Ежегодно 22 июля отмечается Всемирный день мозга. Специалисты Пермского Политехнического университета объяснили, существует ли корреляция между массой мозга и умственными способностями, может ли стресс вызвать рак, в каких продуктах найти наилучшие вещества для мозга, стоит ли детям ограничивать потребление сладкого, чем опасна медитация и как окружающая среда воздействует на мозг.
Факт 1. Мозг человека содержит до 95 миллиардов клеток
— По данным различных исследований, в человеческом мозгу насчитывается от 85 до 95 миллиардов нейронов. Точное количество подсчитать сложно из-за их микроскопических размеров. Один из способов оценки — метод «мозгового супа», при котором мозг растворяют на частицы. Затем специальное окрашивание помогает выделить ядра клеток для их подсчета, объясняет Юлия Неверова, старший преподаватель кафедры социологии и политологии ПНИПУ, когнитивно-поведенческий психолог.
Факт 2. Вес мозга не связан с интеллектом
— Ранее считалось, что размеры мозга коррелируют с уровнем интеллекта, но это заблуждение. Стандартный вес мозга — 1200-1400 граммов, причем мозг Эйнштейна весил около 1230 граммов, — говорит Екатерина Баньковская, кандидат фармацевтических наук, доцент кафедры химических технологий ПНИПУ.
Важнее количество нейронных связей: чем их больше, тем выше интеллектуальные и функциональные возможности мозга. Учёные также выявили связь между массой различных областей мозга и когнитивными способностями: правое полушарие отвечает за восприятие, эмоции и пространственную ориентацию, а левое — за языковые способности, речь и аналитическое мышление.
Факт 3. Разные части мозга выполняют разные функции
В отечественной нейрофизиологии важную роль сыграл исследователь Александр Лурия, который описал три основных функциональных блока мозга. Первый блок ответственен за общую активность и включает структуры ствола мозга и среднего мозга, влияющие на память и мышление. Второй блок, теменно-височно-затылочный, обрабатывает и хранит поступающую информацию, работая с различными анализаторами. Третий блок, лобные доли, отвечает за планирование, регуляцию и контроль, а также за движения.
Факт 4. Мозг — орган с высоким потреблением энергии
Екатерина Баньковская говорит, что мозг потребляет 10% всей энергии организма в обычных условиях и до 25% при высоких умственных нагрузках. Значительная часть энергии расходуется на визуальное мышление, как линейное, так и структурное, а также на понятийно-интуитивное и понятийно-логическое мышление. От объема потребляемой энергии зависят скорость и точность обработки информации, внимательность и зрительно-моторная координация.
Факт 5. Психические расстройства влияют на мозг и наоборот
Психические расстройства могут быть как следствием, так и причиной нарушений в работе мозга. Это связано с некорректным функционированием кровеносной системы и недостаточным питанием мозга. Например, шизофрения может быть вызвана нарушениями в работе нейромедиаторов дофамина и серотонина, что влияет на поведение и мышление. Биполярное расстройство связано с нарушениями в гипоталамо-гипофизарной системе. В свою очередь, психические расстройства, такие как тревожность и депрессия, могут изменить активность в различных зонах мозга.
Факт 6. Стресс усугубляет онкологические заболевания
— Единого мнения о связи стресса с развитием рака мозга нет. Однако известно, что стресс может способствовать прогрессированию уже существующей болезни, — отмечает Юлия Неверова.
Факт 7. Недостаток сна снижает мозговую активность
Сон выполняет важнейшую функцию в работе мозга, способствуя восстановлению его клеток. Недостаток сна ведёт к ухудшению памяти, так как во время сна мозг обрабатывает и закрепляет информацию, полученную за день. Недосып нарушает этот процесс, в результате чего мы забываем то, что узнали или слышали недавно.
Факт 8. Медитация улучшает внимание, но может ухудшить психическое состояние
Медитация подразумевает сосредоточение на каком-либо объекте — звуке, дыхании или движении, и тренирует внимание. Она также помогает снизить уровень тревожности и стресс.
— Однако медитацию не стоит воспринимать как универсальное средство. Несмотря на её пользу для снижения отрицательных когнитивных явлений, она не исправляет серьёзные психические расстройства. Наоборот, при серьёзных психических проблемах или пережитом травматическом опыте медитация может вызвать сильные эмоциональные реакции, — предупреждает Юлия Неверова.
Факт 9. Нейропластичность и её роль в обучении и запоминании
Нейропластичностью называют способность мозга изменяться под влиянием опыта и восстанавливать утраченные связи после повреждений или болезней. Этот термин был введен канадским психологом Дональдом Хеббом в 1948 году, описавшим механизм формирования новых нейронных связей.
