Как работает головной мозг человека

(прошу сильно не пинать, я ещё не публиковал тут посты на тему науки, это только начало, адекватные советы и пожелания приветствуются)

Учёные из Калифорнийского университета Беркли проследили за движением мысли в коре головного мозга человека, о чём они и сообщили 17 января. Наблюдение показало как префронтальная кора головного мозга координирует процесс начиная от восприятия задачи мозгом, через зрительную или слуховую кору, до интерпретации и вывода результата уже моторной корой.

Записывая электрическую активность нейронов непосредственно с поверхности головного мозга, ученые обнаружили, что для простой задачи, времени необходимо немного, до полу секунды, а вот усложняя задачу, к примеру, если необходимо найти антоним к слову, мозгу требуется уже несколько секунд, чтобы ответить, в течение которых префронтальная кора действовала на других участках мозга, включая, скорее всего и сети памяти, но они фактически не видны на поверхности мозга.

А после этого префронтальная кора передавала сигнал в моторную кору, чтобы вызвать ответную реакцию. Чем быстрее проходили эти процессы в мозге, тем быстрее люди реагировали на задание. В течение времени между стимулом и ответом префронтальная кора оставалась активной, чтобы координировать все другие области мозга, выступая в качестве «командующего парадом».

Интересный факт обнаружили учёные при изучении этого процесса, так выяснилось, что мозг начал подготавливать моторную кору уже в момент поступления задания, то-есть ещё до формирования ответа. Как говорит одна из авторов исследования Августа Шестюк, что это объясняет распространённые случаи, когда человек начинает сначала говорить, а потом думать.

Очень интересно было бы пронаблюдать активность в мозге, когда человек сталкивается с восприятием ситуаций несущих повышенную эмоциональную нагрузку, а также интересна реакция на неожиданности и неприятности. Нет секрета в том, что если случайно ударить себя по пальцу молотком то мозг не полезет глубоко в отделы памяти за нужным словом. Мозг вероятно держит такие шаблонные сценарии поближе к моторной коре.

А некоторые реакции на эмоции связанные с красотой или эмоциональным событием вообще вызывают противоречивые ощущения.

Для примера хорошо подходят слова Анатолия Трушкина из рассказа «основной инстинкт»:

Или другой пример с выбором действий в коре моторики, как известный рассказ:

— Мам, у нас в садике есть девочка, она мне нравится. Когда был тихий час, я хотел её поцеловать, но она лежала так далеко, поэтому я в неё плюнул.

А в целом исследование подтверждает и всё то, что учёные наблюдали у людей и животных за последние 10 лет исследований.

Эксперименты в данном случае были узконаправленными на изучение роли префронтальной коры лобных долей мозга и в целом на механизм познания.

Отличительной чертой данного исследования был также способ сбора информации. В то время как другие учёные собирают информацию о процессах в мозге без хирургического вмешательства по средствам энцефалограмм и МРТ, в данном исследовании использовался инвазивный метод, то-есть метод электрокортикографии.

Когда непосредственно на поверхность мозга помещается несколько сотен электродов для регистрации сигналов на его тонкой внешней коре. Это стало возможным благодаря 16 добровольцам, которы были больны эпилепсией и нуждались в операции, при которой вскрывается черепная коробка, чтобы определить источники вызывающие судороги.

Сам же эксперимент состоял из 8 задач, как простых, к примеру: повторение слова, определение пола по лицу или по голосу. Так и сложных: к примеру: определение эмоций по лицу, подбор антонимов к словам или оценка прилагательных по отношению к своему характеру. При выполнении этих задач было зарегистрировано 4 типа нейронной активности мозга:

1. Префронтальная кора, постоянно активна во всех этих процессах, координируя ввод из разных областей мозга.

2. Активация слуховой или зрительной коры мозга, для восприятия сигнала.

3. Активация в сенсорной и префронтальной коре, чтобы извлечь смысл.

4. Активация моторной коры чтобы вывести результат в виде слов или действий, таких как нажатие кнопки, к примеру.

Также в процессе исследований было установлено, что при усложнении задачи префронтальная кора дольше находится в активной фазе, но это связано не со скоростью работы нейронов, а с тем, что задействуется больше областей коры головного мозга, в которых префронтальная кора участвует в качестве дирижера.

В общем исследование довольно интересно и ведёт к пониманию механизмов работы мозга. Потому как в этом направлении науки ещё очень много вопросов.

У каждого отдела мозга есть свои функции. Так, например, информация, полученная при помощи зрения, анализируется в затылочной области мозга. А движение контролируется достаточно узкой полосой нервной ткани, протянувшейся от верхней части головы к уху, как дужка наушников.

