Мозг человека — это 2−2,5% массы тела; больше, чем у любого другого животного (правда, если не взвешивать мозг, а измерять линейкой, то рекордсменом по соотношению размеров будет муравей). И хотя масса мозга — не показатель интеллекта, пропорция говорит о моногом. Например, о том, что человеческого мозга с лихвой хватает на обслуживание работы всех органов, а то, что остается, можно потратить на высшие нервные функции.

Ближайший сосед Homo sapiens в списке самых мозговитых существ — африканские рыбки-слонорылы из семейства Mormyridae. У одного из видов слонорылов мозг составляет целых 3% массы тела — даже больше, чем у человека.

full-0196-660x440-1462202242.jpg

Прокормить мозг — сложная задача: нервные клетки потребляют больше энергии, чем любые другие.


этому вид, который делает в своей эволюции ставку на большой и умный мозг, сильно рискует. Для изучения стратегий адаптации к высоким энергетическим запросам мозга семейство Mormyridae подходит идеально, потому что у разных его видов разное соотношение масс мозга и тела. Ученые из Вашингтонского университета в Сент-Луисе препарировали 132 рыбки разных видов, взвесили содержимое их черепа, а перед этим проверили, как долго каждая рыбка может обходиться без кислорода — эту цифру использовали как показатель потребности в энергии. , что чем больше мозг, тем меньше организм может прожить без воздуха. Последние исследования метаболизма приматов обнаружили ту же закономерность, которая наблюдается у слонорылов: чем больше мозг, тем быстрее происходит энергетический обмен.

Как обеспечить мозг энергией? Слонорылы с большим мозгом используют его, чтобы охотиться при помощи электролокации. Другие виды перераспределяют расходы: увеличенный мозг связан с укороченным кишечником — другим энергозатратным органом.

У человека и других гоминид рост мозга сопровождался изменениями в диете, переходом на калорийную пищу — корнеплоды и мясо, и освоили более экономный способ передвижения — прямохождение. Но все эти ухищрения мало помогают в голодные времена. Существо с относительно большим мозгом плохо переносит недоедание. Люди вышли из положения, развив необычную для большинства других животных способность запасать энергию в виде жиров.

Источник: www.PopMech.ru

Вес мозга и факторы, которые на него влияют


Самый большой мозг у человека

Человеческий мозг, как и весь организм в целом, меняется на протяжении всей жизни. Головной мозг человека начинает свое развитие с 15 по 21 день внутриутробного развития ребенка, к моменту рождения полностью формируется и его вес составляет от 300 до 500граммов. На протяжении первых 27 годов жизни вес головного мозга увеличивается пропорционально росту всего организма, а после уменьшается примерно на 3 грамма в год. Архимед в свою бытность пытался вычислить, сколько весит мозг взрослого человека путем помещения головы в бочку с водой. После подсчитывался объем выплеснувшейся воды, и на основании этой цифры вычислялась масса. Результат такого исследования был, мягко говоря, не совсем точен и понятен лишь самому Архимеду. На сегодняшний день учеными установлено, что средний вес человеческих мозгов составляет 2% от общей массы тела, в целом это составляет от 1 до 2кг.

В организме человека помимо головного, который находится в черепной коробке, существует еще 2 вида:

  • спинной. Располагается в шейном, грудном, поясничном и крестцовом отделе позвоночника. Его средний вес составляет всего 30 – 50грамм, длина около 50–ти сантиметров;
  • костный. Располагается в тканях бедер, ребер, таза и грудины. Весит 2000-4000грамм.

Масса мозга мужчины не намного больше женского, всего на 100 – 150грамм, так как от природы женщины миниатюрнее мужчин. А если высчитать процентное соотношение, то вес серого вещества у женщин будет больше. Самый большой женский «ум» весил 1565граммов, самый маленький – 1096граммов. В 1956 году 10–летняя девочка с успехом прошла тест на IQ, с результатом в 228. Это говорит о безосновательности мужского убеждения в том, что раз они больше по весу и росту чем женщины, значит и умнее. Тургенев, например, считал, что содержимое его черепа весит около трех килограмм.

