Несмотря на современные аппараты, УЗИ и прочие методы мониторинга и диагностики человеческих органов – головной мозг для научного мира является самым загадочном жизненно важным органом. Мозг по-настоящему имеет неограниченные возможности, о которых мы даже не подозреваем, а раскрытые учеными факты не всегда имеют научное объяснение. Что самое интересное ученые выяснили о мозге человека?

У взрослого мужчины в среднем этот орган достигает 1424 гр. и примерно 1324 гр. у женщины. Но при этом у слабого пола серого вещества в мозге гораздо больше. Ученые долго пытались понять, почему, несмотря на то, что их мозг меньше женщины так же умны, как мужчины, и нередко по складу ума даже превосходят. Новое исследование показало, что для женщин размер мозга не имеет значение, т.к. разные задания он выполняет быстрее.

Как объяснили команда ученых – нейроны в женском мозге общаются друг с другом лучше, чем клетки мозга мужчин. И хотя у последних действительно больше клеток мозга, у женщин развились более сложные связи между нейронами. Благодаря этому они обладают способностью выполнять сложные задания с меньшей потерей энергии, используя меньше нейронов.

Мозг человека может составлять от 2 до 3% от массы тела, при этом он использует около 20-30% крови, прошедшей через сердце, поглощая порядка 25% всей энергии (в период сна примерно 9-10%), которая ежедневно требуется нашему организму. Из общих 2000-3000 калорий 500-750 калорий идут на поддержание нормальной работоспособности нашего головного мозга. Это при отсутствии особенных умственных нагрузок.

В период активной деятельности энергозатраты головного мозга возрастают практически вдвое. Мозг – главный потребитель энергии в нашем теле. Если человек не занимается физической работой, а по роду деятельности решает интеллектуальные задачи – энергетика организма, обеспечивающая мозг может достигнуть 40-60%. При этом, когда обычный человек напрягает свой мозг, в среднем он затрачивает порядка 1,5 ккал в минуту (90 ккал в час), если деятельность более напряженная, то соответственно затраты возрастают.

Читайте: Головной мозг - загадка человеческой сущности

Даже когда мы спим, головной мозг потребляет энергию (именно благодаря этому сердце человека бьется, происходит дыхание во сне и мышцы поддерживаются в тонусе). В идеале в головной мозг поступает достаточное количество глюкозы и кислорода для снабжения его энергией, но при сужении или блокировке кровеносных сосудов мозга, так называемого «топлива» не хватает. В медицине это называется ИНСУЛЬТ, который происходит из-за плохого кровоснабжения мозга. В данном случае отмирают отдельные клетки, и даже целые участки мозга.

В 2015 году четвертый по мощности суперкомпьютер в мире в ходе эксперимента на протяжении 40 минут смог сымитировать только лишь 1 секунду активности человеческого мозга. По мнению ученых персональные компьютеры смогут достигнуть вычислительной мощности, которой обладает головной мозг человека лишь к 2023 году.

Головной мозг постоянно создает новые нейроны. Этот процесс называется «нейрогенез» и происходит в отдельном участке мозга – зубчатой извилине гиппокампуса. Данное явление в научных кругах вызывало дискуссии, но исследования показали, что мозг взрослого человека может создавать новые нервные связи и встраивать их в нейронные сети.

Читайте: Симптомы, которые нельзя игнорировать мужчинам

Считается, что эти нейроны играют важнейшую роль в процессах обучения, памяти, сопротивления стрессам. Ученые сделали открытие, оказывается, во время интеллектуальной активности в мозге начинают образовываться новые клетки, которые могут заменить те, что по каким-либо причинам разрушаются. Соответственно, чем образованнее личность – тем она здоровее.

Сон — одно из самых загадочных явлений, связанных с мозгом. Многие думают, что, когда человек засыпает, то мозг тоже отключается – это заблуждение. Когда мы засыпаем, мозг последовательно проходит 5 стадий сна и повторяет этот цикл вплоть до пробуждения. Все процессы организма, в том числе и мозга, по мере засыпания замедляются и достигают своего пика к 4-й фазе.