Читайте также:  Как влияет на мозг шоколад

При этом и зрение, и слух, и движение, и все тактильные ощущения контролируются зеркально. Так, если у человека произошел инсульт в левом полушарии – у него нарушаются двигательные функции правой стороны тела.

Рядом с двигательной областью располагается район, где контролируются тактильные ощущения. Поэтому нередко при повреждении мозга человек одновременно утрачивает и способность двигаться, и возможность чувствовать.

Восприятие слуховой информации происходит в височной области мозга. У правшей левая височная доля отвечает за понимание слов и выражение собственных мыслей. Правая височная доля – помогает слышать музыку и идентифицировать различные шумы.

Область мозга, где зрительные и слуховые области встречаются, отвечает за функцию чтения – преобразование визуальных образов в звуки.

Самая большая часть мозга – это лобные доли. Одна из основных функций этого отдела мозга – планирование – возможность совершать поступки, требующие нескольких разных действий.
Чтобы последовательность действий была правильной, лобные доли осуществляют еще одну функцию – организационную.

Кроме того, лобные доли играют важную роль в контроле эмоций. В глубоко расположенных отделах мозга располагаются области, отвечающие за примитивные эмоции: голод, агрессию и сексуальное влечение.

Эти структуры отправляют сообщения в отделы мозга, отвечающие за действия. Лобные доли управляют этим процессом за счет так называемой стоп-функции.

Бойцы невидимого фронта

В задней части головного мозга располагается мозжечок. Его объем составляет примерно одну восьмую от размера больших полушарий.

Несмотря на небольшой размер, этот отдел мозга контролирует координацию движений (совместную работу всех мышц) и чувство равновесия. Благодаря работе мозжечка человек может стоять на ногах, сохранять равновесие и передвигаться.

Ствол головного мозга находится под большими полушариями и за мозжечком. Он соединяет спинной и головной мозг и контролирует все функции, которые необходимы для поддержания жизни в теле.

Ствол отвечает за непроизвольную работу мышц при дыхании, сердцебиении, за переваривание пищи и циркуляцию крови. Он работает автоматически и без перерывов.

Ствол мозга также отвечает за сортировку и распределение сообщений, которые головной мозг получает от всего организма.

Другая примечательная область головного мозга – гиппокамп.
Это парное образование, расположенное в височных долях полушарий, управляет памятью. Точнее, передачей информации из хранилища краткосрочной памяти – в долгосрочную.

Гипофиз находится на нижней поверхности мозга – в специальной костной ямке, которая называется турецким седлом. Размер гипофиза очень мал – не больше горошины.
Его задача – контроль производства и выделения всех гормонов в организме. Производит гипофиз и собственные гормоны – например, гормон роста.

Гипоталамус находится практически в геометрическом центре мозга. Он синхронизирует между собой работу нервной и эндокринной систем организма, тесно сотрудничая с гипофизом.
Так, например, он отвечает за своеобразный внутренний термометр, который поддерживает температуру всего тела. Если она увеличивается – гипоталамус отправляет сложное нервно-гормональное сообщение, стимулирующее потоотделение. Если снижается – дает команду для мышечной дрожи.

Левое и правое полушария

Наш головной мозг состоит из двух половинок – левого и правого полушарий. Как установила наука, эти полушария специализируются на решении совершенно разных задач и выполняют взаимодополняющие функции. Левое полушарие ориентировано и специализируется на восприятии только трехмерного пространства, воспринимает тот мир, в котором мы живем. Связанное с ним Сознание помогает нам воспринимать, осознавать этот мир и творить в нем. Оно воспринимает речь, слова.

Но процессы, происходящие в мире, левое полушарие не способно воспринимать целиком, поэтому оно дифференцирует их, делит на составные части. Свой ресурс в этом отношении левое полушарие целиком и полностью исчерпало: все, что можно было поделить – уже поделено. Все наше восприятие и жизнь направлены на развитие левого полушария, поэтому мы отлично умеем все расчленять, препарировать и разделять.

Но эти дискретные величины мы не умеем объединять. Потому что левое полушарие не наделено такой функцией от Природы, и научить его этому нельзя! А значит, мы не можем предвидеть и понять, к каким последствиям приведут нас те или иные наши действия (в том числе – и пренебрежительное отношение к данной информации).

Функция правого полушария

Правое полушарие ориентировано на восприятие многомерного пространства, на формирование в Сознании единой, целостной, абстрактной картины Мира. Именно оно дает возможность объединить разрозненные, дискретные понятия и представления, сложить общую, единую картину Мира.
Оно позволяет
— предусмотреть и предугадать последствия тех или иных действий;
— увидеть целостную картину всех мировых процессов в их органической взаимосвязи;
— дает возможность творчески реализовать себя;
— предугадывать, предвосхищать и формировать будущее, с желаемым результатом;
— расширять диапазон осознания, раскрыв в себе богоподобные возможности и способности.
Только через развитие правого полушария человек способен достичь совершенного здоровья, бессмертия и совершать все те чудеса, на которые способны йоги, маги и волшебники.

