Размеры головного мозга живых существ. Мозг слона: объем и вес

Происхождение мозга Савельев Сергей Вячеславович

§ 4. Отношение массы мозга и тела

Мозг первичноводных позвоночных животных (круглоротые, хрящевые и костистые рыбы), амфибий и рептилий составляет примерно 1/10-1/40 массы всей нервной системы. Эта пропорция существенно зависит от размеров тела животного. Если животное крупное, то масса периферической нервной системы, куда входят нервы и ганглии, может более чем в 10 раз превышать размеры головного и спинного мозга вместе взятого. По-видимому, у вымерших крупных динозавров размер головного мозга был крайне мал по сравнению с таковым периферической нервной системы и мог составлять её 30-ю или даже 50-ю часть. У птиц и млекопитающих ситуация несколько иная. У птиц головной и спинной мозг обычно составляет 1/2-1/5 массы всей нервной системы. Существуют и исключения. У мелких птиц пропорция нарушается, поскольку мозг имеет огромную относительную массу, а тело весит всего несколько граммов.

Мозг/ тело
Колибри 1/12
Мышь 1/26
Крыса 1/28
Крот 1/34
Белка 1/36
Летучая мышь 1/40
Ленивец 1/100
Горилла 1/100
Голубь 1/100
Пчела 1/130
Афалина 1/140
Олень 1/150
Орёл (могильник) 1/160
Шакал 1/200
Собака 1/250
Кролик 1/300
Одиночная оса 1/300
Овца 1/350
Лошадь 1/400
Тапир 1/500
Слон 1/500
Лягушка 1/750
Страус 1/800
Морж 1/850
Лев 1/1000
Тигр 1/1200
Бегемот 1/1500
Жираф 1/1700
Кашалот 1/3500
Жук-плавунец 1/4000
Финвал 1/10000
Синий кит 1/20000

Рис. I-7. Сравнительные размеры спинного и головного мозга у животных различных групп.

Головной и спинной мозг почти равны по массе у лягушки (а); у зелёной мартышки и игрунки масса головного мозга намного превышает массу спинного (6, в). Спинной мозг змеи по размерам и массе во много раз превышает головной мозг (г).

Одним из рекордсменов в этой области является колибри. Масса мозга колибри составляет 1/12 массы тела. Для птиц и млекопитающих это рекордное отношение, поскольку оно больше только у ново-рождённого ребёнка (1/7), но новорождённый не может самостоятельно выжить. Колибри считается животным с максимальной относительной массой мозга (см. рис. I-6). Однако в этих схемах не учитываются масса периферической нервной системы и её роль в метаболизме. Если добавить к мозгу колибри ещё и массу её периферической нервной системы, то общее отношение нервная система/тело станет 1/6.

Интересно отметить, что у многих беспозвоночных животных отношение массы мозга к массе тела ненамного отличается от этого показателя у теплокровных позвоночных. Если за головной мозг членистоногих принять головные ганглии с нейрогемальным органом, то его массе могут «позавидовать» многие позвоночные. Так, у рабочей пчелы отношение масса головных ганглиев/масса тела будет 1/130, у муравья - 1/140, у одиночной осы - 1/300, у майского жука и жука-плавунца - 1/4000. Иначе говоря, головные ганглии пчелы и муравья сопоставимы с относительными размерами головного мозга оленя, а одиночной осы - с мозгом льва. Вместе с тем масса туловищных ганглиев беспозвоночных почти всегда превышает массу головного мозга. Если учесть их размеры, то пропорция масса нервной системы/масса тела примет очень неожиданный вид - она достигнет уровня высших млекопитающих. Для пчёл, муравьев, одиночной осы, майского жука и плавунца она составит 1/40,1/45,1/100 и 1/1200 соответственно. Сопоставив эти отношения с аналогичными у приматов, мы получим неприятную «закономерность»: жуки-плавунцы и высшие приматы объединятся в общем «церебральном индексе», что подчеркнёт сомнительную ценность этого параметра для оценки интеллекта. Массовые отношения тела и мозга только косвенно отражают основные тенденции эволюции мозга.

У млекопитающих отношение массы мозга к массе периферической нервной системы имеет ряд особенностей. Головной и спинной мозг в этой группе может превышать массу всей остальной нервной системы. В этом случае отношение может изменяться в пределах от 3/1 до 1/5. Причины таких колебаний скрываются в размерах тела и мозга млекопитающих. Землеройки имеют небольшую массу тела и незначительные размеры периферической нервной системы, отношение мозг/периферическая нервная система будет у них около 3/2. Однако мозг землероек относительно массы тела очень велик, что принципиально меняет вид пропорции. Общее отношение нервная система/тело с учётом периферической нервной системы станет примерно 1/7.

Совершенно иная ситуация у крупных млекопитающих. Хоботные и китообразные имеют огромный мозг (см. рис. I-6) и огромную массу тела. Для обслуживания столь крупного тела необходима крайне развитая периферическая иннервация. Приблизительное отношение мозг/периферическая нервная система приближается к 1/2. Это значит, что у кита-финвала общая масса нервной системы может превышать 20 кг. Для оценки реальных размеров всей нервной системы необходимо учитывать несколько параметров одновременно. Первым параметром является абсолютная масса мозга, вторым - масса периферической нервной системы, третьим - масса тела животного. Только учёт всех перечисленных параметров даст реальную долю энергетических затрат на содержание мозга. Масса головного мозга различных животных представлена в табл. 1.

