Как Наш Мозг Запоминает Инормацию?

Головной мозг человека представляет собой 1,1 – 1,4 кг нервных клеток, особую массу розового цвета. Нервные клетки представлены в основном нейронами, которые в реальности обладают серым цветом, и белыми глиальными клетками. Розовый цвет мозгу придают присутствующие там кровеносные сосуды. Мозг можно сравнить с большим грецким орехом, который поместили в черепную коробку. Череп представляется нам большой единой твердой костью. Но в действительности, в его состав входят 23 отдельные кости, которые очень плотно соединяются между собой. Место соединения представляет собой зигзагообразный шов. Кости черепа новорожденного примыкают не так плотно, и это, в свою очередь, дает возможность голове расти. Постепенно кости срастаются между собой. 8 расположенных в верхней части головы костей формируют крепкую черепную коробку. Она и защищает головной мозг, который находится внутри нее.

Головной мозг соединяется со спинным мозгом. Спинной мозг представляет собой довольно объемный пучок, состоящий из нервных клеток: этакий белый шнур диаметром около 1 см. Он расположен внутри всего позвоночного столба. В состав спинного мозга входит 31 – 33 сегмента. Нервные клетки, размещенные повсеместно в нашем теле, напрямую связаны со спинным мозгом, который представляет полученную от них информацию в головной мозг.

Головной и спинной мозг составляют центральную нервную систему человека.

Головной мозг «одет» тремя оболочками. Около черепа расположена твердая оболочка, основой которой является соединительная ткань. Далее следует паутинная оболочка, плотно обволакивающая мозг. Завершает все сосудистая оболочка, в точности копирующая каждую бороздку головного мозга. Пространственный промежуток между паутинной и сосудистой оболочками заполнен прозрачной спинномозговой жидкостью. Эта система исполняет роль своеобразного амортизатора.

В результате многочисленных исследований мозга и его функций ученые-физиологи разделили его на множество участков, присвоив каждому определенное название.

После шейного участка спинного мозга начинается отдел, который был назван стволовой частью мозга. Собственно, этот отдел и считается началом головного мозга. Стволовая часть состоит из продолговатого мозга, варолиева моста, мозжечка и среднего мозга.

Продолговатый мозг отвечает за немаловажные регуляторные функции головного мозга. Именно здесь находятся центры, которые регулируют кровяное давление, ритм сердца, процессы дыхания и глотания. Интересно то, что многими процессами можно управлять совершенно сознательно. Для примера возьмем функцию дыхания. На бессознательном уровне этот процесс контролируется продолговатым мозгом. Но стоит нам задуматься о том, как мы дышим, мы сами начинаем сознательно регулировать эту функцию организма. Мы можем начать дышать глубже или чаще, задержать дыхание. Стоит заметить, что задержка дыхания возможна лишь минуты на две. Затем человека просто заставит сделать вдох система, которая регулирует дыхание. Хотя ловцы жемчуга в Японии и другие ныряльщики без водолазного снаряжения способны задерживать дыхание более 5 мин. Но для этого необходимо долго тренироваться.

Многие знают, что левое и правое полушария мозга управляют противоположными половинами тела:

правая часть находится под контролем левой половины головного мозга, и наоборот.

Варолиев мост, бесцветный пучок из нервных волокон длиною 2,5 см, является продолжением продолговатого мозга. Именно здесь проходят нервные пути, связывающие передний и средний мозг с продолговатым и спинным. Отсюда идут лицевые и слуховые нервы. Кроме того, варолиев мост тесно связан с мозжечком.

Средний мозг, также имеющий длину около 2,5 см, держит под контролем немаловажные рефлекторные процессы, а именно реакцию зрачка на силу света.

Мозжечок (или маленький мозг) располагается в затылочной части головного мозга и занимает немного больше 10% от его совокупного объема. Он принимает участие в регулировании тех движений тела, которые совершаются рефлекторно.

