможемо краще регулювати емоції. Негативні емоції можуть відображатись у всьому житті людини - у вигляді фізичних симптомів (психосоматичних захворювань), порушень когнітивних функцій, проблем у стосунках або самопоняття. Хоча дослідження емоційної регуляції мозку все ще перебувають у зародковому стані через високу вартість, схоже, що і фармакотерапія, і психотерапія можуть впливати на мозок: Heller et al. (2013) виявили, що у пацієнтів з депресією, які найбільше покращились протягом 6 місяців, активність префронтальної кори також найбільше зросла.
Частки мозку можна зміцнювати в міру зміцнення м’язів за допомогою різних вправ. Завдяки величезній нейропластичності ми можемо «перепрограмувати» мозок, створюючи нові синапси (зв’язки між нейронами). Префронтальна кора перевантажена і розвивається, коли ми зосереджуємо активну увагу на навчанні, плануванні або вирішенні проблем. Окрім розвитку когнітивних функцій, ми також будемо винагороджені здатністю краще переробляти негативні емоції.
Орел, М., Факова, В. та ін. (2009). Людина, її мозок і світ. Прага: Місто. Нарешті, М. (2000). Людські емоції. Прага: Академія. Хеллер, А.С., Джонстоун, Т., Петерсон, М.Дж., Колден. Г.Г., Калін, Н.Х., Девідсон, Р.Дж. (2013) Підвищена активність префронтальної кори головного мозку під час регулювання негативних емоцій як провісник траєкторії тяжкості симптомів депресії протягом 6 місяців. Психіатрія JAMA. 7 0 (11): 1181-1189.
Ми використовуємо лише 10% потужності мозку?
Жодне наукове відкриття сучасної психології не підтверджує поширений міф про те, що "пересічна людина використовує лише 10% можливостей свого мозку". Але як можливо, що воно настільки поширене?
Найбільш вірогідним корінням цієї помилки вважається висловлювання одного з перших психологів - Вільяма Джеймса, який у своїй роботі "Енергія людей" заявив, що люди розвинуть лише 10% своїх прихованих розумових здібностей за все життя. Таким чином, він посилався на туманне, неуточнене поняття психічної енергії. Іншим можливим джерелом помилок вважаються експерименти відомого невролога Уайлдера Пенфілда, який під час електростимуляції різних відділів мозку з'ясував, що стимуляція деяких ділянок не призводить до якихось зовнішніх проявів. Але це були нейронауки 30-х років, і сьогодні ми знаємо, що кожна клітина мозку виконує певну функцію разом з іншими. Я думаю, ще одним можливим джерелом підтримки міфу стало відкриття гліальних клітин, які, окрім нейронів, складають близько 85% об’єму мозку. Донедавна їх функція була недооцінена, і вважалося, що вони лише утримують мозок разом (звідси їх назва - глія = латинський клей) і відповідають за його надходження поживних речовин та кисню. Але все навпаки, і тому ми не можемо знову погодитися з міфом про 10 відсотків.
Якщо ви до цього часу вважали міф істинним, вам не потрібно почуватись погано, виявляється, що приблизно половина вчителів у Нідерландах та Англії йому також довіряють.
Хоча міф міг виникати і підтримуватися, жодне з того, що ми знаємо про мозок сьогодні, не дозволяє нам думати про його обґрунтованість. Навіть коли відпочиває або спить, деякі відділи мозку майже такі ж активні, як і вдень. Також при серйозних пошкодженнях мозку (після інсульту або травми), коли менше декількох відсотків клітин мозку гине або пошкоджується, обмеження функціонування нервової системи є великим і суттєво впливає на життя людини. Якби нам не було потрібно 90% мозку, будь-яке пошкодження його могло б спрацювати без таких серйозних наслідків.
Як міг вижити організм, під тиском еволюції якого мозок функціонує лише десять відсотків, а потім споживає п'яту частину енергії всього організму?
Повертаючись до Вільяма Джеймса, я думаю, що його спадщина трохи витонченіша. Кожен з нас міг пробігти півмарафон або згадати столиці всіх країн країни. Але потенціалу як такого недостатньо, і для розвитку всіх наших можливостей потрібні воля і робота. І, можливо, 10% - це наш потенціал - для енергії наших м’язів, ємності легенів, ємності пам’яті - і наші зусилля представляють решту 90% шляху до успіху.
Мозок Ейнштейна
Помер Альберт Ейнштейн r. 1955 в Принстоні (Нью-Джерсі, США) з приводу аневризми аорти. Йому було 76 років.
Одні стверджують, що Ейнштейн подарував свій мозок для наукових цілей в останньому заповіті, інші кажуть, що син Ейстейна дав на це дозвіл за умови публікації результатів дослідження в професійних журналах.
Однак мозок Ейнштейна був вилучений з тіла через сім з половиною годин після його смерті. Розтин в Принстонському університеті провів доктор Томас Штольц Гарві. Він дістав мозок, зважив його і відніс у лабораторію Пенсильванського університету. Там він сфотографував мозок Ейнштейна з багатьох боків, розрізав його на 240 маленьких шматочків і ще 2000 тонких скибочок, деякі з них він зберігав і передавав провідним патологоанатомам. Лише через 20 років журналіст Стівен Леві відкрив невелику таємницю від патологоанатомів.
Що ми дізналися з цього блискучого мозку?
Наукові дослідження виявили, що геній Ейстейна полягав не в незвичних розмірах мозку, який важив 1230 г (середня вага людського мозку становить 1300 - 1400 г). Тож він не був великим, але був надзвичайно складним і мав незвичну анатомію.
Ейнштейн мав понад середню кількість гліальних клітин, які відповідають за підтримку та живлення нейронів. Це могло бути пов’язано з незвично високою мозковою активністю, оскільки мозок просто потребував харчування. Однак ця різниця була статистично значущою в лівій тім'яній частці, яка є частиною асоціаційних областей кори головного мозку, які відповідають за включення та синтез інформації з багатьох інших областей мозку.
Його мозок мав тоншу кору, проте з більшою щільністю нейронів.
Мозолисте тіло, яке відповідає за зв’язок між двома півкулями, було на 20% ширше і, отже, містило більше нервових зв’язків, ніж у загальній популяції. Це може призвести до кращого спілкування між двома півкулями.
На фотографіях мозку видно збільшений жолобок Сільвії (який розділяє тім'яну частку на дві частини), але також ця частина відсутня. Теоретично це може спричинити швидшу передачу інформації між нейронами в цій області.
Нижня область тім'яної частки в обох півкулях була на 15% більшою за середню. Ця сфера важлива для наочного та просторового мислення, математичних міркувань та тривимірних ідей.
Все життя Ейнштейна, як і його мозок, було незвичним. Наукова експертиза його мозку виявила певні анатомо-структурні особливості, які могли б бути результатом його геніальності, але також результатом деяких подій його життя (особливості особистості, зустріч з Мілевою, вивчення математики з більш розвиненим інтелектом тощо) та повільніший темп роботи.
Мозок деяких інших геніїв та знаменитостей також пройшов наукові дослідження. Але про це знову десь наступного разу.