Из табл. 1 видно, что мозг млекопитающих может различаться по массе в 10 000 раз. Это разнообразие соответствует разнообразию размеров животных. Однако каждый вид весьма неоднороден. Он состоит из подвидов и пород, которые имеют существенные различия как по размерам тела, так и по объёму мозга.

Таблица 1. Абсолютная масса головного мозга у животных разных видов

Вид Масса, г
Жаба-повитуха (A. obstetricans) 0,04
Жаба обыкновенная (в. vulgaris) 0,07
Гадюка обыкновенная (V. berus) 0,10
Пипа (P. pipiens) 0,12
Зелёная ящерица (L. viridis) 0,12
Лягушка зелёная (R. viriscens) 0,15
Мышь полевая (M. agrarius) 0,20
Лягушка-бык (R. catesbeiana) 0,25
Черепаха водяная (?. orbicularis) 0,25
Бурая лягушка (R. chensinensis) 0,27
Геккон обыкновенный (G. gekko) 0,27
Игуана (I. iguana) 1,44
Крыса серая (R. rattus) 1,60
Крыса пасюк (R. norvegicus) 2,30
Морская свинка (С. cobaya) 4,70
Колонок (M. arctica) 5,00
Аллигатор (A. mississippiensis) 8,00

Продолжение таблицы 1

Вид Масса, г
Кролик (О. cuniculus) 9,30
Медленный лори (N. tardigradus) 12,00
Заяц-русак (L. europaeus) 15,30
Крокодил (С. americanus) 15,60
Кошка домашняя (F. domesticus) 25,00
Лемур (L. brunnus) 26,00
Шакал (Т. mesomelas) 45,00
Собака обыкновенная (С. familiaris) 65,00
Рысь рыжая (L. rufus) 65,00
Макака-резус (М. rhesus) 80,00
Мангобей (С. fuliginosis) 100,00
Волк (С. lupus) 120,00
Павиан-сфинкс (P. sphinx) 135,00
Баран (О. aries) 140,00
Тапир (Т. americanus) 170,00
Гамадрил (P. hamadryas) 200,00
Медведь-гризли (U. horribilis) 230,00
Лев (Р. leo) 240,00
Тигр (P. tigris) 270,00
Шимпанзе (приматы) (P. troglodytes) 355,00
Орангутан (P. pygmaeus) 370,00
Осёл (E. asinus) 385,00
Бык (B. taurus) 490,00
Лошадь (E. caballus) 530,00
Гиппопотам (H. amphibius) 580,00
Жираф (G. camelopardalis) 680,00
Верблюд (С. dromedarius) 760,00
Горилла (G. gorilla) 940,00
Морж (О. rosmarus) 1120,00
Человек (H. sapiens) 1350,00
Морская свинья (Р. phocaena) 1550,00
Белуха (D. leucas) 2350,00
Слон индийский (E. indicus) 4700,00
Синий кит (B. musculus) 6800,00
Финвал (B. physalus) 7200,00
Кашалот (P. catodon) 9200,00

Примером таких различий могут служить собаки. Их мозг может различаться по массе в несколько раз. Самая маленькая масса мозга собаки, которая была описана в литературе, составляла 41,5 г, а самая большая - 212 г (Петропавловский, 1904). Табл. 2 поясняет внутривидовую изменчивость мозга собак.

Таблица 2. Средние величины массы головного мозга породистых и беспородных собак

Показательно процентное соотношение массы мозга и массы тела. Минимальное соотношение 0,2 выявлено у крупных собак, масса тела которых составляет 28–44 кг. Для особей с массой меньше 2,5 кг оно увеличивается до 2,9. Следовательно, масса мозга по отношению к единице массы тела уменьшается в соответствии с увеличением размеров животного. Однако у щенков и взрослых собак одной и той же породы отношение массы мозга к массе тела практически одинаково. Это отличает индивидуальное развитие собак от развития мозга обезьян и человека. У обезьян и человека плод рождается с большим мозгом и маленькой массой тела, а затем масса тела возрастает намного быстрее, чем мозг. Головной мозг подвержен половому диморфизму. У самок мозг обычно на 10–12 г меньше, чем у самцов. Суки обычно мельче, чем кобели, а их относительная масса мозга больше.

Весьма любопытны различия в этом плане породистых и беспородных собак. Средняя масса мозга в выборках беспородных собак колеблется от 42 до 118 г, а породистых - от 41,5 до 212 г. Породистые животные имеют большую амплитуду изменчивости головного мозга, чем беспородные. По-видимому, у одичавшей в Австралии собаки Динго мозг ещё более однороден по массе, чем у беспородных городских собак. Возврат к природным формам уменьшает искусственно созданное разнообразие. Надо отметить, что у породистых собак относительная масса мозга почти в 2 раза меньше, чем у беспородных.

