Как измерит массу мозга

Как измерит массу мозга

«А в результате прочтения Тургенева много людей покончило с собой и у кого-то из них не родился второй Гитлер. А ещё решилась проблема перенаселения. Тургенев захламил курс образования большим количеством художественной литературы, и множество бездарных людей пошло в филологию и литературу, а не засоряют реальную науку имитацией научной деятельности.»
——————————————-
в отличие от моего оценки ваша все таки выглядит натянута.

«До тех пор говорить о важности вклада бесполезно.»
___________________________________________________
ну раз мы не можем оценить по вашему, значит мы и не можем утверждать, что масса мозга как то влияет на гениальность, равно как и обратное.

«Но можно исследовать мозг сегодня применительно к определённой функции.»
—————————————————————
как вы не поймете, что мотивация и жизненная установка намного важнее и ДАСТ БОЛЬШИЙ РЕЗУЛЬТАТ в какой либо деятельности, чем даже ваша одаренная функция без соответствующей мотивации.

Не получится никакого счастливого общества по Савельеву, где каждый будет заниматься тем к чему он приспособлен в соответствии с его усиленным томографом:

1. потому что может быть так, что у многих людей нет вообще какой то выраженной доминанты в мозге
2. даже при наличии не выраженных способностей в какой то деятельности, но при осознании важности для человека этой деятельности он будет ей заниматься несмотря на свой не развитый отдел мозга. Например я не вижу в себе гениальных способностей в математике и не схватываю все на лету когда читаю разделы школьной программы, но при этом не перестаю ей заниматься, т.к. осознаю её важность.
3. да и вообще утверждение о том, что якобы достаточно повысить разрешение томографа и мы можем предсказывать у кого какие способности на мой взгляд звучит голословно.

Савельева интересно послушать, но если относиться по серьёзному к его словам там много спорного, что подлежит проверки, и содержательный ответ могут дать только такие же нейробиологи, специалисты в своих областях, но так как видных нейробиологов здесь нет то и возразить то ему некому. Но с теми биологами, с которыми я общался относятся к некоторым его утверждениям скептически.

К тому же он сам где то утверждал, что он выявлял эту корреляцию между размером мозга, всего то на экземплярах не более 50 шт. Поэтому его статистическая значимость очень сомнительна.

Источник

Сколько весит мозг обычного человека?

Еще с древних времен многие ученые задумывались над тем, сколько весит взрослый человеческий мозг, и как его вес влияет на способности и умения. Архимед в свое время пытался вычислить массу данного органа, погружая голову в сосуд с водой, а после делал расчеты в зависимости от того, сколько жидкости вылилось. По некоторым данным известно, что вес мозга составляет около 2% от всего веса человека. В этой статье вы узнаете, зависит ли интеллект от веса мозга, а также, в чем отличие между мозгом мужчины и женщины.


Развитие мозга

В ходе некоторых исследований стало известно, что примерный вес мозга взрослого составляет 1-2 кг. У мужчин лучше развита двигательная активность, а у женщин — интуиция. Именно поэтому женщины способны быстрее выполнять задачи и обдумывать информацию.

Головной мозг является очень важным органом, он контролирует жизнедеятельность всего организма. Стандартные размеры этого органа составляют 20х20х15 см. Обычно вес мозга не превышает 1,5 кг, в редких случаях он достигает веса 2 кг. Своего наибольшего веса этот орган достигает к 27-28 годам, а затем ежегодно начинает терять 2-3 грамма.

Формирование мозга

Центральная нервная система начинает формироваться внутриутробно еще с 3 недели после оплодотворения. Мозг развивается в пренатальный период вместе с другими структурами. Вес мозга в момент рождения детей составляет всего 300-500 г. В первый год жизни младенца происходит активное развитие и рост этого органа. К концу первого года жизни масса мозга уже составляет около 1 кг.

В период с 2 до 5 лет масса мозга начинает увеличиваться за счёт того, что происходит развитие тех областей, которые отвечают за целенаправленное движение, память, мышление и усвоение информации. В период от 5 до 7 лет созревают поля в мозге, отвечающие за восприятие, память, мышление, а также процессы, связанные с развитием речи. Исходя из вышеперечисленного, можно понять, что развитие мозга состоит из нескольких этапов, а если нарушается работа одного, то и другие дают сбой.

Мозг животных и людей

Мозги разных представителей фауны могут иметь разный вес в зависимости от многих факторов. Так, например, вес мозга динозавра в среднем составлял около 1 кг. А вот вес мозга слона составляет примерно 4-5 кг. Одним из самых больших является мозг синего кита, он весит 9 кг.

