Библиография

Kennedy, D.N., Lange, N., Makris, N., Bates, J., Meyer, J., and Caviness, V. S. Jr., Gyri of the human neocortex: an MRI-based analysis of volume and variance. Cerebral Cortex, 8:372-84, 1998.

Peters., and Jones, E.G., Cerebral Cortex. Vol. 3, Cellular Components of the Cerebral Cortex (New York, Plenum, 1984).

ВОПРОС:

Имеет ли значение вес головного мозга? Располагает ли человек самым крупным мозгом по сравнению с другими животными?

ОТВЕТ:

Возможно, вы думаете, что у человека самый большой мозг в животном царстве, но это не так. В принципе, чем крупнее животное, тем больше его мозг. Судя по размерам головы, можно сразу сказать, что мозг коровы больше кошачьего мозга, а у кота мозг больше, чем у мыши. Одна из причин такого положения заключается в том, что крупным животным приходится управлять большей массой мышц и обрабатывать больше информации с поверхности тела.

Мозг взрослого человека весит около 1,4 кг (3 фунта). У некоторых животных вес мозга превышает 1,4 кг. К таким животным относятся слоны, дельфины-афалины, черные дельфины, киты-горбачи, косатки, блювалы и кашалоты.

Может быть, вы думаете, что у человека самый большой мозг, если выразить его вес, как долю от веса всего тела? Не спешите с ответом. У нескольких животных этот показатель превосходит показатель человека. У человека весом 150 фунтов мозг весит три фунта, следовательно, отношение веса мозга к весу тела равно 1:50, и вес мозга составляет 2 процента от веса тела. Вес мозга колибри составляет 3,8 процента от веса тела этой птички.

Размер мозга животного можно также сравнивать с ожидаемым размером мозга у животных с сопоставимыми размерами тела. Зная действительный вес мозга, и сравнив его с ожидаемым весом мозга сходных по размеру животных, можно получить коэффициент энцефализации (КЭ). Вес мозга пропорционален весу тела, взятому в степени две трети. Воспользовавшись этой формулой, можно оценить, насколько большим должен быть головной мозг. Люди находятся на верхнем полюсе этой шкалы с коэффициентом энцефализации, равным 7,44.

В Приложении 3 перечислены массы мозга различных животных.

Библиография

Rehkämpfer, G., Schuchmann, K.L., Schleicher, A., and Zilles, K., Encephalization in hummingbirds (Trochilidae). Brain, Behavior and Evolution, 37:85–91, 1991.

ВОПРОС:

Является ли мозг мышцей?

ОТВЕТ:

Возможно, вы не раз слышали фразу: «Упражняй свой мозг!» Означает ли это, что надо упражнять мышцы головного мозга? Нет, потому что мозг – не мышца. Мозг приблизительно на 80 процентов состоит из воды, на 10 процентов из жира и на 10 процентов из белка, солей и неорганических веществ. За исключением гладких мышц, расположенных в стенках кровеносных сосудов головного мозга, других мышц в мозге нет. Напутствие «упражнять мозг» относится к умственной работоспособности, которая требуется не для поднятия тяжестей, а для чтения, игры в шахматы и решения кроссвордов.

ВОПРОС:

Почему у мозга так много складок?

ОТВЕТ:

Этот вопрос можно сформулировать по-другому: почему у человеческого мозга так много складок, в то время как не у всех животных мозг так сморщен, как у человека. Человеческий мозг густо покрыт складками, у шимпанзе складок меньше, у мартышек еще меньше, и так далее, пока мы не доберемся до скромной землеройки, мозг которой гладок, как биллиардный шар. Землеройки славятся своей тупостью, а человек – умом, и поэтому вы с полным правом можете предположить, что существует какая-то зависимость между интеллектом и степенью складчатости мозга. Да, вы не ошибетесь. Это рассуждение приводит нас к выводу о том, что складчатость позволяет уместить в ограниченном пространстве черепной коробки больший объем коры мозга.