Влияет ли интеллект на вес мозга? У гениального математика Гаусса, он составлял 2400грамм, у писателя Байрона более 2000грамм, Ленина всего 1340грамм. Существуют болезни, такие как болезнь Альцгеймера влияющие на толщину мозговой коры, тем самым, увеличивая его объем, но, никак не прибавляя ума. Шизофрения и частые депрессии наоборот его истончают. Самая большая масса мозга была зафиксирована у умственно отсталого человека – более 3000грамм. А если верить ученым, содержимое черепной коробки австралопитеков, было около 500грамм. Обращая внимание на эти цифры можно сделать вывод, что масса головного мозга здорового человека не влияет на умственные способности. Уровень интеллекта и таланта зависят от числа связей, в количествах и густоте расположения формирующих электрические импульсы нейронов. Нейроны анализируют поступающую информацию, реагируют на внешние воздействия, контролируют деятельность всего организма в целом. Они и представляют собой то самое серое вещество.

iv>

Доказано что масса головного мозга зависит от национальности и расовой принадлежности. Антропологи утверждают, что в этом вопросе белый человек превосходит чернокожего. Обладателями самого тяжелого мозга являются белорусы – 1429грамм, а самый легкий у австралийцев – 1185грамм и французов – 1300грамм. У японцев и корейцев, которые отличаются хрупким телосложением, серое вещество в объеме не более 1400грамм.

Из выше написанного стало понятно, что на тяжесть человеческого мозга влияет масса факторов. Так же и у животных. Многие крупные млекопитающие не могут похвастаться большой массой мозга. К примеру, доисторические динозавры. При росте больше девяти метров их мыслительный орган весил меньше 1000грамм. Если сравнивать людей и животных, вес мозга самых крупных особей в 2 раза больше человеческого, от 4000 до 5000грамм. Млекопитающим с самыми огромными мозгами является голубой кит -9000грамм.


обладателем самого маленького, менее одного грамма являются первичнополостные черви нематоды. Среди птиц, самые маленькие мозги у дятла. Человек, если верить теории Дарвина, произошел от обезьяны. Средняя масса мозга взрослых шимпанзе 300-400грамм. Другая теория утверждает о происхождении человека от дельфинов. Масса мозга дельфина – 1800грамм. Средняя масса собачьего мозга, менее 100г, но это не мешает собакам быть одними из самых разумных существ наряду с людьми.

Если бы уровень интеллекта зависел от массы мозгов, самым умным существом на планете считался бы не человек, а кит. В этом вопросе главное не количество, а качество. Для нормальной работы этому органу, как и всему организму в целом необходим кислород. Его потребляется около 30% от всего поступающего объема. Нейроны начинают отмирать через 6 минут кислородного голодания, когда доступ воздуха к ним перекрыт полностью. Если человек, к примеру, тонет или случилась остановка дыхания. Больше всего насыщение кислородом человек получает при физических нагрузках и занятии спортом. Известно, что с возрастом физическая активность людей снижается, что влияет на остроту ума. Пожилые люди страдают расстройствами памяти, теряется способность логического мышления. Мозги нужно постоянно тренировать точно так же как мышцы спины или мышцы пресса. Если вести активный образ жизни, продолжать тренировать свою память на протяжении всей жизни, то и в 90 лет можно оставаться полноправным членом общества.

Источник: MozgMed.ru

Методы исследования мозга

>

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.

Основные методы исследования мозга:

  • 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:

    EQ=m/0.055M0.74


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.