Одними из самых общительных представителей животного мира являются собаки. Их мозг весит всего 100 граммов, но это не делает их глупыми, к тому же, собаки отлично поддаются дрессировке.

Интеллект и мозг

В ходе многих исследований ученые пришли к выводу, что от размера мозга не зависит уровень интеллекта. Была проведена огромная работа, благодаря которой установили, что самый большой человеческий мозг принадлежал психически больному человеку. А вот мозг гениев обычно не отличался размерами.

Строение структуры коры играет главную роль в умениях и способностях индивида, поэтому у талантливых людей сеть нейронов достаточно густо расположена. Если же происходит увеличение других структур, это ведет к умственным отклонениям.

Поддерживайте активность и высокую работоспособность мозга регулярными тренировками когнитивных функций. Для этого вы можете использовать тренажеры Викиум.

Источник

Как измерит массу мозга

Ответ на вопрос captainl в треде об интервью Савельева. Ответ не поместился в комменты, поэтому я его вынес сюда.

Первоначальный реплика captainl :

14. Нет, разбирать дальше бессмысленно. Слишком много. Ну разве что пару вопиющих примеров.
«после 50 лет каждые 10 лет человеческий мозг становится легче на 30 грамм».
Да, был такой анекдот, — «это череп Александра Македонского в 20 лет, а это его череп в 30 лет». Кто-нибудь знает способ взвешивания мозга живого человека с такой точностью? Нет-нет, усредненные показатели не годятся, ведь «вес мозга варьирует от одного до 2.3 кг». И отделять мозг нельзя – там же «переферия». И потом надо ведь через десять лет взвесить опять, а потом еще через 10 лет, и не у одного. А может быть это просто экстраполяция данных? Так ведь нет, алгоритмы математики у нас аллергию вызывают, казуистика для мозга.

Сразу помечу, я не невролог и не нейрохирург, просто врач по образованию. Поэтому углубленного рассмотрения темы от меня ждать не приходится. Однако базовые знания по вопросу имею.

Вес, это объем и плотность. Плотность известна довольно точно— мозг состоит из воды, в основном, но можно уточнить и получить объемное распределение плотности, теми же методами, что и размеры. Для определения, с точностью до долей мм, размеров мозга, вернее координат различных его структур, в медицине чаще всего применяют различные варианты (компьютерной) томографии, наверное слышали. Так как томограммы, это набор сечений, то восстановление по ним объемной конфигурации и, тем более, общего объема, задача очевидная.

Компьютерной томография называется неспроста 🙂 Там используют алгоритм восстановления изображения предмета по его проекциям с разных углов, в тонкости я не вникал. Впрочем, это как раз епархия captainl :-).Материалов разной степени популярности и дотошности в сети полно. Можно начать с краткой статьи в Википедии. Статья не очень, но там есть термины и персоналии. В английской Википедии изложение гораздо более подробное. Физические принципы, применяемые при томографии: рентген, ЯМР (ядерный (пара)магнитный резонанс и другие методы, как просвечивающие, так и эмиссионные. Например, позитронно-эмиссионный томограф. Общий принцип: введение изотопа с тропностью к тем или иным тканям с последующим измерением излучения набором щелевых детекторов. Потом восстанавливают картинку, аналогично рентгеновской компьютерной томографии.

Применяют и другие виды томографий, самые разнообразные варианты ультразвукового исследования, измерение (комплексного) электрического сопротивления (реография), рентгенографию с введением в кровеносные сосуды и/или желудочки мозга рентгеноконтрастного вещества. И многое, многое другое.

По томограммам делают 3-D модели мозга (не вообще, а конкретного) с помощью 3-D принтера. Статья была в сети, может быть на мембране? Или в «В мире науке»? А может где-то ещё, не помню точно.

Не надо думать, что исследования морфологии живого мозга — это достижения исключительно компьютерной эры. Ещё в 50-е годы достаточно массово (десятки тысяч за 50-80 годы) умели проводить стереотаксические операции, т.е. вводить в глубинные структуры мозга зонды (электроды, коагуляторы и т.п.) с точностью позиционирования около миллиметра, без всяких компьютеров. А первые стереотаксическе аппараты появились ещё в XIX веке.Вот эти две картинки дают представление о предмете, обе сделаны в 70-е годы, если не раньше.

Математические расчеты во время операции.

Криозонд (жидкий азот) введён.

Картинки из монографии «КАНДЕЛЬ Э. И. Функциональная и стереотаксическая нейрохирургия/ АМН СССР.—М.: Медицина, 1981,368 с, ил.»