Существует индивидуальная изменчивость размеров мозга у различных видов в природе. В специальных исследованиях на 25 зайцах-русаках (Lepus europaeus), проведённых в Польше, показана существенная изменчивость мозга. При средней массе мозга 15,3 г были найдены особи с мозгом массой 12 и 17 г. Известны вариации в массе мозга у приматов, хищных, копытных и сумчатых; они обычно не превышают 2024 %. Сходная изменчивость обнаружена и в массе мозга птиц, которые обитают в Европе и Америке (Lefebvre ef al., 1997).

Из книги О происхождении видов путем естественного отбора или сохранении благоприятствуемых пород в борьбе за жизнь автора Дарвин Чарльз

Ее отношение к естественному отбору. Прежде чем приступить к предмету этой главы, я должен сделать несколько предварительных замечаний, чтобы показать, как борьба за существование связана с Естественным отбором. В предыдущей главе мы видели, что у органических существ в

Из книги Допинги в собаководстве автора Гурман Э Г

5.2. ОБЩИЕ АСПЕКТЫ КОРРЕКЦИИ МЫШЕЧНОЙ МАССЫ Мускулатура животного не является чем-то раз навсегда данным. Она развивается по мере роста животного, меняется в соответствии с текущими потребностями организма и атрофируется при старении и снижении двигательной активности.

Из книги Проверка поведения, ее теоретические основы и ее практическое выполнение автора Менцель Рудольф

8. Отношение к выстрелу Проверяется в комплексе с проверкой на остроту, когда собака осталась одна, через 1-3 минуты выдержки.Оценивание:Не реагирует - 5 баллов.Реагирует, но не боится (не отражается на действиях) - 4 балла.Реагирует, незначительно возбуждается или

Из книги Семь экспериментов, которые изменят мир автора Шелдрейк Руперт

6. Отношение к выстрелу Хозяин уходит от собаки, через 10 секунд на расстоянии 15 метров от нее производится выстрел.5 баллов - полное безразличие.4 балла - собака изменяет положение но выстрела не боится.3 балла - вскакивает, волнуется, реагирует на выстрел.2 балла -

Из книги Первопоселенцы суши автора Акимушкин Игорь Иванович

2. ТАБУ НА СЕРЬЕЗНОЕ ОТНОШЕНИЕ К ДОМАШНИМ ЖИВОТНЫМ Сам по себе статус домашних животных представляет собой чрезвычайно распространенное и, как правило, неосознаваемое табу. Сущность этого табу заключается в том, что в привязанности человека к своему питомцу

Из книги Рассуждение о переворотах на поверхности земного шара и об изменениях, какие они произвели в животном царстве автора Кювье Ж

Наплевательское отношение к охоте Недостача двух глаз (шестиглазость) - качество у пауков, как видно, не родовое, а лишь случайное и вроде бы ни к чему эволюцией данное. Потому что шестиглазые встречаются и в семействах обычно восьмиглазых пауков - скакунчиков и

Из книги Новейшая книга фактов. Том 1 [Астрономия и астрофизика. География и другие науки о Земле. Биология и медицина] автора

ОТНОШЕНИЕ ВИДОВ К СЛОЯМ Что наиболее важно и что является самым существенным предметом всего моего труда и устанавливает его действительную связь с теорией земли-это вопрос, в каких слоях находится каждый вид, и нет ли здесь каких-нибудь общих законов, связанных либо с

Из книги Гомеопатическое лечение кошек и собак автора Гамильтон Дон

Из книги Фармацевтическая и продовольственная мафия автора Броуэр Луи

Из книги Новейшая книга фактов. Том 1. Астрономия и астрофизика. География и другие науки о Земле. Биология и медицина автора Кондрашов Анатолий Павлович

Сострадательное отношение к больным Индивидуализация лечения пациентов С именем Самуэля Ганемана связано развитие еще одной области медицины - лечение пациентов с психическими нарушениями. В то время жестокость в отношении подобных больных была скорее правилом, чем

Из книги Мир животных. Том 5 [Рассказы о насекомых] автора Акимушкин Игорь Иванович

Служба социального обеспечения, и её отношение ко всему обществу Служба социального обеспечения, в противовес утверждениям наших руководителей, основывается не на принципе солидарности, а на принципе безответственности. Настоящая солидарность возможна лишь на

Из книги Мозг и внушение автора Бехтерев Владимир Михайлович

Как велики потери солнечной массы на излучение? Ежесекундно Солнце теряет на излучение около 4,3 миллиона тонн своего вещества. В год это составляет 140 триллионов тонн (триллион – число, изображаемое единицей с 12 нулями) – такова, например, масса астероида диаметром 50

Из книги Глаз и Солнце автора Вавилов Сергей Иванович

Как определить оптимальность (недостаточность, избыточность) массы своего веса? Для определения нормальной массы тела обычно пользуются формулой, предложенной еще в XIX веке известным французским антропологом Полем Брока (1824–1880): идеальный вес в килограммах равен росту

Из книги автора

Наплевательское отношение к охоте Недостача двух глаз (шестиглазость) – качество у пауков, как видно, не родовое, а лишь случайное и вроде бы ни к чему эволюцией данное. Потому что шестиглазые встречаются и в семействах обычно восьмиглазых пауков – скакунчиков и

