10 любопытных фактов о нашем мозге

Несмотря на свой небольшой размер, мозг — наш самый энергозатратный орган. Он весит всего 2% от общего веса нашего тела, а потребляет больше 20% от общего объёма энергии. Главным образом она используется для передачи электрических сигналов, но потребление энергии в разных отделах мозга разное. Например, серое вещество, ответственное за большую часть обработки информации, потребляет больше энергии, чем белое вещество, которое обеспечивает передачу импульсов между спинным и головным мозгом. Конкретные задачи — например, обработка слуховых сигналов, — требуют ещё больше энергии из-за необходимости быстрой и точной передачи информации.

Вся эта энергия используется не только когда мы активно думаем или чем-то заняты, но и в расслабленном состоянии. Даже во время сна мозг обрабатывает информацию и поддерживает работу важных систем. И да, у мозга нет режима энергосбережения — он работает всегда. А поддержать его эффективность можно с помощью здорового образа жизни и водного баланса.

Мозг человека содержит 86 миллиардов нейронов, каждый из которых образует примерно 10 000 связей. Всю эту систему можно представить как гигантский аэропорт с 86 миллиардами выходов на посадку, а у каждого выхода по 10 тысяч рейсов, которые отправляются к другим выходам в пределах того же аэропорта. Каждый рейс несёт самую разную информацию. Это всё — наш мозг, загруженный данными, непрерывно активный и содержащий взаимосвязанные элементы. Порой вы можете что-то забыть, и вспомнить только через время — это не потому, что закончилось место для хранения, а потому что управление всем этим «аэропортом» — сложнейший процесс.

Нейрогенез — процесс образования новых нейронов. Он начинается, когда мы находимся в эмбриональном состоянии. Чем старше мы становимся, тем медленнее протекает этот процесс — но он никогда не прекращается. Процессу нейрогенеза способствует обучение и физические упражнения, а замедляет его стресс, хроническое недосыпание и злоупотребление, например, токсичными веществами. Из-за недостатка питательных веществ и витаминов, а также из-за кислородного голодания нейроны погибают, и при этом не восстанавливаются. Но если какие-то нейроны повреждены или ослаблены, мозг реорганизует свою деятельность и адаптируется. Термин, обозначающий эту адаптивность — нейропластичность. Она ответственна за скорость адаптации мозга к изменениям, будь то добровольным или вынужденным.

Наш мозг на 73% состоит из воды. Вода играет важнейшую роль в клеточной коммуникации и транспортировке питательных веществ в мозге. Исследования показали, что снижение гидратации мозга на 1% может привести к снижению когнитивных функций на 5%. Проблемы с кратковременной памятью у человека начинаются при снижении уровня гидратации мозга на 2%. Пьём воду, господа!

Информация в мозге передается с разной скоростью, в зависимости от типов нейронов и других факторов — от 1,6 км/ч до 431 км/ч. На эту скорость влияет многое: здоровье и эффективность нейронных сетей, прочные нейронные связи, оптимальные уровни нейромедиаторов (таких, как дофамин и ацетилхолин), физические упражнения. Последние увеличивают приток крови по всему телу, в том числе и к мозгу, куда поступает больше кислорода и питательных веществ. Также полезны упражнения для «тренировки» мозга, которые бросают ему вызов и создают новый опыт.

Для удовлетворения своих высоких энергетических потребностей мозг нуждается в постоянном кровоснабжении. Поэтому так важны его кровеносные сосуды. Они обеспечивают постоянный приток крови, которая доставляет к клеткам кислород, глюкозу и другие питательные вещества, одновременно выводя продукты метаболизма. А ещё — наш мозг разборчив в плане поступающих веществ. Гематоэнцефалический барьер (ГЭБ) между кровью и нервной тканью буквально «фильтрует», какие вещества и с какой скоростью проникают в центральную нервную систему из крови. Кроме того, разные участки мозга нуждаются в разной скорости поступления веществ и давлении — за это ответственна сеть капилляров.

Многие слышали, что мы якобы используем лишь 10% своего мозга. Но специалисты называют это мифом. В 1907 году о нём упоминал профессор Уильям Джеймс, в 1936-м — писатель Дейл Карнеги, этот распространённый факт упоминается во многих статьях и фильмах. Однако, как считают современные эксперты, мы понятия не имеем, какая часть мозга используется. Ясно одно: большую часть времени практически каждая часть мозга активна.

Мифом считают и факт о доминировании правого или левого полушарий. Исследования показывают, что оба полушария вовлечены в когнитивные функции, и ни одно из них не может «доминировать».

Каждый раз, когда мы заставляем мозг поработать, например, вспоминаем текст песни или подсчитываем что-то, нейроны посылают друг другу электрические сигналы. По одиночке они «генерируют» не так много энергии — от 12 до 20 ватт. Но этого достаточно, чтобы питать электрическую лампочку малой мощности. Чем больше мозг работает, тем больше уходит энергии, а ещё — тем больше он нагревается. Средняя температура нашего мозга составляет 38,5°C, а в более глубоких отделах или при интенсивной умственной работе она часто превышает 40°C. Но даже в этом случае в мозге всё продумано. При интенсивной нагрузке или стрессе наш мозг усиливает кровоснабжение, чтобы удовлетворить свои более высокие потребности в энергии для достижения максимальной производительности.

Фактически, мозг достигает полной зрелости к 25 годам. Именно тогда формируется префронтальная кора, ответственная за проявление личности, принятие решений, контроль импульсов и управление сложными задачами. Однако способность мозга развиваться и адаптироваться не прекращается на протяжении всей жизни.

Объём памяти человеческого мозга составляет около 2,5 млн гигабайт. Это эквивалентно, например, 3 миллионам часов просмотра телепередач. Наш мозг обладает невероятной способностью запоминать практически всё. Но если вы шли в комнату, и вдруг забыли, зачем идёте — мозг всё равно это помнит.