Между прочим, во время стереотаксических операций наркоз не применяют. Пациент находится в полном сознании, хирурги с ним разговаривают. Мозг сам по себе не чувствует боли.

Теперь, думаю, понятно, что «приблизительно, с точностью до 1%» не в стат. исследованиях даже, а на конкретном живом и бодро разговаривающем мозге, верный этому мозгу кирдык. Ведь размеры нейронных структур, куда нужно попасть, составляют единицы милиметров.

Понятно, что сейчас в стереотаксисе огромный прогресс, что радует, конечно, но и некоторую задумчивость тоже вызывает.Ведь стереотаксическии операции можно проводит быстро, массово, в амбулаторных условиях, и «не дырявя череп», т.е. бескровно.Насчет последнего пункта. Это не страшилка из голливудского триллера. Я слышал, краем уха, что в 80-е где-то в Горьковской (Нижегородской) области делалась соответствующая разработка. Принцип довольно простой: ФАР (фазированная антенная решетка) из ультразвуковых излучателей (УЗИ). Т.е. одновременно прибор и диагностический (снятие томограммы, определение координат цели) и, н-да, лечебный — если сфокусировать УЗИ в одной точке, можно получить самый разный эффект, от стимуляции нейронных центров, до их уничтожения. Тогда вроде не особенно хорошо выходило, технологии были не ах. Сейчас девайс можно дома собрать. Главный компоненты — ФАР УЗИ, ПО управляющего компьютера, конечно. Ну и пустячок, методики :-).

Источник

Отношение массы мозга к массе тела — Brain-to-body mass ratio

Соотношение мозга к массе телу , также известное как отношение веса мозга к телу , это отношение массы мозга к массе тела, которая гипотетическая быть грубой оценкой интеллекта в качестве животного , хотя они довольно неточно во многом случаи. Более сложное измерение , коэффициент энцефализации , учитывает аллометрические эффекты сильно различающихся размеров тела у нескольких таксонов . Необработанное соотношение массы мозга к массе тела, однако, найти проще, и оно по-прежнему является полезным инструментом для сравнения энцефализации внутри видов или между довольно близкородственными видами.

СОДЕРЖАНИЕ

Размер мозга обычно увеличивается с размером тела у животных (т. Е. У крупных животных обычно мозг больше, чем у более мелких); однако связь не является линейной. У мелких млекопитающих, таких как мыши , соотношение мозг / тело может быть таким же, как у людей, в то время как у слонов соотношение мозг / тело сравнительно ниже.

Считается, что у животных чем больше размер мозга, тем больший вес мозга будет доступен для более сложных когнитивных задач. Однако крупным животным нужно больше нейронов, чтобы представлять собственное тело и управлять определенными мышцами; таким образом, относительный, а не абсолютный размер мозга позволяет ранжировать животных, что лучше соответствует наблюдаемой сложности поведения животных. Взаимосвязь между соотношением массы мозга и тела и сложностью поведения не идеальна, поскольку на интеллект влияют и другие факторы, такие как эволюция недавней коры головного мозга и различные степени складчатости мозга, которые увеличивают поверхность коры, что положительно у людей коррелирует с интеллектом. Разумеется, отмеченным исключением из этого правила является отек мозга, который, хотя и приводит к большей площади поверхности, не влияет на интеллект страдающих от него.

Отношение к метаболизму

Связь между массой мозга и массой тела всех живых позвоночных следует двум полностью отдельным линейным функциям для хладнокровных и теплокровных животных. У холоднокровных позвоночных мозг намного меньше, чем у теплокровных позвоночных того же размера. Однако, если принять во внимание метаболизм головного мозга, взаимоотношения между мозгом и телом у теплокровных и хладнокровных позвоночных становятся похожими, и большинство из них использует от 2 до 8 процентов своего основного метаболизма для головного и спинного мозга.

Сравнения между группами

Разновидность Соотношение мозг: масса тела (E: S)
маленькие муравьи 1: 7
маленькие птицы 1:12
мышь 1:40
человек 1:40
Кот 1: 100
собака 1: 125
лягушка 1: 172
лев 1: 550
слон 1: 560
лошадь 1: 600
акула 1: 2496
бегемот 1: 2789

У дельфинов самое высокое соотношение массы мозга к массе тела среди всех китообразных . Ящерицы- варан , тегу и анолисы, а также некоторые виды черепах являются самыми крупными среди рептилий. Среди птиц самое высокое соотношение мозга к телу наблюдается у попугаев , ворон , сорок , соек и воронов . Среди земноводных исследования пока ограничены. Либо осьминоги, либо пауки-прыгуны обладают одними из самых высоких показателей для беспозвоночных , хотя у некоторых видов муравьев в мозгу содержится 14% -15% их массы, что является самым высоким показателем для любого животного. У акул один из самых высоких показателей для рыбы наряду со скатами-мантами (хотя у электрогенных рыб- слонов это соотношение почти в 80 раз выше — около 1/32, что немного выше, чем у людей). У землероек более высокое отношение массы мозга к массе тела, чем у любого другого млекопитающего, включая человека . Землеройки удерживают в мозгу около 10% массы своего тела.