Из книги автора

Жанна д’Арк, Магомет, Петр I, Наполеон увлекали за собой массы народов, как гипнотизеры …Когда на мою долю выпала высокая честь, согласно установившемуся академическому обычаю, произнести речь в торжественном актовом собрании, я после некоторых колебаний решил

Из книги автора

Отношение сочетаний к светлому и темному 830 Эти сочетания можно разнообразить тем, что обе краски берутся светлыми, обе темными, одна светлой, а другая – темной; причем, однако, то, что имело общее значение для этих сочетаний, сохраняется и в каждом частном случае. Из того

Головной мозг – является центром управления всего организма, отвечает за мышление и сознание. Находится в черепной коробке, которая защищает его от повреждений. Удивительно, но он является самым жирным из всех органов в теле, так как больше чем на половину состоит из жира. Это утверждение невольно дает задуматься о том, что если самый жирный, значит и самый тяжелый. Так ли это? Сколько весит мозг человека? Есть ли разница в массе мозга взрослого человека, младенца и старика? Сколько мозгов у человека? Насколько различаются в этом вопросе мужчины и женщины? Влияет ли интеллект на вес мозга? Одинакова ли средняя масса серого вещества у представителей разных национальностей? Кто в животном мире обладает самым большим и самым маленьким мозгом? Попробуем разобраться и ответить на все поставленные вопросы.

Вес мозга и факторы, которые на него влияют

Человеческий мозг, как и весь организм в целом, меняется на протяжении всей жизни. Головной мозг человека начинает свое развитие с 15 по 21 день внутриутробного развития ребенка, к моменту рождения полностью формируется и его вес составляет от 300 до 500граммов. На протяжении первых 27 годов жизни вес головного мозга увеличивается пропорционально росту всего организма, а после уменьшается примерно на 3 грамма в год. Архимед в свою бытность пытался вычислить, сколько весит мозг взрослого человека путем помещения головы в бочку с водой. После подсчитывался объем выплеснувшейся воды, и на основании этой цифры вычислялась масса. Результат такого исследования был, мягко говоря, не совсем точен и понятен лишь самому Архимеду. На сегодняшний день учеными установлено, что средний вес человеческих мозгов составляет 2% от общей массы тела, в целом это составляет от 1 до 2кг.

Полезно узнать: Почему развитие мозга важно для современного человека и как эффективно это делать

В организме человека помимо головного, который находится в черепной коробке, существует еще 2 вида:

  • спинной. Располагается в шейном, грудном, поясничном и крестцовом отделе позвоночника. Его средний вес составляет всего 30 – 50грамм, длина около 50–ти сантиметров;
  • костный. Располагается в тканях бедер, ребер, таза и грудины. Весит 2000-4000грамм.

Масса мозга мужчины не намного больше женского, всего на 100 – 150грамм, так как от природы женщины миниатюрнее мужчин. А если высчитать процентное соотношение, то вес серого вещества у женщин будет больше. Самый большой женский «ум» весил 1565граммов, самый маленький – 1096граммов. В 1956 году 10–летняя девочка с успехом прошла тест на IQ, с результатом в 228. Это говорит о безосновательности мужского убеждения в том, что раз они больше по весу и росту чем женщины, значит и умнее. Тургенев, например, считал, что содержимое его черепа весит около трех килограмм.

Влияет ли интеллект на вес мозга? У гениального математика Гаусса, он составлял 2400грамм, у писателя Байрона более 2000грамм, Ленина всего 1340грамм. Существуют болезни, такие как болезнь Альцгеймера влияющие на толщину мозговой коры, тем самым, увеличивая его объем, но, никак не прибавляя ума. Шизофрения и частые депрессии наоборот его истончают. Самая большая масса мозга была зафиксирована у умственно отсталого человека – более 3000грамм. А если верить ученым, содержимое черепной коробки австралопитеков, было около 500грамм. Обращая внимание на эти цифры можно сделать вывод, что масса головного мозга здорового человека не влияет на умственные способности. Уровень интеллекта и таланта зависят от числа связей, в количествах и густоте расположения формирующих электрические импульсы нейронов. Нейроны анализируют поступающую информацию, реагируют на внешние воздействия, контролируют деятельность всего организма в целом. Они и представляют собой то самое серое вещество.

Полезно узнать: Правда ли, что эпилепсия передается по наследству

Доказано что масса головного мозга зависит от национальности и расовой принадлежности. Антропологи утверждают, что в этом вопросе белый человек превосходит чернокожего. Обладателями самого тяжелого мозга являются белорусы – 1429грамм, а самый легкий у австралийцев – 1185грамм и французов – 1300грамм. У японцев и корейцев, которые отличаются хрупким телосложением, серое вещество в объеме не более 1400грамм.

