Всесвітній день мозку прийнято відзначати сьогодні, 22 липня. На честь цієї дати ми попросили вчених розповісти, чи є зв’язок між розміром мозку та інтелектом, чи призводить стрес до раку, у яких продуктах містяться найкорисніші для сірої речовини компоненти, чи варто забороняти дітям солодке, чим може зашкодити медитація і як на стан мозку впливає екологія.
1. Людський мозок містить до 95 млрд клітин
За різними відомостями, у головному мозку людини від 85 до 95 млрд нейронів. Дізнатися точну кількість досить складно через їхні розміри.
“Один зі способів підрахувати кількість нервових клітин – використовувати метод “мозкового супу”. Мозок розчиняють до стану каші. Далі шляхом спеціального фарбування виділяють ядра клітин, що й дає змогу їх порахувати”, – пояснює Юлія Неверова, старший викладач кафедри соціології та політології ПНІПУ, когнітивно-поведінковий психолог.
2. Маса людського мозку не впливає на інтелект
Раніше припускали, що що розумніша людина, то більших розмірів має бути розумовий орган. Але це не так. “Середня вага людського мозку – 1200-1400 грамів, при цьому мозок Ейнштейна важив приблизно 1230 г”, – зазначає Катерина Баньковська, кандидат фармацевтичних наук, доцент кафедри хімічних технологій ПНІПУ.
Насправді, важлива кількість зв’язків між нейронами: що їх більше, то вищий інтелект і працездатність мозку. При цьому вчені виявили кореляцію між масою певних відділів мозку та різними показниками когнітивних здібностей.
- Права півкуля відповідає за сприйняття, опрацювання та формування немовленнєвої інформації, просторову орієнтацію, емоції, схильність до музики.
- Ліва півкуля відповідає за мовні здібності, контролює мовлення, здібності до читання та письма, запам’ятовування, аналітичне мислення, математичні здібності.
3. Кожен блок мозку виконує різні функції
В історії вітчизняної нейрофізіології є відоме дослідження функціональних блоків головного мозку, проведене психологом і лікарем-неврологом Олександром Лурія. У результаті було описано три функціональні блоки.
- Перший – блок активності. Включає в себе найдавніші структури мозку: ретикулярну формацію стовбура мозку, неспецифічні структури середнього мозку тощо. Ці відділи відповідають за загальний тонус кори великих півкуль, що впливає на функціонування пам’яті, мислення.
- Другий блок – тім’яно-скронево-потиличний. Він відповідає за приймання, обробку та зберігання інформації, що надходить ззовні, і пов’язаний із роботою зорового, слухового та шкірного аналізаторів.
- Третій – лобові частки кори великих півкуль. Цей відділ відповідає за програмування, регуляцію та контроль, впливає на роботу опорно-рухового апарату.
4. Мозок – найбільш енерговитратний орган нашого організму
У звичайних умовах мозок споживає 10% усієї енергії організму,
а за критичних розумових навантажень – до 25%.
Мозок витрачає всю цю енергію на процеси мислення:
- Лінійне візуальне мислення: здатність людини проводити в розумі операції порівняння різних зображень та їхніх деталей; уміння продовжити, доповнити, відновити зображення за фрагментами.
- Структурне візуальне мислення: вміння бачити закономірні зв’язки в організації елементів зображень, оперувати цими закономірностями, мислити за аналогією.
- Понятійно-інтуїтивне мислення пов’язане з особистим досвідом; характеризується можливістю людини самостійно розбиратися в матеріалі.
- Понятійно-логічне мислення – уміння бачити зв’язки та залежності між предметами і явищами.
Від кількості споживаної мозком енергії залежить швидкість переробки інформації (сформованість довільної уваги та працездатності), уважність – точність переробки інформації, зорово-моторна координація.
5. Психічні розлади впливають на стан мозку і навпаки
Психічні розлади можуть бути наслідком збою в роботі мозку або супутнім його симптомом. Сюди можна віднести порушення функціонування кровоносної системи мозку і, як наслідок, недостатнє живлення його відділів.
Шизофренія, наприклад, може бути пов’язана з неправильним функціонуванням дофаміну і серотоніну – нейромедіаторів, які відіграють важливу роль у передачі сигналів між нейронами. Це може призвести до змін у поведінці та мисленні людини. Біполярний розлад залежить від роботи гіпоталамо-гіпофізарної системи, яка регулює гормональний баланс організму.
З іншого боку, психічні розлади самі впливають на стан мозку. Наприклад, тривожні розлади можуть призвести до зміни активності в префронтальній корі, яка відповідає за планування та прийняття рішень. А депресія призводить до зміни в роботі мигдалеподібного тіла, відповідального за емоційний контроль.