Эта способность позволяет человеку адаптироваться к новым условиям и компенсировать утраченные функции. Например, у слепых людей усиливаются слух и осязание, компенсируя потерю зрения.
— При поступлении большого объёма информации мозг формирует новые нейроны и связи между ними, что объясняет неразрывную связь между нейропластичностью и обучением. Мозг наиболее пластичен в раннем возрасте, поэтому дети легче и быстрее усваивают новую информацию и навыки, — утверждает старший преподаватель Пермского Политеха.
Екатерина Баньковская отмечает, что в отличие от мифа о том, что современные дети умнее своих сверстников прошлых десятилетий, исследование познавательного развития дошкольников не подтверждает этого. Умение пользоваться гаджетами не является показателем развития интеллекта.
Факт 10. Польза углеводов для детского мозга
Сбалансированное питание, включающее углеводы, благоприятно влияет на развитие мозга детей. Учёный-химик ПНИПУ поясняет, что организму необходимы сахара (сахароза, глюкоза, фруктоза) и крахмал, которые расщепляются ферментами. Эти углеводы превращаются в глюкозу, являющуюся основным источником энергии для мозга.
Правильное питание также должно содержать различные виды белка — соевый, рисовый, пшеничный, молочный и яичный, липиды — животные и растительные, а также пробиотики, пребиотики и растворимую клетчатку.
Факт 11. Жирные кислоты, витамины, железо и йод важны для мозга
— Жирные кислоты составляют более 50% сухого веса мозга. Фосфолипиды содержат арахидоновую кислоту (ARA), а мозг богат омега-3 жирными кислотами, особенно докозагексаеновой кислотой (DHA). Накопление DHA в мозге происходит в детском возрасте, когда рост мозга завершён к 5-6 годам. DHA особенно важна для фоторецепторов и серого вещества мозга. Мозг способен синтезировать DHA и ARA из линолевой и α-линоленовой кислот, — отмечает Екатерина Баньковская.
Помимо жирных кислот, мозгу требуются сиаловые кислоты для межклеточного взаимодействия, коммуникации и хранения информации, которые содержатся в молоке.
Холин, витаминоподобное соединение, используется для создания ацетилхолина — важного вещества для памяти. Высокое содержание холина наблюдается в печени, почках и сердце животных.
Факт 12. Спорт снижает вероятность возникновения заболеваний нервной системы
— Физические упражнения улучшают работу мозга за счет улучшения его кровообращения и кислородоснабжения. Координация движений стимулирует образование новых нейронных связей. При занятиях спортом улучшаются функции памяти и мышления, а также повышается обучаемость. Физические нагрузки предотвращают возрастные изменения в мозге. Однако чрезмерные усилия могут привести к утомлению мозга и снижению когнитивных способностей, — объясняет Юлия Неверова.
Факт 13. Нейроны мозга практически не восстанавливаются
В то же время клетки периферической нервной системы могут регенерировать. При повреждении нервных волокон без воспалений и рубцов возможно восстановление связей. Регенерация нервных отростков происходит со скоростью 2-4 мм в день.
Факт 14. Существуют 20 типов головной боли
— Головная боль может являться не только признаком патологий в области головы, но и множественных соматических и психогенных заболеваний, — отмечает Екатерина Баньковская. Существует 20 типов такой боли, наиболее часто встречаются следующие: мигрень, головная боль напряжения, кластерная головная боль, боли, связанные с травмами головы или шеи, сосудистыми поражениями мозга и шеи, внутричерепными поражениями, воздействием различных веществ или их отменой, инфекциями, нарушением гомеостаза, психическими расстройствами, патологиями черепа, шеи, глаз, ушей, носовых пазух, зубов, ротовой полости и других структур головы и лица.
Факт 15. Плохая экология как один из факторов риска для мозга
— В настоящее время существует предположение, что накопление тяжелых металлов в окружающей среде лежит в основе множества хронических заболеваний. Например, свинец может вызвать аллергии, раздражительность, дефицит внимания, нарушение функции щитовидной железы, проблемы со сном, дислексию. Кадмий влияет на память, вызывает гиперактивность и агрессию. Накопление алюминия приводит к усталости, ухудшению памяти и аппетита, онемению конечностей, — поясняет эксперт Пермского Политеха. Накопление ртути, мощного нейротоксина, особенно опасно. Исследования связывают более 250 заболеваний с высокими уровнями ртути в организме, среди которых болезни Альцгеймера и Паркинсона. Тяжелые металлы попадают в организм через некачественную воду, пищу и загрязненный воздух. Свинец может поступить через немытые руки, а у курильщиков через легкие абсорбируется около половины поступающего кадмия.