Из выше написанного стало понятно, что на тяжесть человеческого мозга влияет масса факторов. Так же и у животных. Многие крупные млекопитающие не могут похвастаться большой массой мозга. К примеру, доисторические динозавры. При росте больше девяти метров их мыслительный орган весил меньше 1000грамм. Если сравнивать людей и животных, вес мозга самых крупных особей в 2 раза больше человеческого, от 4000 до 5000грамм. Млекопитающим с самыми огромными мозгами является голубой кит -9000грамм. А обладателем самого маленького, менее одного грамма являются первичнополостные черви нематоды. Среди птиц, самые маленькие мозги у дятла. Человек, если верить теории Дарвина, произошел от обезьяны. Средняя масса мозга взрослых шимпанзе 300-400грамм. Другая теория утверждает о происхождении человека от дельфинов. Масса мозга дельфина – 1800грамм. Средняя масса собачьего мозга, менее 100г, но это не мешает собакам быть одними из самых разумных существ наряду с людьми.

Если бы уровень интеллекта зависел от массы мозгов, самым умным существом на планете считался бы не человек, а кит. В этом вопросе главное не количество, а качество. Для нормальной работы этому органу, как и всему организму в целом необходим кислород. Его потребляется около 30% от всего поступающего объема. Нейроны начинают отмирать через 6 минут кислородного голодания, когда доступ воздуха к ним перекрыт полностью. Если человек, к примеру, тонет или случилась остановка дыхания. Больше всего насыщение кислородом человек получает при физических нагрузках и занятии спортом. Известно, что с возрастом физическая активность людей снижается, что влияет на остроту ума. Пожилые люди страдают расстройствами памяти, теряется способность логического мышления. Мозги нужно постоянно тренировать точно так же как мышцы спины или мышцы пресса. Если вести активный образ жизни, продолжать тренировать свою память на протяжении всей жизни, то и в 90 лет можно оставаться полноправным членом общества.

«Пусть лошадь думает, у нее голова больше!» - знакомая фраза?
И вот вроде бы все логично - чем больше мозг, тем умней его счастливый обладатель. Да и примеров тому массы: всякие там букашки-таракашки с мозгом в несколько миллиграмм, мышки, белочки да синички с мозгом весом всего около 1 грамма и далее - кошки (около 30 гр.), собаки (около 100гр.) и человекообразные обезьянки с мозгом, весящим около 400 гр. - ну никак не могут тягаться с такими умниками как мы с вами, обладающими, в среднем, 1400 граммами серого вещества. Вот, пока вроде бы все правильно.

Ну, а дальше-то начинаются полные непонятки: упуская всяких лошадок и коровок с весом мозга в 300-400 граммов, у слона – вес мозга более 5 кг, а у кашалотов, вообще 7кг с лишним! Вау! Так вот кто они - самые наиумнейшие и наимудрейшие! Ан-нет!

Оказывается, что разумность как раз зависит не сколько от размеров и веса мозга, столько от соотношения его веса с общим весом всего тела. И вот тут уж человеку нет равных!

Ну, например: У людей соотношение веса тела к весу мозга составляет:…. так…. 70 кг разделить на 1,4 кг…так…. ага - в 50 раз. А вот у коровы – в 1000 раз, у собаки - в 500 раз, у шимпанзе -120 раз. Ну а если подсчитать у «умников» китов да кашалотов, то вообще получается, что вес их тела превышает вес мозга аж в 3000 раз!

В общем, наши единственные и ближайшие «по уму» родственники – это дельфины, вес мозга некоторых видов которых достигает 1700 гр., при весе тела около 135 кг.

А вот интересно, существует ли разница в весе мозга, так сказать, внутри рода человеческого? Оказывается да, существует!

Продолжаем.
Вообще, наш мозг – штука довольно таки энергоемкая и энергопотребляющая. Например, «отдыхающий» мозг потребляет 9% всей энергии организма и 20% кислорода, а «работающий», то есть думающий мозг, расходует около 25% от всех поступающих в организм питательных веществ и примерно 33% так необходимого организму кислорода. В общем, получается, что думать то и не очень то и выгодно! И даже, возникает вопрос: а зачем нам тогда такой большой и «прожорливый» мозг?

Оказывается что, как в животном мире, так и в людском, для выживания, помимо экономии энергии , очень важен еще один фактор - время реакции. И вот тут то наш большой мозг очень даже кстати! Человек использует его по сути как большой и мощный компьютер, который включается тогда, когда необходимо резко ускорить решение сложных задач, требующих огромного напряжения и быстрой реакции. Вот потому то, хотя наш мозг и безумно прожорливый, но ооочень нужный и незаменимый.

Так как же устроен это «компьютер»?

– Cowanchee

Что делает человеческий мозг таким особенным? Да, разумеется, он большой – но отнюдь не самый большой из существующих. Вы, конечно слышали, что ваш мозг состоит из ста миллиардов нейронов – но откуда взялась эта цифра и как она выглядит на фоне показателей других живых существ?

Вы можете подумать, что знаете ответы на эти вопросы, но есть большие шансы, что вас серьёзно дезинформировали относительно того, почему ваш мозг более специфический, чем мозги других живых существ на нашей планете. Вот вам четыре крупнейших мифа относительно человеческого мозга.

Миф 1: В человеческом мозге сто миллиардов нейронов

Нейроны это фундаментальные строительные кирпичики любой нервной системы. Эти специфические клетки, древовидные отростки которых расходятся во все стороны и соприкасаются с такими же отростками соседних клеток, формируют огромную электрическую и химическую сеть, которая является нашим мозгом, и обрабатывают информацию о нашем окружении, управляют нашими действиями в соответствии с этим самым окружением, и даже контролируют наши неосознаваемые телесные функции. Именно наши нейроны позволяют нашему мозгу совершать различные действия быстрее и эффективнее, чем любая из когда-либо созданных машин.