6. Стрес здатний посилити онкологію
Учені досі не дійшли єдиної думки про те, чи призводить стрес до розвитку раку мозку. Однак це фактор, який сприяє прогресуванню вже наявної хвороби. Відомо, що ракові клітини поширюються внутрішніми органами по кровоносних судинах або за допомогою лімфатичної системи. За словами вчених Пермського Політеху, адреналін, впливаючи на фізичні зміни в лімфатичних судинах, дає змогу раковим клітинам з великою швидкістю переміщатися в інші частини організму.
7. Брак сну знижує активність мозку
Сон відіграє ключову роль у функціонуванні мозку. У цей час відбувається відновлення його клітин. Нестача сну може призвести до погіршення пам’яті. Коли ми спимо, розумовий орган обробляє інформацію, набуту за день, і закріплює її. Якщо ми не отримуємо достатньої кількості сну, цей процес порушується, і ми забуваємо те, що вивчали або чули напередодні.
“Недосипання впливає на зони, що відповідають за контроль і прийняття рішень. Загалом, відзначають зниження активності головного мозку внаслідок нестачі сну. Це призводить до неуважності та труднощів у роботі пам’яті. Брак сну впливає на нашу здатність концентруватися. Коли ми втомилися, нам складніше зосередитися на одному завданні або слідкувати за ходом думки. Уповільнення реакцій – ще один наслідок нестачі сну”, – зазначає психолог ПНІПУ.
8. Медитація підвищує увагу, але може посилити психічний розлад
Медитація являє собою зосередження психічної активності на будь-якому об’єкті – музиці, звуці, диханні, русі тощо. Це являє собою тренування такої когнітивної функції як увага. Медитація також знижує тривожність, схильність до стресу.
При цьому не варто ставитися до медитації як до панацеї. Вона здатна знизити негативні явища когнітивних функцій, але не змінить серйозні порушення. Існують і протипоказання до медитації: наприклад, серйозні психічні розлади або пережита травматична подія. Медитація може сколихнути сильні емоції.
9. Що таке нейропластичність і як вона пов’язана з навчанням і запам’ятовуванням?
Нейропластичність – це здатність мозку змінюватися під впливом досвіду, а також відновлювати втрачені зв’язки після ушкодження або хвороби. Цей термін уперше був використаний у 1948 році канадським психологом Дональдом Хеббом. Він описав механізм, завдяки якому нейрони можуть формувати нові зв’язки один з одним.
“Під впливом умов, наприклад, надходження великого обсягу інформації, утворюються нейрони і нові зв’язки між ними. Тому між нейропластичністю та навчанням існує нерозривний зв’язок. Мозок пластичний протягом усього життя, але найактивніше він змінюється в ранньому віці. Діти швидше засвоюють нову інформацію, навички і, загалом, навчаються.
Поширений міф, що сучасні діти розумніші, ніж були їхні однолітки 20-30 років тому. Але дослідження пізнавального розвитку сучасних дошкільнят не підтверджують цього. Уміння “поводитися” з різноманітними ґаджетами, що й приймається за високі розумові здібності, не відображає реальний рівень розвитку інтелекту дитини.
10. Для дитячого мозку солодке корисне
Точніше сказати: сприятливо позначається на розвитку дитини збалансоване харчування, яке має містити і вуглеводи. Однак, звісно, юному організму необхідні цукри (наприклад, сахароза, глюкоза, фруктоза) і крохмаль, які розщеплюються ферментами людини. Будь-які вуглеводи, що надійшли всередину, переробляються в глюкозу, яка є основним джерелом енергії, що використовується мозком.
Правильний план харчування включає також білок у кількох видах – соєвий, рисовий, пшеничний, молочний і яєчний, ліпіди – тваринні та рослинні, пробіотики і пребіотики та розчинну клітковину.
11. Жирні кислоти, вітаміни, залізо і йод – найнеобхідніші компоненти для мозку
Жирні кислоти становлять трохи більше 50% сухої ваги мозку. Фосфоліпіди мозку містять велику частку арахідонової кислоти (ARA). Мозок також надзвичайно багатий на жирні кислоти омега-3, зокрема докозагексаєнову кислоту (DHA). Вона накопичується в мозку в дитячому віці, тож ріст мозку в основному завершується у віці 5-6 років. Причому DHA особливо рясна у фоторецепторах паличок сітківки і сірій речовині. У мозку DHA і ARA можуть синтезуватися з лінолевої і ?-ліноленової кислот.
Такий різновид ліпідів, як сфінгомієлін, сприяє ефективному та швидкому поширенню електричних нервових сигналів. У харчову композицію входить природним чином як природний компонент молока, зокрема коров’ячого.
Крім жирних кислот, мозку необхідні сіалові кислоти. Вони відіграють незамінну роль у міжклітинній взаємодії, комунікації, передачі та зберіганні інформації в мозку. Містяться в молоці, наприклад, у коров’ячому та козячому.