  1. Бутылконосый дельфин. Мозг весит 1550 г, коэффициент энцефализации составляет 4,14
  2. Лиса – 53г, коэффициент =1,6
  3.  Слон – 7843 г, коэффициент = 1,3
  4. Собака – 64 г, коэффициент = 1,2
  5. Макака – 62г, коэффициент = 1,19
  6. Осел – 370г, коэффициент = 1,09
  7. Кошка – 35 г, коэффициент = 1,0
  8. Воробей – 1,0г, коэффициент = 0,86
  9. Жираф – 680г, коэффициент = 0,66
  10. Лошадь – 510г, коэффициент = 0,9
  11. Овца – 140г,   коэффициент = 0,8
  12. Кашалот – 7800 г, коэффициент = 0,58
  13. Кролик – 12г, коэффициент = 0,4
  14. Крыса – 2г, коэффициент = 0,4
  15. Носорог – 500г, коэффициент = 0,37
  16. Еж – 3.3г, коэффициент = 0,3
  17. Мышь полевая – 0,2г, коэффициент = 0,22
  18. Зеленая ящерица 0,1г, коэффициент = 0,04
  19. Комнатная муха – 0,0002г, коэффициент = 0,02
  20. 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.

Источник: www.13min.ru

Как известно, мозг человека достаточно велик, если сравнивать с другими видами животных. Однако не у всех людей размер мозга одинаков, и американские исследователи постарались выяснить, почему. Они обнаружили восемь генетических вариаций, ответственных за размер ключевых областей головного мозга.

Эти вариации и могут представлять собой генетическую сущность человека. Новые результаты были получены благодаря проекту ENIGMA (Enhancing Neuro Imaging Genetics through Meta-Analysis), в котором приняли участие около 300 учёных из 33 стран.

Они изучали результаты МРТ 30/717 человек, соотносили их с генетической и другой информацией. Только путём объединения усилий стало возможным отслеживание тонких генетических факторов, влияющих на размер мозга, которые ускользали от открытия при проведении менее масштабных исследований, отмечают учёные.


«В конце концов мы смогли определить так называемые «горячие точки» в геноме, которые влияют на строение мозга», – рассказывает Пол Томпсон (Paul Thompson), нейробиолог из университета Южной Калифорнии.

В ходе анализа Томпсон и его коллеги искали мельчайшие изменения (в одно нуклеотидное основание) в ДНК, которые соответствуют размерам ключевых областей головного мозга. Одна из областей, гиппокамп, хранит воспоминания и помогает в обучении. Другая структура под названием хвостатое ядро позволяет ездить на велосипеде, играть на музыкальных инструментах или водить машину, не задумываясь об этом. Третья, путамен или скорлупа, управляет перемещением тела и отвечает за мотивацию. При этом исследователи не изучали новую кору или неокортекс, который помогает мыслить или общаться – у множества животных, в отличие от человека, эта часть мозга находится в слаборазвитом состоянии.

Томпсон уверен, что существует тесная связь между размерами многих из этих частей головного мозга и общими познавательными способностями: чем больше количество мозговой ткани, тем лучше. Многие заболевания наносят ущерб каким-либо участкам органа: болезнь Альцгеймера, например, поражает гиппокамп, а болезнь Паркинсонавлияет на скорлупу.


Команда обнаружила восемь генетических различий, которые могут на 1,5% влиять на размер тканей головного мозга. Некоторые вариации содержались внутри гена, а некоторые – обуславливались целым рядом ключевых генов.

Наиболее влиятельным геном оказался KTN1, который направляет клетки мозга в скорлупе. Два дополнительных гена в скорлупе связаны с генами, которые могут привести к раку толстой кишки и, похоже, регулируют количество клеток в этой области мозга. Остальные пять генов ответственны за различные вещи – например, за предотвращение запрограммированной смерти клеток, естественного процесса, который может привести к сокращению области мозга в случае бесконтрольного течения.

Многие из восьми генов активны в ходе становления головного мозга и могут влиять на развитие нервно-психических расстройств, например, аутизма, депрессии или шизофрении. В будущем учёные надеются проследить связь между размером конкретного участка мозга и подобными заболеваниями. Открытие также может привести к разработке новых терапевтических методов для лечения различных неврологических расстройств, уверены участники ENIGMA.

Ученые исследуют и определяют соотношение объема мозга к объёму тел живых существ на Земле. Так же они выяснили, у кого из животных самый тяжелый мозг. Известно, что и среди людей есть рекордсмены по весу мозга.