Учитывая какую незаменимую роль играют эти клетки, вы можете предположить, что у учёных есть пара идей относительно того, сколько же именно нейронов заключено у нас между ушей; и многие годы мы думали, что так оно и есть. Пролистайте несколько учебников по нейробиологии, пару научных исследований и научных журналов, и вы обнаружите, что многие обозначают число нейронов в человеческом мозгу красивой круглой цифрой в сто миллиардов – и обычно делают это без подтверждающих ссылок.

Почему без ссылок? По мнению нейробиолога доктора Геркулано-Хаузел, так получилось потому, что никаких прямых оценок общего числа нейронов в человеческом мозге не делалось до 2009 года, когда она и её команда извлекли мозги четырёх недавно скончавшихся людей, принесли их в лабораторию и разжижили их с помощью техники, называемой «изотропная фракциализация». Геркулано-Хаузел и её команда растворили каждый мозг в гомогенную эмульсию в виде «мозгового супа» (это её слова, не наши), взяли образцы из этого супа, подсчитали количество нейронов в каждом образце, и затем экстраполировали, чтобы получить общее число нейронов в каждом мозговом «тортике».

Мы обнаружили, что средний человеческий мозг содержит приблизительно 86 миллиардов нейронов», говорит Геркулано-Хаузел в недавнем подкасте к журналу Nature. Затем она продолжает: Ни один мозг, который мы исследовали к настоящему моменту, не содержал ста миллиардов клеток. И хотя кажется, что это не особо большая разница, но 14 миллиардов нейронов это размер мозга к примеру бабуина, или почти половина нейронов мозга гориллы. Так что это на самом деле вполне приличная разница.

Миф 2: Чем больше мозг – тем он лучше

Если вам удастся собрать вместе пачку нескольких близкородственных видов живых существ, вскрыть их черепные коробки и выскрести оттуда мозги, вы, скорее всего, начнёте замечать корреляции между абсолютным размером мозга и когнитивными способностями животного. Среди млекопитающих например, приматы (вроде нас) и китообразные (вроде дельфинов) имеют более крупные мозги, чем скажем насекомоядные (вроде муравьеда), и обладают тем, что большинство может признать как пропорционально большие умственные способности. Основываясь на одном этом наблюдении, вы можете склониться к тому, чтобы считать размер мозга хорошим предиктором когнитивных возможностей.

Однако отношение «Больше – значит лучше» нарушается, как только вы начинаете сравнивать особей разных видов. Коровы, например, имеют более крупные мозги, чем практически любой вид обезьян, но если только они не очень (очень) хороши в скрывании этого, коровы практически однозначно имеют меньше умственных способностей, чем большинство (если не все) «менее мозговитых» приматов. Сходным образом, мозг капибары (водная свинка, самый крупный грызун на Земле; прим. mixednews) может весить более семидесяти граммов, но её когнитивные способности бледнеют в сравнении со способностями обезьянки капуцина, мозг которой весит всего лишь пятьдесят граммов.

Разумеется, для целей нашей дискуссии, посвящённой человеческим мозгам, наиболее красноречивым доказательством того, что «больше не значит лучше», будет являться сравнение размеров нашего мозга и мозга крупнейших млекопитающих животных, таких например, как кит или слон. На картинке вы можете видеть сравнение человеческого мозга с гораздо более крупным мозгом слона.Средний человеческий мозг весит около 1200 граммов, а мозг слона – почти в четыре раза больше, но самый крупный мозг – у кашалота, и весит он 6800 граммов.

С мозгом, который весит в шесть раз больше человеческого, почему кашалоты до сих пор не подчинили себе человечество?

Миф 3: Мозг человека имеет наибольший размер по отношению к размерам тела

Этот миф пришёл к нам ещё из времён Аристотеля, который в 335 году до нашей эры написал: «Из всех животных, человек имеет самый большой мозг в сравнении с размером его тела». В эту ловушку легко угодить, если вы попытаетесь объяснить разницу между размером мозга и интеллектом у, скажем, человека и кашалота. В наши дни, многие люди пользуются примерно тем же объяснением, что и Аристотель, чтобы убедить себя – связь между размером мозга и интеллектом заключается не в абсолютном весе или размере мозга, а скорее в соотношении веса мозга и веса тела.

Пристально изучите эту логическую цепочку, и вы обнаружите, что она даёт нам ещё одну неточную картину по сравнению с тем, что мы на самом деле наблюдаем в природе. Да, соотношение мозга к телу у человека огромно по сравнению скажем со слоном (около 1/40 против 1/560 соответственно); но оно примерно равно такому же соотношению у обычной мыши (тоже 1/40), и даже у меньше соотношения, которое вы можете встретить у некоторых маленьких птиц (1/12).