Мозжечок позволяет нам принимать пищу, прыгать через скакалку, идти в определенном направлении.

В этом ему содействуют базальные ганглии – анатомически обособленные скопления нервных клеток, волокон и сопровождающей их ткани, которые передают информацию от мозжечка и обратно, а также помогают координировать сложные движения.

Стоит сказать о том, что акулы, а также некоторые птицы и рыбы имеют в своем распоряжении хорошо развитый мозжечок. Он помогает пеликану схватить из воды рыбу, лишь слегка коснувшись поверхности воды, а соколу – схватить свою добычу прямо в воздухе. Когда футболист проводит мяч в обход полузащитника, а фигурист выполняет тройной тулуп, они не подозревают о том, что за это должны благодарить свой мозжечок.

В состав лимбической системы, расположенной на самом верху мозгового ствола, входят: миндалина, мозолистое тело, свод, гиппокамп, маммилярное тело, обонятельная луковица, подмозолистая извилина и некоторые ядра таламуса и гипоталамуса. Уже на ранних этапах эволюции у человека присутствовала лимбическая система. Многие ученые дали ей название «древний мозг млекопитающих».

Когда вы испытываете блаженство, гнев, обожание, любовь, волнение и иное – этот результат работы лимбической системы организма. Стимулом для работы этой системы является состояние человека: вы радуетесь чему-то приятному или, наоборот, чем-то раздражены. Но иногда недостаток каких-либо веществ, оказывающих влияние на работу головного мозга, может привести к различным негативным последствиям: дефицит, например серотонина приводит к депрессивным состояниям.

Кора больших полушарий похожа на большой шлем, который покрывает остальные части головного мозга. Продольная борозда разделяет кору полушарий на две равные части: правое и левое полушария головного мозга. В каждом полушарии выделяют несколько долей.

1. Лобная отвечает за усвоение навыков общественного поведения, а также за такие черты характера, как любознательность и страсть к планированию.

2. Теменная трактует информацию, которую получает от определенных органов чувств (кроме органов обоняния).

3. Затылочная обрабатывает зрительную информацию, которая поступает от органов зрения. Здесь информация о величине, конфигурации, окраске, расстоянии, поверхности, ходе расшифровывается. В итоге с помощью полученной информации формируется цельный образ.

4. Височная обрабатывает информацию, поступающую от органов слуха.

В 1861 г. французский врач П. Брока. принял пациента, который не мог говорить. После смерти пациента Брока занимался исследованием его головного мозга.

В итоге ученый выявил поврежденный участок в левой лобной доле и пришел к заключению, что данный участок контролировал речевые навыки. В настоящее время эту область называют зоной Брока.


По какой причине речевой аппарат человека может утратить свои функции?

Давно доказано, что творческие люди и левши имеют «руководителя» в виде правого полушария головного мозга, а логики и правши – левого. Именно кора доминантного полушария содержит центры управления речью.

Именно они несут ответственность за то, как воспринимается и воспроизводится человеком устная и письменная речь. Когда мы объясняемся, функционирует высокоорганизованная система, которая состоит из черепно-мозговых нервов и управляет «разговорными» мышцами.

К примеру, для того чтобы сказать «ой», нужна слаженная работа приблизительно 80 мышц. Если какая-нибудь болезнь коснулась речевых центров в коре головного мозга, начинает активно развиваться афазия — расстройство речи. Если развивается сенсорная афазия, человек прекращает ориентироваться в чужой устной и письменной речи. Но при этом он сохраняет способность к произношению отдельных фраз. Однако целиком и полностью держать под контролем свою речь он не может, и проявляется это в неимоверной говорливости, так называемой словесной окрошке. Моторная афазия характеризуется немотой или речевыми затруднениями. При этом ограничивается словарный запас, при общении человек тяжело подбирает необходимые слова. Такие же затруднения появляются и при письме. Тем не менее осмысление собственных и чужих фраз остается. И наконец, еще одна форма афазии – амнестическая, когда человек не может вспомнить названия предметов или вещей. В 1871 г. врач-невролог из Германии К Вернике наблюдал пациентов, которые отвечали на поставленные вопросы бессмысленным набором звуков. Это было вызвано повреждением зоны, которая находилась вблизи зоны Брока. И заболевание, и участок мозга назвали именем Вернике. Таким образом:

1) мозг контролирует движения тела, мысли и различные чувства человека;

2) ствол головного мозга, мозжечок, лимбическую систему и кору больших полушарий можно считать основными составляющими головного мозга;

3) мозжечок отвечает за правильность движений;

4) эмоции находятся под контролем лимбической системы.


Ваш словарь:

Нейроны — клетки, которые передают информацию по всему телу.

Глиальные клетки — клетки, обеспечивающие поддержку, защиту и питание нейронов.

Продолговатый мозг — часть ствола головного мозга, которая внизу переходит в спинной мозг, а вверху – в варолиев мост.

Варолиев мост служит мостом для обмена информацией и командами между спинным и головным мозгом.

Средний мозг — расположен на вершине ствола головного мозга.

Нейробиолог — ученый, который занимается исследованиями мозга.


Мозг: цифровые данные

Масса человеческого мозга составляет всего 2% от массы тела.

Как мы уже говорили, мыслительный орган взрослых людей для полноценной деятельности затрачивает примерно 20% всей энергии, которую организм человека получает вместе с продуктами питания. Орган мысли годовалого ребенка затрачивает около 60-70% той энергии, которую получает его организм. Кроме того, в мозг человека поступает 15% кислорода, который вдыхает человек.

Человек имеет мозг, объем которого в 9 раз больше, чем у наших братьев меньших, имеющих аналогичную комплекцию.

Если взять прошедшие 4 млн лет, то масса мыслительного органа гоминидов увеличилась в 3-4 раза:

1) мозг австралопитека весил 450 г;

2) мозг Homo habilis весил 600-700 г;

3) мозг Homo erectus весил 800-1000 г;

4) мозг неандертальца весил 1100-1800 г;

5) мозг современного человека весит 1400-2000г;

6) средний показатель равен 1300-1400 г.

Органом психической деятельности человека, органом, который осуществляет управление различными процессами в организме, является мозг. Чтобы управлять каким-либо процессом, прежде всего необходимо иметь информацию о том, в каком состоянии находится управляемый объект (или процесс), в какое состояние он должен быть приведен в результате управления, располагать средствами воздействия на управляемый объект и знать состояние «рабочих органов» управляющей системы. На основе этих сведений принимается решение о необходимых действиях, и «рабочим органам» отдается распоряжение об их выполнении. Информация о достигнутом результате сопоставляется с требуемым конечным результатом, вновь принимается решение о последующих действиях... И так до тех пор, пока информация о достигнутом результате («обратная связь») не совпадает с необходимым конечным результатом. В соответствии с этой схемой осуществляется управление самыми разнообразными процессами.

Тогда объясните, исходя из вашей переписаной медицинской теории как человек чувствует беду и др., например, как дикари на Филлипинах почувствовали приближение торнадо и спаслись, какую роль при этом исполнял мозг ?

Общее представление о мозге


Нервные клетки, они же нейроны, вместе со своими волокнами, передающими сигналы, образуют нервную систему. У позвоночных основная часть нейронов сосредоточена в полости черепа и позвоночном канале. Это называется центральной нервной системой. Соответственно, выделяют головной и спинной мозг как ее составляющие.

Спинной мозг собирает сигналы от большинства рецепторов тела и передает их в головной мозг. Через структуры таламуса они распределяются и проецируются на кору больших полушарий головного мозга.