Самое интересное происходит на последней: активность мозговых процессов резко растет и становится такой же, как в состоянии бодрствования. Учащается сердцебиение и дыхание, повышается давление. Т.е. мозг работает активней, чем, если бы вы шли, говорили, ели и думали. Когда человек бодрствует, мозг использует альфа и бэта ритмы колебаний. Во сне включается третий вид – тета-ритм, амплитуда которого еще больше, чем бэта. При этом тонус мышц остается таким же низким, как и на стадии глубокого сна.

Как уже отмечалось – мозг взрослого человека поглощает около 25%, но это ничто по сравнению с энергетическими затратами на развитие детского головного мозга. С 3 до 8 лет ткани детского мозга потребляют вдвое больше энергии, чем взрослого. Например, 5-летнему ребенку, который весит 20 кг, требуется 860 калорий в день, и половина этой энергии достается непосредственно мозгу.

Ученые изучают использование энергии мозгом при помощи ПЭТ (позитронно-эмиссионная томография), определяющая уровень радиомаркированной глюкозы – сахара, который является главным «топливом» для нейронов. Радиомаркеры создаются при добавлении радиоактивных атомов, что позволяет проследить движение химического вещества в недрах мозга или тела человека.

Читайте: Что обыденное подвергает опасности наше здоровье

· В первые 5 недель после рождения наиболее высокое энергопотребление наблюдается в соматосенсорной и моторной коре, таламусе, стволе головного мозга и мозжечке, т.е. в самых зрелых частях мозга при рождении, которые отвечают за базовые функции жизни: дыхание, движение и осязание.

· В возрасте 2-3 месяцев энергопотребление возрастает в височных, лобных и затылочных долях коры головного мозга, а такжебв подкорковых базальных ганглиях, контролирующих зрение, пространственную ориентацию и движение.

· В возрасте от 6 до 12 месяцев возрастает потребление энергии в лобных долях коры головного мозга, когда дети впервые начинают контролировать свое поведение.

Количество энергии, потребляемой мозгом, продолжает возрастать до 4 лет, а в возрасте около 9 лет начинает снижаться, последовательно достигая «взрослых» уровней в разных участках по мере их созревания. Этот процесс завершается в возрасте от 16 до 18 лет.

Нейропластичность, т.е. способность нашего мозга реорганизовывать и менять себя в течение жизни действительно уникальный механизм. Ученые в исследовании проводили сравнение мозговой деятельности людей, с нормальным зрением и которые родились абсолютно слепыми. В ходе многочисленных экспериментов было установлено, что участок головного мозга, который связан с работой глаз, самопроизвольно перестраивается на обработку звуковой информации вместо визуальной. Таким образом, у слепого человека слух в несколько раз восприимчивее, чем у зрячего.

После ряда научных исследований ученые опубликовали предположение, что мозговая активность человека также уникальна, как и отпечатки пальцев. К таким выводам они пришли после проведения магнитно-резонансной томографии. В ходе экспериментов ученые составляли «профили связей», что позволило им сравнить мозговую деятельность более 190 человек. Знания об индивидуальных особенностях мозговых связей предоставили исследователям сведения о личности и интеллекте.

Читайте: Смертельно опасные заболевания по возрастам

Во время исследований было оценено более 450 анатомических особенностей мозга, в т. ч. очень общие: общий объем мозга, толщина коры, объем серого и белого вещества. Для каждого участника специалисты смогли определить индивидуальную комбинацию специфических анатомических характеристик мозга, благодаря чему точность идентификации, даже для очень общих анатомических характеристик мозга, составляла более 90%.

По мнению ученых результаты исследования отражают большой прогресс в области неврологии. Благодаря этому они смогли подтвердить, что структура мозга людей очень индивидуальна. Сочетание генетических и негенетических воздействий, очевидно, влияет на развитие мозга, его функционирование и как ни странно на его анатомию.

В отличие от жесткого диска компьютера, память человека не может переполниться. Возможности нашего мозга по-настоящему безграничны. Мозг подобен мышцам тела, т.е. его можно развивать

с помощью разных видов образования и новых впечатлений. Память мозга может вместить число байт, выражающееся числом с 8432-я нулями. По приблизительным оценкам ученых это около 1000 терабайт. Для сравнения: Национальный Британский архив, в котором хранится история последних девяти веков, занимает всего лишь 70 терабайт.

Материал подготовила Наталья КОВАЛЕНКО. Иллюстрации с сайта: © 2017 Thinkstock.