Читайте также:  Как расслабить мозг после напряженной работы

Активность правого полушария присуща всем людям от рождения. Однако, начиная с раннего детства, его активность блокируется всем воспитательным процессом, потому что характер воздействия на детей их правого полушария не воспринимается людьми с активным левым полушарием. Таким ребенком трудно управлять…

1. Усталость — пик креативности

При недостатке сил и энергии фильтровать поток информации, анализировать статистические данные, находить и, что самое главное, запоминать причинно-следственные связи крайне тяжело. Когда речь заходит о творчестве, то перечисленные негативные моменты приобретают положительный окрас, так как этот вид умственной работы предполагает генерирование новых идей и нерациональное мышление. Другими словами, уставшая нервная система при работе над творческими проектами более эффективна.

В одной из статей научно-популярного американского журнала Scientific American говорится о том, почему отвлечение играет важную роль в процессе креативного мышления:

2. Влияние стресса на размеры мозга

Стресс — это один из наиболее сильных факторов, влияющих на нормальное функционирование головного мозга человека. Недавно ученые Йельского университета (Yale University) доказали, что частые переживания и депрессии в буквальном смысле уменьшают размеры центральной части нервной системы организма.

Исследуя мозг умерших людей, перед смертью страдавших от депрессии, ученые установили, что самая большая деформация наблюдается в префронтальной коре, отвечающей за наиболее сложные когнитивные и поведенческие функции. Кроме того, длительное нервное напряжение оказывает негативное воздействие на гиппокамп — часть лимбической системы головного мозга, участвующей в процессах формирования эмоций и консолидации памяти.

3. Псевдопараллельная работа мозга

Многие уверенны в том, что одновременное выполнение нескольких дел повышает продуктивность работы. Как выяснилось, смотреть фильм, жевать бутерброд и отвечать при этом на сообщение в Facebook практически невозможно. Навык, практикуемый нами изо дня в день, носит менее красноречивое название — переключение контекста (context switch). Иными словами, человек просто прекращает работу над одной задачей, быстро переключаясь на вторую, третью и т. д.

«Результаты многих исследований показывают, что параллельная работа над несколькими заданиями повышает частоту возникновения ошибок на 50% и увеличивает длительность работы в два раза.

Головной мозг человека не может синхронизировать процессы принятия решений в отношении двух отдельно взятых проблем. Пытаясь сделать два действия в одно и то же время, мы всего лишь истощаем свои когнитивные способности, переключаясь с одной проблемы на другую.

В случае, если человек сконцентрирован на чем-то одном, основную роль играет префронтальная кора, контролирующая все возбуждающие и угнетающие импульсы.

4. Короткий сон повышает умственную активность

Улучшение памяти

После окончания эксперимента по запоминанию 40 иллюстрированных карточек одна группа участников на протяжении 40 минут спала, тогда как вторая бодрствовала. В результате последующего тестирования выяснилось, что участники, которым выпал шанс немного вздремнуть, запомнили карточки гораздо лучше:

Улучшение процесса обучения

В процессе исследования, проведенного профессорами Калифорнийского университета (The University of California), перед группой студентов было поставлено довольно сложное задание, требующее изучения большого количества новой информации. Через два часа после начала эксперимента половина волонтеров, точно так же, как и в случае с карточками, на протяжении короткого периода времени спала.

Что происходит во время сна?

Несколько недавних исследований показали, что во время сна активность правого полушария значительно повышается, тогда как левое ведет себя предельно тихо. 🙂

Такое поведение ему совершенно не свойственно, так как у 95% населения планеты левое полушарие является доминирующим. Андрей Медведев, автор данного исследования, сделал весьма забавное сравнение:

Несмотря на то, что зрение является одной из пяти составляющих сенсорной системы, способность воспринимать электромагнитное излучение видимого спектра по своей важности значительно превалирует над остальными:

«Через три дня после изучения какого-либо текстового материала, вы вспомните всего 10% прочитанного. Несколько релевантных изображений способны увеличить эту цифру на 55%.

На самом деле то, что мы так сильно полагаемся на свою зрительную систему, имеет несколько негативных моментов. Вот один из них:

На картинке, представленной ниже, показано, какая часть головного мозга отвечает за обработку визуальной информации, и ее взаимодействие с другими областями мозга.