Это тенденция к тому, что чем крупнее становится животное, тем меньше отношение массы мозга к массе тела. У крупных китов очень маленький мозг по сравнению с их весом, а у мелких грызунов, таких как мыши , относительно большой мозг, что дает соотношение массы мозга к массе тела, аналогичное человеческому. Одно из объяснений может заключаться в том, что по мере того, как мозг животного становится больше, размер нервных клеток остается прежним, и большее количество нервных клеток заставляет мозг увеличиваться в размерах в меньшей степени, чем остальная часть тела. Это явление можно описать уравнением вида E = CS r , где E и S — масса мозга и тела, r — константа, которая зависит от семейства животных (но близка к 2/3 у многих позвоночных), а C — величина фактор цефализации. Утверждалось , что экологическая ниша животного, а не его эволюционное семейство, является основным фактором , определяющим его фактора энцефализация С .

В эссе «Щедрость Блая» Стивен Джей Гулд отметил, что если посмотреть на позвоночных с очень низким коэффициентом энцефализации, их мозг будет немного менее массивным, чем их спинной мозг. Теоретически интеллект может коррелировать с абсолютным объемом головного мозга животного после вычитания веса спинного мозга из головного мозга. Эта формула бесполезна для беспозвоночных, потому что у них нет спинного мозга или, в некоторых случаях, центральной нервной системы.

Критика

Недавние исследования показывают, что у нечеловеческих приматов размер всего мозга является лучшим показателем когнитивных способностей, чем отношение массы мозга к массе тела. Общий вес вида больше, чем прогнозируемая выборка, только если лобная доля скорректирована с учетом пространственного соотношения. Однако было обнаружено, что соотношение массы мозга к массе тела является отличным предиктором различий в способностях к решению проблем у карниворанских млекопитающих .

У людей отношение массы мозга к массе тела может сильно варьироваться от человека к человеку; он был бы намного выше у человека с недостаточным весом, чем у человека с избыточным весом, и выше у младенцев, чем у взрослых. Та же проблема возникает при работе с морскими млекопитающими, у которых могут быть значительные жировые отложения. Поэтому некоторые исследователи предпочитают безжировую массу тела массе мозга в качестве лучшего предсказателя.

Источник

Размер мозга — Brain size

Размер мозга является частой темой исследования в области анатомии , биологической антропологии, зоологии и эволюции . Размер мозга иногда измеряется по весу, а иногда по объему (с помощью МРТ или объемом черепа ). Тестирование интеллекта с помощью нейровизуализации можно использовать для изучения объемных измерений мозга. Что касается «тестирования интеллекта», часто исследуется вопрос о соотношении размера мозга и интеллекта . Этот вопрос довольно спорный и будет рассмотрен далее в разделе, посвященном разведке. Размер мозга и емкость черепа важны не только для людей, но и для всех млекопитающих.

СОДЕРЖАНИЕ

У людей правое полушарие головного мозга обычно больше левого, тогда как полушария мозжечка обычно ближе по размеру. Мозг взрослого человека в среднем весит около 1,5 кг (3,3 фунта). У мужчин средний вес составляет около 1370 г, у женщин — около 1200 г. Объем составляет около 1260 см 3 у мужчин и 1130 см 3 у женщин, хотя есть существенные индивидуальные различия. Тем не менее, в другом исследовании утверждается, что вес мозга взрослого человека составляет 1300–1400 г для взрослых людей и 350–400 г для новорожденных. Мы включаем это, чтобы подчеркнуть, что существует диапазон объемов и весов, а не только одно число, на которое можно полностью положиться. Также важно отметить, что различия между особями не так важны, как различия внутри видов, поскольку в целом различия намного меньше. Различаются также механизмы межвидовой и внутривидовой изменчивости.