Кора, как явствует из ее названия, представляет собой наружный слой мозга, это позднейшее эволюционное дополнение, очень важное для осуществления высших мозговых функций. Грубо говоря, чем больше коры, тем больше ума. Толщина коры мозга приблизительно одинакова у всех млекопитающих (за исключением китов и дельфинов – у них кора немного тоньше), но площадь поверхности коры (относительно размеров тела) значительно больше у животных, обладающих большими когнитивными способностями. Если расправить все складки коры мозга человека, то площадь ее окажется равной приблизительно двум с половиной квадратного фута. Если бы кора такой площади умещалась в полости черепа в расправленном виде, то у человека была бы такая большая голова, что ее было бы трудно носить, а кроме того, детей с большой головой было бы тяжело рожать. Складчатость коры позволяет аккуратно упаковать все нейроны мозга внутри черепной коробки.

ВОПРОС:

Каким образом нервная система связана с другими системами организма?

ОТВЕТ:

Нервная система прямо или косвенно связана со всеми остальными системами организма, включая такие системы, как сердечно-сосудистая, опорно-двигательная, репродуктивная, пищеварительная, мочевая, покровная (кожа и волосы), лимфатическая, эндокринная и дыхательная.

Сообщение между нервной системой (головной мозг, спинной мозг и периферические нервы) представляет собой улицу с двусторонним движением, по которой сигналы могут идти как от нервной системы к органам, так и от органов в центральную нервную систему. Хороший пример – это сообщение между центральной нервной системой и мышцами. Для того чтобы вы могли пошевелить рукой или ногой, кора мозга посылает сигнал в его ствол, где сигнал переходит на другую сторону тела. После этого сигнал поступает в спинной мозг и передается по нему к двигательным нейронам. Двигательные нейроны по своим аксонам передают сигнал мышце, приказывая ей сократиться. С другой стороны, в мышце расположены чувствительные рецепторы, которые посылают сигналы о состоянии мышцы обратно в нервную систему. Мозг использует эту информацию для того, чтобы регулировать сокращение и расслабление периферической мускулатуры. Такой постоянный диалог между центральной нервной системой и мышцами позволяет удерживать предметы с достаточной силой, не ронять их, но при этом и не повреждать их чрезмерно сильной хваткой.

Связи нервной системы с другими системами тоже представляют собой улицы с двусторонним движением. Нервная система, например, контролирует частоту сердечных сокращений (то есть деятельность системы кровообращения), с помощью мышц движет кости (влияет на состояние опорно-двигательной системы), регулирует выделение в кровь гормонов (то есть активность эндокринной системы) и стимулирует активность защитных механизмов, влияя на деятельность лимфатической системы. Помимо этого, нервная система регулирует частоту и глубину дыхания, контролирует потребление пищи и воды, управляет половым поведением и системой выделения (мочевой системой). Нервная система регулирует даже сокращения мышц, прикрепленных к волосам. В ответ системы и органы посылают в центральную нервную систему сенсорную информацию о своем состоянии, обеспечивая, таким образом, обратную связь органов с нервной системой.

ВОПРОС:

Как соединяются друг с другом две половины мозга?

ОТВЕТ:

Мозолистое тело – это мощный пучок, состоящий приблизительно из 200 миллионов нервных волокон (аксонов), связывающих правое и левое полушария головного мозга. Эта связь позволяет правой и левой половинам головного мозга обмениваться информацией и согласовывать их совместную деятельность.

У подавляющего большинства людей мозолистое тело есть, но в очень редких случаях люди рождаются с частичным или полным его отсутствием. Эта патология называется врожденной агенезией мозолистого тела. Симптомы этого заболевания могут быть выражены в разной степени в зависимости от других нарушений, которые могут сопутствовать агенезии мозолистого тела. У некоторых людей, родившихся без этой структуры, сохраняется нормальный интеллект, но у других наблюдаются тяжелые когнитивные нарушения, судорожные припадки и двигательные расстройства.