Чтобы преодолеть ограничения базового соотношения мозга к телу, учёные придумали более сложную систему оценки, известную как «фактор энцефализации» (EQ), который измеряет соотношение мозга и размера тела животного по сравнению с другими животными примерно сходного размера. В этом случае, EQ не только принимает в расчёт тот факт, что размер мозга имеет тенденцию увеличиваться с увеличением размера тела, но и то, что размер мозга вовсе не обязательно изменяется пропорционально увеличению тела.

Когда учёные сравнили факторы энцефализации у различных животных, они обнаружили, что данный фактор у людей выше, чем у любого другого живого существа на нашей планете.

Миф 4: Мозг большего размера содержит больше нейронов, чем маленький мозг

Но даже фактор энцефализации содержит в себе неотъемлемый изъян, по одной простой причине: больший мозг не обязательно содержит в себе больше нейронов, чем маленький – факт, который возвращает нас к мифу номер один и вопросу из какого числа нейронов всё-таки состоит человеческий мозг.

Учёные, разумеется, достаточно давно знают, что размер мозга животных может сильно отличаться у разных видов. Но до самого недавнего времени, тем не менее, большинство исследований предполагали, что плотность нейронов (в данном случае в тексте имеется в виду количество нейронов, отнесённое к общей массой мозга, а не физическая плотность нейронной ткани; прим. mixednews) является более или менее постоянной величиной среди разных классов животных. Однако данное убеждение не может находиться дальше от реальности.

Нажмите для увеличения

Этот миф был ловко разоблачён доктором Геркулано-Хаузел и её командой, когда они использовали всё тот же метод мозгового супа что и для измерения числа нейронов в человеческом мозге, чтобы определить общее число нейронов у различных видов млекопитающих. Результаты их исследований, которые на данный момент уже опубликованы в серии отчётов, демонстрируют, что мозги разных млекопитающих следуют разным «правилам расчёта»:

Мозги приматов, как обнаружилось, увеличиваются в размере с той же скоростью, с какой растёт число нейронов в них; если вы сравните один грамм нейронной ткани крупного примата с одним граммом ткани меньшего примата, вы получите примерно одинаковое число нейронов.

Мозги грызунов, с другой стороны, как выяснилось, увеличиваются в размере быстрее, чем приобретают новые нейроны. В результате, более крупные грызуны имеют тенденцию располагать меньшим числом нейронов на грамм нейронной ткани, чем мелкие разновидности.

Мозги насекомоядных ведут себя как комбинация мозгов грызунов и приматов, с корой мозга, которая увеличивается в размерах быстрее, чем прирастает число нейронов (подобно грызунам), и мозжечком, соотношение скоростей роста у которого линейно (подобно приматам).

Конечный вывод из этого звучит так: среди грызунов, насекомоядных и приматов, мозг приматов построен на основании наиболее экономичного, максимально использующего доступное пространство принципа. Доктор Геркулано-Хаузел пишет: Десятикратное увеличение числа нейронов в мозге грызуна означает 35-кратное увеличение самого мозга; для сравнения, такое же десятикратное увеличение числа нейронов в мозге примата означает увеличение размера мозга всего лишь в одиннадцать раз.

Мозг гипотетического грызуна с 86 миллиардами нейронов (подобно человеческому мозгу), должен был бы весить чудовищные тридцать пять килограмм – что во много раз превосходит все известные параметры у любого из ныне живущих существ.

Является ли мозг человека особенным?

Существует несколько выводов, которые можно сделать из развенчания мифа номер четыре.

Во-первых , оно демонстрирует, что относительный размер мозга (даже с учётом влияния фактора энцефализации) не может быть использован в качестве надёжного мерила количества нейронов у различных классов животных. Более того, это на самом деле приводит нас к выводу, что размер мозга, размер тела, и связь между ними, не являются достаточными индикаторами когнитивных способностей, и что подобные предположения следует скорее фокусировать на общем количестве нейронов, которым располагает данное существо.

А во-вторых , это открывает нам два достаточно контринтуитивных факта о человеческом мозге. Первый заключается в том, что наш мозг в некоторой степени вовсе не уникален. Он может содержать 86 миллиардов нейронов, но это как раз то число, которое вы и ожидаете найти (на основании правил расчёта для приматов) в мозге такого размера; если вы увеличите мозг шимпанзе до размеров мозга человека, вы обнаружите в нём точно такое же количество нейронов.

А второй заключается в подтверждении того факта, что кое-что в человеческом мозге действительно уникально.

Доктор Геркулано-Хаузел объясняет:

Во-первых, мозг человека увеличивается по тем же правилам, что и мозг приматов: более экономичный принцип по сравнению с грызунами позволяет упаковать в доступный объём гораздо больше нейронов, чем в мозг грызуна такого же размера, и возможно в мозг любого другого живого существа того же размера. И во-вторых, наше положение среди приматов как обладателей самого большого действующего мозга гарантирует, что, по крайней мере из числа приматов мы обладаем самым большим числом нейронов, которые вносят свой вклад в формирование сознания и поведения в целом.

То, каким образом наше беспрецедентное число нейронов в мозге сочетается с такими вещами, как наша генетика и общая структура мозга, которые и дают в результате наиболее продвинутые когнитивные способности на нашей планете, ещё предстоит найти.