Кроме больших полушарий обработкой информации занимается еще и мозжечок, который, по сути, является маленьким самостоятельным мозгом. Мозжечок обеспечивает точную моторику и координацию всех движений.

Зрение, слух и обоняние обеспечивают мозг потоком информации о внешнем мире. Каждая из составляющих этого потока, пройдя по своему тракту, также проецируется на кору. Кора – это слой серого вещества толщиной от 1.3 до 4.5 мм, составляющий наружную поверхность мозга. За счет извилин, образованных складками, кора упакована так, что занимает в три раза меньшую площадь, чем в расправленном виде. Общая площадь коры одного полушария – приблизительно 7000 кв.см.

В итоге все сигналы проецируются на кору. Проекция осуществляется пучками нервных волокон, которые распределяются по ограниченным областям коры. Участок, на который проецируется либо внешняя информация, либо информация с других участков мозга образует зону коры. В зависимости от того, какие сигналы на такую зону поступают, она имеет свою специализацию. Различают моторную зону коры, сенсорную зону, зоны Брока, Вернике, зрительные зоны, затылочную долю, всего около сотни различных зон.

В вертикальном направлении кору принято делить на шесть слоев. Эти слои не имеют четких границ и определяются по преобладанию того или иного типа клеток. В различных зонах коры эти слои могут быть выражены по-разному, сильнее или слабее. Но, в общем и целом, можно говорить о том, что кора достаточно универсальна, и предполагать, что функционирование разных ее зон подчиняется одним и тем же принципам.

По афферентным волокнам сигналы поступают в кору. Они попадают на III, IV уровень коры, где распределяются по близлежащим к тому месту, куда попало афферентное волокно, нейронам. Большая часть нейронов имеет аксонные связи в пределах своего участка коры. Но некоторые нейроны имеют аксоны, выходящие за ее пределы. По этим эфферентным волокнам сигналы идут либо за пределы мозга, например, к исполнительным органам, или проецируются на другие участки коры своего или другого полушария. В зависимости от направления передачи сигналов эфферентные волокна принято делить на:
ассоциативные волокна, которые связывают отдельные участки коры одного полушария;
комиссуральные волокна, которые соединяют кору двух полушарий;
проекционные волокна, которые соединяют кору с ядрами низших отделов центральной нервной системы.

Если взять направление, перпендикулярное поверхности коры, то замечено, что нейроны, располагающиеся вдоль этого направления, реагируют на схожие стимулы. Такие вертикально расположенные группы нейронов, принято называть кортикальными колонками.

Можно представить себе кору головного мозга как большое полотно, раскроенное на отдельные зоны. Картина активности нейронов каждой из зон кодирует определенную информацию. Пучки нервных волокон, образованные аксонами, выходящими за пределы своей зоны коры, формируют систему проекционных связей. На каждую из зон проецируется определенная информация. Причем на одну зону может поступать одновременно несколько информационных потоков, которые могут приходить как с зон своего, так и противоположного полушария. Каждый поток информации похож на своеобразную картинку, нарисованную активностью аксонов нервного пучка. Функционирование отдельной зоны коры – это получение множества проекций, запоминание информации, ее переработка, формирование собственной картины активности и дальнейшая проекция информации, получившейся в результате работы этой зоны.

Существенный объем мозга – это белое вещество. Оно образовано аксонами нейронов, создающими те самые проекционные пути. На рисунке ниже белое вещество можно увидеть как светлое заполнение между корой и внутренними структурам мозга.


Основа мозга – нейрон. Естественно, что моделирование мозга с помощью нейронных сетей начинается с ответа на вопрос, каков принцип его работы.

В основе работы реального нейрона лежат химические процессы. В состоянии покоя между внутренней и внешней средой нейрона существует разность потенциалов – мембранный потенциал, составляющий около 75 милливольт. Он образуется за счет работы особых белковых молекул, работающих как натрий-калиевые насосы. Эти насосы за счет энергии нуклеотида АТФ гонят ионы калия внутрь, а ионы натрия — наружу клетки. Поскольку белок при этом действует как АТФ-аза, то есть фермент, гидролизующий АТФ, то он так и называется — «натрий-калиевая АТФ-аза». В результате нейрон превращается в заряженный конденсатор с отрицательным зарядом внутри и положительным снаружи.

