Наука Что такое мозг?
Мозг - это просто скопление нейронов и других клеток, собранных в одном месте, для того, чтобы упростить его работу. Мозг может представлять собой горстку клеток, как у некоторых беспозвоночных, или миллиарды клеток, как у человека.
Какую функцию выполняет мозг?
Он позволяет животным адаптировать свое поведение к изменениям окружающей среды, причем гораздо быстрее, чем эволюция. Он помогает собирать информацию, сам служит информацией и сохраняет результаты для использования в будущем, другими словами, в сенсорной системе, моторной системе и памяти.
Что особенного в человеческом мозге, в отличие от мозга других приматов?
Человеческий мозг, особенно полушария головного мозга, развиты больше и лучше, чем у других приматов. Лобные и префронтальные доли больших полушарий мозга связаны со сложным типом мышления и взаимодействия, таким как планирование, принятие решений, ложь, и принятие моральных решений. Но даже с учетом размера тела, эти различия довольно малы у людей.
Разница между человеческим мозгом и мозгом шимпанзе и гориллы в основном состоит в том, как связаны между собой нейроны. У людей есть несколько уникальных генов, которые контролируют передвижение нервных клеток по мере того, как мозг развивается, и разные формы экспрессии генов в мозге. Таким образом, сам "аппарат" выглядит также, но работает он по-разному.
Что касается неприматов, у других млекопитающих мозг меньше, с менее развитыми лобными долями. Вниз по эволюционному дереву, животные теряют кору головного мозга, и у рептилий мозг напоминает наш столб головного мозга. У простых животных, мозг больше похож на некоторое расширение в верхней части нервного ствола или вокруг области рта.
Как человеческий мозг думает и решает задачи?
Вся активность мозга происходит в виде электрохимических разрядов. Сигналы формируются в нейронах, которые проходят через аксоны, похожие на ветки, и при выработке химических веществ - нейромедиаторов они переходят от одного нейрона к другому через синапсы.
Форма, размер и число этих сигналов, то с чем они взаимодействуют и область мозга, где это происходит, определяют то, чего они достигают. Эта система напоминает компьютер, только намного более мощный.
Многие люди определяют мысль, как активная сознательная активность мозга, другими словами, мозг сигнализирует о том, что мы сознаем. Никто не знает почему некоторые сигналы мозга, такие как контроль над мышцами или биение сердца являются абсолютно бессознательными.
Решение задач происходит двумя путями. Это может быть тип мысли или расчета – выискивание информации из памяти, фильтрация новой информации, сочетание ее и тщательная оценка альтернатив. Либо это может быть интуиция – решение принятое более примитивной, эмоциональной частью мозга.
Решение творческой задачи может стать длительным процессом обдумывания фактов мысленно и в нашем подсознании, при этом ответ может появиться внезапно.
Как в мозге хранятся воспоминания?
Существует несколько типов памяти: на факты, умения и события, и несколько областей мозга отвечают за эти функции.
На нейронном уровне, память – это любое изменение, которое увеличивает шансы сигналов пройти определенный путь или увеличение размера или силы этого сигнала. Вначале изменение может быть простым увеличением в количестве высвобождаемых химических веществ. Постепенно, связи накапливаются с большим числом синапсов. В конце концов, формируется больше ответвлений.
Для более постоянных изменений, гены становятся активными и производят строительный материал для формирования структурных изменений. Но воспоминания никогда не хранятся в неизменной форме - они постоянно меняются и повторно формируются.
Является ли язык "жестко встроенным" в мозг?
Некоторые люди считают, что это так, тогда как другие с этим не согласны. Лингвист Ноам Чомски (Noam Chomsky) известен тем, что был защитником "жесткой встроенности" языка, утверждая что все дети рождаются с основами языка и правил грамматики.
Другие исследователи говорят о том, что язык и его правила приобретаются через опыт - процесс, называемый статистическое обучение. Они считают, что мозг рождается "чистым" и учится через пример.
Есть и такие, кто считает, что правда где-то посередине. При такой точке зрения, мы все рождаемся со встроенной способностью подхватывать язык и извлекать правила из примера, но слова, концепции, синтаксис и грамматику мы изучаем.
Как алкоголь и наркотики влияют на мозг?
Эти вещества внедряются в мозг и мешают механизмам нормального сигнализирования. Зачастую наркотические вещества очень схожи с естественными веществами - нейромедиаторами. Марихуана содержит соединение, похожее на естественные каннабиоиды, морфин и героин имитируют наши естественные болеутоляющие опиоиды, амфетамин и кокаин пытаются поправить сигнализирование допамина и серотонина.
Они могут либо имитировать, либо блокировать или продлевать обычные сигналы, потому ведут к разным ощущениям и поведению. Все наркотики, в той или иной степени, влияют на допамин и системы опиоидов, которые способствуют некоторому чувству удовольствия и вознаграждения. Это означает, что система вознаграждения может быть повреждена зависимостью от потребления наркотиков в течение длительного периода или у людей с определенной генетической предрасположенностью.
Правда ли, что мы используем лишь малую часть всего объема мозга?
В любой момент времени это действительно так. Одни утверждают, что мы используем 10 процентов, другие 1 процент мозга. Но каждая часть мозга выполняет функцию, и мы, в конце концов, используем весь мозг в разные моменты.
К тому же, использование большего объема мозга не обязательно сделает нас умнее. На самом деле, это было бы настоящей катастрофой, став своего рода массовым эпилептическим припадком.
Конечно, не существует простой связи между тем, насколько активным является мозг, и тем, насколько умными мы являемся. Когда люди занимаются творческим делом, их мозговые волны на самом деле спокойнее чем, при менее творческой задаче. И чем лучше мы чем-то владеем, тем меньше нужно активности мозга.
Что такое сны?
Сны – это тип активности мозга, которая происходит тогда, когда мы спим. Наиболее реалистичные сновидения происходят во время фазы сна, называемой фазой быстрого сна. Во время сна активизируются эмоциональные, визуальные и другие сенсорные области мозга и многие считают, что это время, когда мозг упорядочивает, сортирует и собирает информацию.
Можно ли создать искусственный человеческий мозг?
Пока это невозможно. Было несколько успешных попыток при смешивании электроники с настоящими клетками. В ходе некоторых экспериментов смогли получить сигналы, которые выходили и входили в искусственный мозг и даже привели к обучению.
Устройства, похожие на кардиостимуляторы, могут заменить некоторые простые функции или контролировать эпилепсию, а простетические сенсорные системы могут отдавать некоторые ощущения. Но фундаментальная сложность мозга настолько велика, что ни одна электронная система не смогла даже близко приблизиться к нему.
Что такое сознание?
Это самая большая тайна в изучении мозга человека. Сознание является противоположностью подсознания. Это состояние бодрствования и осведомленности, но кроме того это включает в себя и ощущение собственного "я", олицетворения, восприятие личной истории – "поток сознания".
Многие философы спорили над тем, почему люди так ясно ощущают себя. В последнее время ученые пытаются определить области мозга, которые относятся к сознанию. Однако даже если они найдут эти области или тип активности мозга, который отличается в сознательном и бессознательном состоянии, вопрос, почему импульсы химических веществ и электрические сигналы могут как-то ощущаться, остается открытым.