Читайте также:  Биологическая смерть мозга характеризуется

6. Влияние типа личности

Принято считать, что экстравертность и интровертность каким-то образом связаны с тем, насколько открыт или застенчив человек. На самом деле все опять-таки зависит от работы мозга. 🙂

Прилежащее ядро является частью дофаминергической системы, вызывающей чувство удовольствия и влияющей на процессы мотивации и обучения. Дофамин, вырабатываемый в мозгу экстравертов, подталкивает их к совершению безумных поступков и дает возможность полностью насладиться происходящими вокруг событиями. Миндалевидное тело, в свою очередь, играет ключевую роль в формировании эмоций и отвечает за обработку возбуждающих и угнетающих импульсов.

Другие исследования продемонстрировали, что самая большая разница между интровертами и экстравертами заключается в процессах обработки различных стимулов, поступающих в мозг. У экстравертов этот путь гораздо короче — возбуждающие факторы двигаются через области, отвечающие за обработку сенсорной информации. У интровертов траектория движения стимулов гораздо сложнее — они проходят через области, связанные с процессами запоминания, планирования и принятия решений.

«Тот, кто никогда не ошибается, менее симпатичен окружающим, нежели тот, кто временами делает глупости. Совершенство создает дистанцию и невидимую ауру недосягаемости. Именно поэтому в выигрыше всегда тот, у кого есть хоть какие-то изъяны.

8. Медитация — подзарядка для мозга

Медитация полезна не только для улучшения внимания и сохранения спокойствия в течении дня. Различные психофизические упражнения имеют множество положительных эффектов.

Спокойствие

Чем чаще мы медитируем, тем спокойнее становимся. Это утверждение несколько спорное, но довольно интересное. Как выяснилось, причиной тому является разрушение нервных окончаний мозга. Вот как выглядит префронтальная кора до и после 20-минутной медитации:

Во время медитации нервные связи значительно ослабевают. При этом связи между областями мозга, отвечающими за рассуждения и принятия решений, телесными ощущениями и центром страха, наоборот, укрепляются. Поэтому, переживая стрессовые ситуации, мы можем более рационально их оценивать.

Креативность

Исследователи Лейденского университета в Нидерландах, изучая целенаправленную медитацию и медитацию ясного ума, обнаружили, что у участников эксперимента, практикующих стиль целенаправленной медитации, не наблюдалось особых изменений в областях мозга, регулирующих процесс творческого мышления. Те, кто избрал для себя медитацию ясного ума, намного превзошли остальных участников по результатам последующего тестирования.

Память

Кэтрин Кэрр (Catherine Kerr), доктор философских наук, сотрудник Центра Биомедицинского Сканирования MGH (Martinos Center for Biomedical Imaging) и Исследовательского центра Ошера Гарвардской Медицинской Школы, утверждает, что медитация повышает многие умственные способности, в частности — быстрое запоминание материала. Способность абсолютно абстрагироваться от всех отвлекающих факторов позволяет людям, практикующим медитацию, предельно концентрироваться на выполняемой задаче.

9. Упражнения — реорганизация и воспитание силы воли

Конечно, физические упражнения очень полезны для нашего тела, но как насчет работы мозга? Между тренировками и умственной активностью существует точно такая же связь, как между тренировками и положительными эмоциями.

Если вы только приступили к занятиям, ваш мозг воспримет это событие не иначе как стресс. Учащенное сердцебиение, одышка, головокружение, судороги, мышечная боль и т. д. — все эти симптомы возникают не только в тренажерных залах, но и в более экстремальных жизненных ситуациях. Если ранее вы ощущали что-то подобное, эти неприятные воспоминания обязательно всплывут в памяти.

Чтобы защититься от стресса, во время тренировки мозг вырабатывает белок BDNF (нейротрофический фактор мозга). Вот почему после занятий спортом мы чувствуем себя непринужденными и в конечном итоге даже счастливыми. Кроме того — как защитная реакция в ответ на стресс — увеличивается выработка эндорфинов:

10. Новая информация замедляет ход времени

Вы когда-нибудь мечтали о том, чтобы время летело не так быстро? Наверное, неоднократно. Зная, каким образом человек воспринимает время, можно искусственно замедлять его ход.

Поглощая огромное количество информации, поступающей от разных органов чувств, наш мозг структурирует данные таким образом, чтобы мы могли беспрепятственно воспользоваться ими в будущем.

Более странно то, что за восприятие времени отвечают практически все области нервной системы.

Когда человек получает много информации, мозгу необходимо определенное время на ее обработку, и чем дольше длится этот процесс, тем больше замедляется ход времени.

Когда же мы в который раз работаем над до боли знакомым материалом, все происходит с точностью до наоборот — время пролетает практически незаметно, так как особых умственных усилий прикладывать не приходится.

Читайте также:
Adblock
detector