Например – если мозг шимпанзе каким-либо образом можно было бы увеличить до размеров человеческого, увидели бы мы скачок его когнитивных способностей до уровня, соответствующего нашему?

Другой «пока ещё не изученный» вопрос – как сравнивать количество наших нейронов и «правила расчёта» с другими видами млекопитающих, и особенно с теми, кто обладает мозгом большего размера? На сегодняшний день не существует исследований точного числа нейронов ни у слонов, ни у китообразных.

Вещества на интеллектуальный уровень? Насколько отличается вес мозга ребенка и взрослого? Уменьшается ли он в размерах в процессе старения? Вопросов - большое количество…

Так сколько весит центр умственной деятельности человека?

Итак, по порядку. Сколько весит мозг человека в среднем? Согласно научным исследованиям, вес органа центральной нервной системы, состоящего из большого числа нервных клеток, составляет от 1,1 до 2,0 кг (иначе, 2% от общей

У представителей мужского пола масса серого вещества ориентировочно больше на 100-130 граммов, чем у женской половины.

Интеллект пропорционален весу?

Сколько весит мозг взрослого человека? Для мужчины среднестатистический показатель составляет 1424 грамма. Рекордный вес был зафиксирован у И. С. Тургенева - 2012 г. Для сравнения: вес мозга Людвига ван Бетховена составлял 1750 г., В. И. Ленина - 1340 г., Сергея Есенина - 1920 г., Д. И. Менделеева - 1571 г. Данные показатели опровергают теорию о том, что на уровень интеллекта влияет весовой показатель серого вещества. Мозг гения может выявиться на порядок меньше, чем мозг человека, обделенного широкими умственными способностями. Доказано научно: на уровень интеллекта влияют определенные участки данного органа нервной системы, в которых ключевую роль играет частота расположения нейронов и количественные связи между ними. В качестве яркого примера: наибольший мозг весом 2850 граммов принадлежал слабоумному человеку.

Сколько весит мозг человека современного? занимающий практически всю полость мозговой части черепа и принимающий его форму в процессе роста и развития, эволюционирует: в 19 веке его средний вес у мужчин составлял 1372 граммов, что значительно меньше современных значений. Для представительниц прекрасного пола самым большим показателем является вес 1565 граммов, самый маленький - 1096 граммов (был зафиксирован у 31-летней дамы). Именно женщина, вернее 10-летняя девочка Мэрилин Вос Савант - жительница штата Миссури (США) сумела в 1956 году пройти сложнейший тест с результатом в 228, являвшийся своего рода пропуском в Общество Мега, объединяющее людей с самыми высокими показателями IQ.

Вес мозга пропорционален возрасту?

Масса серого вещества также зависит от возраста человека. У новорожденного ребенка данный показатель в среднем составляет 455 граммов. Сколько весит взрослого? Человеческий мозг не является постоянной величиной.

С момента рождения до 27-летнего возраста серое вещество «растет», а дальше начинает уменьшаться. Каждые 10 лет его масса сокращается на 30 граммов. К слову, к старости также понижается скорость сигналов нервной системы. Со среднего показателя 288 км/час она уменьшается на 15%.

Эффективность использования мозга при умственной деятельности

Сколько весит мозг человека - вроде бы понятно. Возникает вопрос: максимально ли данное вещество используется? Существует мнение, что в жизни человек использует только 10 % своего мозга. Так ли это? Данное мнение неоднозначно, но большинство ученых склонны делать выводы, что в задействует полностью свой потенциал. Для выполнения даже самого простого задания серое вещество активизируется во всех своих отделах.

Как только человек начинает усиленно мыслить, величина потребления поступающей в организм энергии достигает показателя в 25% в то время, как в состоянии покоя серому веществу требуется не более 9% энергии. Активизирующаяся мозговая деятельность требует дополнительного кислородного питания, что вынуждает мозг забирать из организма практически его третью часть.

Держать мозг в форме

Держать мозг в форме помогают регулярные занятия спортом, способствующие увеличению капилляров. А это в свою очередь обеспечивает максимальное поступление в организм кислорода и глюкозы. Наиболее эффективными считаются упражнения, длительность которых составляет не менее 30 минут в день.

Самым эффективным методом развития мозга считается занятие новой, до этого момента незнакомой деятельностью, а также общение с людьми, превосходящими по интеллекту собеседника. Чем образованнее человек, тем меньше вероятностей для возникновения болезней мозга, ведь умственная активность обуславливает выработку дополнительной ткани, заменяющей пораженную.

Немного о мозге других живых организмов

Сколько весит мозг человека - стало понятным из выше написанного. А какой его вес, к примеру, у слона?

В сравнении с человеческим, мозг представителей крупнейших млекопитающих на планете в 2 раза больше, и весит от 4 до 5 кг. Это еще раз подтверждает теорию, что уровень интеллекта и вес серого вещества находятся в разных плоскостях.

Самым огромным животным, относящимся к классу млекопитающих, считается Его средний вес составляет 150 тонн, а длина - 30 метров. Вес мозга равен 9 кг при его соотношении к весу тела: 1 к 40000.

Зато у давно вымерших динозавров, достигавших 9-метровой высоты, мозг был размером с грецкий орех и весил всего 70 граммов.



error: Контент защищен !!