Какое Животное Имеет Самый Большой Мозг?

Сравнивая соотношение массы мозга к массе тела, выяснилось, что среди позвоночных первое место занимает колибри. У этой птицы такое соотношение равно 112. Можно было бы определить соотношение и среди беспозвоночных, однако как такового мозга у них нет, зато есть нервные узлы или ганглии. Если вычислить соотношение, сравнив массу нервных окончаний с массой тела беспозвоночных, получится, что рекордсменом является муравей. Соотношение у него равно 14.

Будь у человека соотношение 14, как у муравья, голова весила бы не меньше двадцати килограмм, и была бы примерно в восемь раз больше. Тем не менее, мозг муравья в сорок тысяч раз меньше мозга человека при сравнении количества клеток, из которых он состоит. Ученые проводили исследования и опыты, чтобы понять, обладает ли муравей разумом. Выяснилось, что эти миниатюрные насекомые способны обобщать и синтезировать информацию, полученную ими.

Рекордсменом среди всех живых существ планеты по весу мозга является кит Physeter Macrocephalus. Мозг этого животного может достигать девяти килограмм. Однако если вычислить отношение мозга к телу, то получится 140 000. Вес мозга кита зависит от его возраста и вида. Известно, что синий кит гораздо крупнее кашалота, однако его мозг меньше и весит лишь шесть килограмм восемьсот грамм. Еще один обладатель большого мозга – северный дельфин белуха. Его мозг весит два килограмма триста пятьдесят грамм, в то время как у дельфина афалина он весит лишь один килограмм семьсот тридцать пять грамм.

Самый большой мозг у человека

Вес мозга человека зависит от многих факторов. Во-первых, мужской мозг больше женского примерно на сто-сто пятьдесят грамм. Серьезной разницы в весе мозга между отдельными расами не наблюдается.

У наших предков мозг был гораздо меньше, чем у нас. Вес значительно изменился, когда появился первый примитивный человек. Мозг питекантропа не превышал девятисот кубических сантиметров, а мозг синантропа был около тысячи двухсот двадцати пяти кубических сантиметров, догнав, таким образом, мозг современной женщины.

Известно, что кроманьонцы обладали мозгом, объем которого одна тысяча восемьсот восемьдесят кубических сантиметров. Сегодня мозг европейца составляет порядка одной тысячи четыреста сорока шести кубических сантиметров. Можно сделать вывод, что каждые двести лет мозг «усыхал» на один кубический сантиметр. Хотелось бы надеяться, что уменьшение объема не ведет к падению интеллекта, а вызвано улучшением конструкции.

Известно, что у Ивана Сергеевича Тургенева вес мозга оказался равным двум килограммам двенадцати граммам. Можно было бы считать его мозг самым большим, однако, самый тяжёлый мозг — 2850 г — был обнаружен у индивида, который страдал эпилепсией и идиотией. Мозг его в функциональном отношении был неполноценным. Поэтому прямой зависимости между массой мозга и умственными способностями отдельного индивида нет.

У кого самый маленький мозг

Вы никогда не задумывались над тем, у какого животного самый маленький мозг? Вопрос этот неоднозначный. Из движущихся существ на Земле самым маленьким по весу мозгом обладают плоские черви-нематоды, он весит всего несколько микрон. Но он им, наверное, и не очень нужен.

Однако червей всё-таки животными не назовёшь. Что же касается именно этих представителей фауны, в пропорциональном отношении первенствует коала. Её мозг чуть больше грецкого ореха.
Но если говорить о весе, этого воистину жизненно важного органа, тут следует сказать о карликовой многозубке из семейства землероек.

Её мозг весит от 1,5 до 3 мг. Вот только не следует сразу считать её тупой. Дело в том, что и сама она весит всего-ничего, — её вес от 1,5 до 3 г. Получается, что её мозг занимает 1/10 часть тела. Кто из живых существ может похвастаться такими пропорциями?


Источник: yaustal.com