Секреты мозга — что мы знаем о его работе
Анатомия мозга
Мозг человека состоит из нескольких отделов, каждый из которых выполняет свои функции. Крупнейшие отделы — это большие полушария, в них расположены центры мышления, речи, а также зрительная, слуховая и двигательная области. Под большими полушариями находится ствол мозга, отвечающий за базовые функции организма — дыхание, сердечный ритм и т.д. Над стволом мозга расположен мозжечок, координирующий движения и сохраняющий равновесие.
Нейроны и синапсы
Основными клетками мозга являются нейроны. Они имеют отростки — аксоны и дендриты, и соединяются друг с другом при помощи синапсов. Через синапсы нейроны обмениваются химическими и электрическими сигналами. Сеть из около 100 миллиардов нейронов и триллионов синаптических связей и составляет основу работы мозга.
Память и обучение
Одной из важнейших функций мозга является память — способность кодировать, хранить и извлекать информацию. Существует несколько видов памяти:
- Кратковременная — для хранения данных в течение нескольких секунд или минут;
- Рабочая — для удержания и обработки информации в данный момент;
- Долговременная — для длительного хранения воспоминаний, навыков и знаний.
При обучении и запоминании что-то нового усиливаются и множатся связи между нейронами. Таким образом формируются новые нейронные пути, позволяющие лучше запоминать и использовать информацию.
Пластичность мозга
Удивительная особенность мозга заключается в его пластичности — способности менять свою структуру и функции. Нейропластичность позволяет нам учиться на протяжении всей жизни. Однако она особенно выражена в детстве, когда мозг интенсивно развивается.
Функция | Возраст |
Речь | 0-10 лет |
Зрение | 8 месяцев — 2 года |
Слух | 3 месяца — 3 года |
В этот период мозг особенно чувствителен к стимуляции и легко образует новые нейронные связи. Если какие-то области не стимулируются должным образом, их развитие может задержаться.
Сон и сознание
Пока мы бодрствуем, мозг демонстрирует высокую электрическую активность, которую можно зарегистрировать с помощью электроэнцефалограммы (ЭЭГ). Но во время глубокого сна на ЭЭГ преобладают медленные волны — мозг переключается в режим покоя.
Фазы сна
Различают две основные фазы:
- Медленный сон без сновидений. В это время тело расслабляется, замедляется работа органов.
- Быстрый сон, или фаза сновидений. Возрастает активность мозга, учащается сердцебиение и дыхание. В этот период чаще всего возникают сны.
Считается, что каждая из фаз играет свою роль в процессах памяти и обучения. Также во время сна мозг успевает отдохнуть и восстановить свою энергию.
Повреждения мозга
Мозг уязвим для различных повреждений — от легких сотрясений до тяжелых травм и инсультов. К счастью, благодаря пластичности здоровые участки мозга могут брать на себя функции поврежденных областей. Но полное восстановление не всегда возможно.
Нейродегенеративные заболевания
Причиной ухудшения работы мозга могут быть болезни: болезнь Альцгеймера, Паркинсона, Хантингтона и др. При этом происходит повреждение и гибель нейронов в определенных областях.
К сожалению, современная медицина пока не располагает эффективным лечением подобных заболеваний. Но идут активные исследования в этом направлении — возможно, в будущем появятся методы восстановления мозга при нейродегенерации.