Поверхность нейрона покрыта ветвящимися отростками – дендритами. К дендритам примыкают аксонные окончания других нейронов. Места их соединений называются синапсами. Посредством синаптического взаимодействия нейрон способен реагировать на поступающие сигналы и при определенных обстоятельствах генерировать собственный импульс, называемый спайком.

Передача сигнала в синапсах происходит за счет веществ, называемых нейромедиаторами. Когда нервный импульс по аксону поступает в синапс, он высвобождает из специальных пузырьков молекулы нейромедиатора, характерные для этого синапса. На мембране нейрона, получающего сигнал, есть белковые молекулы – рецепторы. Рецепторы взаимодействуют с нейромедиаторами.

Рецепторы, расположенные в синаптической щели, являются ионотропными. Это название подчеркивает тот факт, что они же являются ионными каналами, способными перемещать ионы. Нейромедиаторы так воздействуют на рецепторы, что их ионные каналы открываются. Соответственно, мембрана либо деполяризуется, либо гиперполяризуется – в зависимости от того, какие каналы затронуты и, соответственно, какого типа этот синапс. В возбуждающих синапсах открываются каналы, пропускающие катионы внутрь клетки, — мембрана деполяризуется. В тормозных синапсах открываются каналы, проводящие анионы, что приводит к гиперполяризации мембраны.

В определенных обстоятельствах синапсы могут менять свою чувствительность, что называется синаптической пластичностью. Это приводит к тому, что синапсы одного нейрона приобретают различную между собой восприимчивость к внешним сигналам.

Одновременно на синапсы нейрона поступает множество сигналов. Тормозящие синапсы тянут потенциал мембраны в сторону накопления заряда внутри клети. Активирующие синапсы, наоборот, стараются разрядить нейрон.

Когда суммарная активность превышает порог инициации, возникает разряд, называемый потенциалом действия или спайком. Спайк – это резкая деполяризация мембраны нейрона, которая и порождает электрический импульс. Весь процесс генерации импульса длится порядка 1 миллисекунды. При этом ни продолжительность, ни амплитуда импульса не зависят от того, насколько были сильны вызвавшие его причины.

После спайка ионные насосы обеспечивают обратный захват нейромедиатора и расчистку синаптической щели. В течение рефрактерного периода, наступающего после спайка, нейрон не способен порождать новые импульсы. Продолжительность этого периода определяет максимальную частоту генерации, на которую способен нейрон.

Спайки, которые возникают как следствие активности на синапсах, называют вызванными. Частота следования вызванных спайков кодирует то, насколько хорошо поступающий сигнал соответствует настройке чувствительности синапсов нейрона. Когда поступающие сигналы приходятся именно на чувствительные синапсы, активирующие нейрон, и этому не мешают сигналы, приходящие на тормозные синапсы, то реакция нейрона максимальна. Образ, который описывается такими сигналами, называют характерным для нейрона стимулом.

Конечно, представление о работе нейронов не стоит излишне упрощать. Информация между некоторыми нейронами может передаваться не только спайками, но и за счет каналов, соединяющих их внутриклеточное содержимое и передающих электрический потенциал напрямую. Такое распространение называется градуальным, а само соединение называется электрическим синапсом. Дендриты в зависимости от расстояния до тела нейрона делятся на проксимальные (близкие) и дистальные (удаленные). Дистальные дендриты могут образовывать секции, работающие как полуавтономные элементы. Помимо синаптических путей возбуждения есть внесинаптические механизмы, вызывающие метаботропные спайки. Кроме вызванной активности существует еще и спонтанная активность. И наконец, нейроны мозга окружены глиальными клетками, которые также оказывают существенное влияние на протекающие процессы.