- Холін – це вітаміноподібна сполука, яка використовується для вироблення ацетилхоліну. Він є однією з ключових хімічних сполук мозку, задіяних у пам’яті. Найвищий вміст холіну в печінці, нирках, серці, легенях у тварин, яких споживають у їжу, і яєчному жовтку.
- Вітамін В1 функціонує як частина коферменту в системах, що виробляють енергію, особливо тих, що беруть участь у метаболізмі вуглеводів і в розщепленні глюкози з виділенням енергії. Він відіграє роль у проведенні нервових імпульсів. Дефіцит тіаміну може спричиняти погіршення короткочасної пам’яті, затьмарення свідомості та дратівливість. Найкращі джерела вітаміну В1: насіння, горіхи, паростки пшениці, дріжджі, свинина, вівсяні пластівці, житній хліб, обліпиха, печінка, куряче філе, цільнозерновий рис, лосось, бобові, яйця.
- Фолієва кислота (вітамін В9) необхідна для поділу і підтримки клітин, утворення ДНК і РНК, синтезу і розщеплення амінокислот. Міститься в листових овочах, бобових, грибах, яйцях, м’ясних субпродуктах (у печінці, нирках), дріжджах.
- Вітамін D особливо важливий для розвитку і функціонування мозку. Найбільша його кількість зустрічається в жирних сортах риби, молочних продуктах, яєчному жовтку. Якщо людина отримує необхідну дозу сонячного ультрафіолету, потреба у вітаміні повністю компенсується.
- Залізо є незамінним компонентом. Воно бере участь у продукції мієліну, синтезі нейромедіаторів (наприклад, дофаміну) та їх розщепленні. Спостерігався зв’язок між залізодефіцитною анемією та когнітивними або поведінковими порушеннями у дітей. Залізо міститься в сухофруктах, бобових, крупах, яблуках, сливі, гранаті, м’ясі та його субпродуктах.
- Йод необхідний для нормального росту і розвитку мозку. Дефіцит йоду може спричиняти психічні порушення, які проявляються поганими оцінками в школі, зниженням розумових здібностей і погіршенням працездатності. Головні його джерела – морська риба (тріска, минтай, сайра, скумбрія, лососеві), морепродукти (креветки, омари, мідії), водорості.
12. Спорт знижує ризик розвитку захворювань нервової системи
Фізична активність сприяє поліпшенню роботи мозку, оскільки підвищується живлення і насичення його киснем. Необхідність координувати рухи призводить до формування нових зв’язків між нейронами.
Заняття спортом оптимізують роботу пам’яті та мислення, позначаються на здатності до навчання. Фізична активність є профілактикою старечих змін у мозку.
При цьому надмірні фізичні навантаження призводять до перевтоми мозку, що знижує когнітивні функції.
13. Нейрони головного мозку практично не відновлюються
А ось клітини периферичної нервової системи здатні до регенерації. У разі пошкодження нервових волокон і відсутності вогнищ запалення та сполучнотканинних рубців можливо відновити з’єднання.
Регенерація нервових відростків іде зі швидкістю 2-4 мм на добу.
14. Виділяють 20 видів головного болю
Загалом виділяють 20 видів такого болю. Найпоширеніші з них: мігрень, головний біль напруги, пучковий головний біль, болі, пов’язані з травмою або ушкодженням голови та/або шиї, ураженнями судин головного мозку та шиї, внутрішньочерепними ураженнями, прийомом різних речовин або їх відміною, інфекціями, порушенням гомеостазу, психічними порушеннями, патологією черепа, шиї, очей, вух, носової порожнини, пазух, зубів, ротової порожнини або інших структур черепа та обличчя.
“Головний біль може бути не тільки симптомом патологічних процесів, що локалізуються в ділянці голови, а й проявом багатьох соматичних і психогенних захворювань” Катерина Баньковська, кандидатка фармацевтичних наук, доцентка кафедри хімічних технологій ПНДПУ.
15. Погана екологія – один із чинників розвитку патологій мозку
Сьогодні існує теорія, що в основі багатьох хронічних захворювань лежить накопичення важких металів у навколишньому середовищі. Наприклад, свинець сприяє розвитку алергій, появі дратівливості, дефіциту уваги, дисфункції щитоподібної залози, депривації сну, дислексії. Кадмій викликає порушення пам’яті, гіперактивність, необґрунтовану агресію. А при накопиченні алюмінію виникають втома, погіршення пам’яті та апетиту, оніміння кінцівок.
Найбільш небезпечним і руйнівним є накопичення ртуті – найсильнішого нейротоксину. Дослідження показали, що понад 250 різних захворювань пов’язані з високими концентраціями ртуті в організмі людини. У довгому списку значаться хвороби Альцгеймера і Паркінсона.
Шкідливі речовини потрапляють в організм разом із неякісною питною водою, продуктами харчування, забрудненим повітрям. Свинець, наприклад, може потрапити всередину з немитих рук. У курців через легені абсорбується близько половини кадмію, що потрапив в організм.