Долгий путь эволюции создал множество механизмов, которые используются мозгом в своей работе. Некоторые из них могут быть поняты сами по себе, смысл других становится ясен только при рассмотрении достаточно сложных взаимодействий. Поэтому не стоит воспринимать сделанное выше описание нейрона как исчерпывающее.

Общее представление о мозге


Нервные клетки, они же нейроны, вместе со своими волокнами, передающими сигналы, образуют нервную систему. У позвоночных основная часть нейронов сосредоточена в полости черепа и позвоночном канале. Это называется центральной нервной системой. Соответственно, выделяют головной и спинной мозг как ее составляющие.

Спинной мозг собирает сигналы от большинства рецепторов тела и передает их в головной мозг. Через структуры таламуса они распределяются и проецируются на кору больших полушарий головного мозга.


Кроме больших полушарий обработкой информации занимается еще и мозжечок, который, по сути, является маленьким самостоятельным мозгом. Мозжечок обеспечивает точную моторику и координацию всех движений.

Зрение, слух и обоняние обеспечивают мозг потоком информации о внешнем мире. Каждая из составляющих этого потока, пройдя по своему тракту, также проецируется на кору. Кора – это слой серого вещества толщиной от 1.3 до 4.5 мм, составляющий наружную поверхность мозга. За счет извилин, образованных складками, кора упакована так, что занимает в три раза меньшую площадь, чем в расправленном виде. Общая площадь коры одного полушария – приблизительно 7000 кв.см.

В итоге все сигналы проецируются на кору. Проекция осуществляется пучками нервных волокон, которые распределяются по ограниченным областям коры. Участок, на который проецируется либо внешняя информация, либо информация с других участков мозга образует зону коры. В зависимости от того, какие сигналы на такую зону поступают, она имеет свою специализацию. Различают моторную зону коры, сенсорную зону, зоны Брока, Вернике, зрительные зоны, затылочную долю, всего около сотни различных зон.

В вертикальном направлении кору принято делить на шесть слоев. Эти слои не имеют четких границ и определяются по преобладанию того или иного типа клеток. В различных зонах коры эти слои могут быть выражены по-разному, сильнее или слабее. Но, в общем и целом, можно говорить о том, что кора достаточно универсальна, и предполагать, что функционирование разных ее зон подчиняется одним и тем же принципам....

Покажите на практическом примере, исходя из изложеного вами, как передается мысль на расстояние?

мозг работает на 21%

Все зависит сколько синапсов в мозгу!

Прежде чем о мозге, нужно понять бы что такое жизнь,
в отличие от механической экзотики.

Ни один из ВАС коме механики, автомата ничего представить себе не может.
То есть - рабы божьи. Даже курица безмозглая сложнее Вас устроена.

Явление жизни, это проявление исключительно собственной воли, в отличие от велосипеда...
Неужели это так сложно понять?

Но уже это, сразу бога Вашего - на помойку, и это мягко говоря.
Вот в чем дело, дятлы.

Но и я не собираюсь реанимировать дохлых конформистов. Да это и опасно.

buba (16 Сентябрь 2015 - 18:41) писал:

легкий бред после обширной информации по нейробиологии

Нейробиология - это псевдонаука, как и психология и психиатрия, потому что нет никаких реальных достижения и статистики в излечении душевнобольных.

nikvovk (28 Март 2017 - 09:41) писал:

Извините, но нейробиология (как и психология) - это не врачебная дисциплина. Объяснить - ещё не значит исцелить.
Другое дело, что мы пытаемся объяснить вненаучное явление (корелляцию бытия и сознания) на языке науки. Сознание иррационально, а язык науки рационален. Здесь, да - есть проблема. Думается, для её решения наиболее пригоден язык семантической философии.

Очеь интересно