Размер мозга

От ранних приматов до гоминидов и, наконец, до Homo sapiens, мозг постепенно увеличивается, за исключением вымерших неандертальцев, размер мозга которых превышал размер мозга современного Homo sapiens. Объем человеческого мозга увеличивался по мере развития человека (см. Homininae ), начиная с примерно 600 см 3 у Homo habilis до 1680 см 3 у Homo neanderthalensis , который был гоминидом с самым большим размером мозга. Увеличение размера мозга остановилось у неандертальцев. С тех пор средний размер мозга уменьшился за последние 28000 лет. Объем черепа уменьшился с примерно 1550 см 3 до примерно 1440 см 3 у мужчин, в то время как объем черепа у женщин уменьшился с примерно 1500 см 3 до примерно 1240 см 3 . Другие источники с более крупными размерами выборки современных Homo sapiens обнаруживают примерно такой же объем черепа у мужчин, но более высокий объем черепа — около 1330 см 3 у женщин.

В последние годы были проведены эксперименты, в которых были сделаны выводы о размере мозга в связи с мутацией гена, вызывающей микроцефалию , нарушение нервного развития, которое влияет на объем коры головного мозга.

Размеры мозга гоминидов
Имя Размер мозга (см 3 )
Homo habilis 550–687
Homo ergaster 700–900
человек прямоходящий 600–1250
Homo heidelbergensis 1100–1400
Homo neanderthalensis 1200–1750
Homo sapiens 1400

Биогеографические вариации

Попытки найти расовые или этнические различия в размере мозга обычно считаются псевдонаучными. Попытки найти расовые различия в размере мозга традиционно были связаны с научным расизмом и попытками продемонстрировать расовую интеллектуальную иерархию.

Большинство попыток продемонстрировать это опиралось на косвенные данные, которые оценивали размеры черепа, в отличие от прямых наблюдений за мозгом. Они считаются дискредитированными с научной точки зрения.

В крупномасштабном обзоре глобальных изменений черепов 1984 г. был сделан вывод, что различия в размерах черепа и головы не связаны с расой, а скорее связаны с сохранением тепла климатом, заявив: «Мы не находим поддержки использования размера мозга в таксономической оценке (кроме палеонтологические крайности с течением времени). Расовые таксономии, которые включают емкость черепа, форму головы или любую другую черту, на которую влияет климат, смешивают экотипические и филетические причины. Для плейстоценовых гоминидов мы сомневаемся, что объем черепной коробки является более «ценным» с таксономической точки зрения, чем любой другая черта.

Объяснение разницы в размерах человеческого мозга исторически окрашивалось поиском «причины». Это традиционно фокусировалось на различиях в умственных способностях или расе. Ни то, ни другое не оказало какого-либо значительного прямого эффекта ».

В целом, существует сходство между измерениями объема мозга взрослых людей разного возраста и пола. Тем не менее, лежащие в основе структурные асимметрии все же существуют. Размер различных структур мозга варьируется в развитии ребенка у разных людей и полов. Мозг человеческого ребенка при рождении в среднем составляет 369 см 3 и увеличивается в течение первого года жизни примерно до 961 см 3 , после чего скорость роста снижается. Объем мозга достигает пика в подростковом возрасте, а после 40 лет он начинает снижаться на 5% за десятилетие, ускоряясь примерно к 70. Средний вес мозга взрослого мужчины составляет 1345 граммов, в то время как средний вес мозга взрослой женщины составляет 1222 грамма. Было обнаружено, что у мужчин в среднем больший объем головного мозга, мозжечка и церебральных долей коры, за исключением, возможно, левой теменной части. Гендерные различия в размере зависят от более конкретных областей мозга. Исследования, как правило, указывают на то, что у мужчин относительно большие миндалевидное тело и гипоталамус , в то время как у женщин относительно большие хвостатое тело и гиппокамп . При сопоставлении внутричерепного объема , роста и веса Келли (2007) указывает, что у женщин более высокий процент серого вещества , тогда как у мужчин более высокий процент белого вещества и спинномозговой жидкости . Однако в этих исследованиях наблюдается высокая вариабельность между людьми.

Однако Яки (2011) не обнаружил статистически значимых гендерных различий в соотношении серого вещества для большинства возрастов (сгруппированных по десятилетиям), за исключением 3-го и 6-го десятилетий жизни в выборке из 758 женщин и 702 мужчин в возрасте 20–69 лет. У среднего мужчины третьего десятилетия (в возрасте 20–29 лет) соотношение серого вещества было значительно выше, чем у средней женщины той же возрастной группы. Напротив, среди испытуемых шестого десятилетия у средней женщины соотношение серого вещества было значительно выше, хотя значимых различий среди тех, кто находился на 7-м десятилетии жизни, обнаружено не было.

Пик общего объема головного мозга и серого вещества приходится на возраст от 10 до 20 лет (у девочек раньше, чем у мальчиков), тогда как объем белого вещества и желудочков увеличивается. Существует общая закономерность в нервном развитии пиков в детстве, за которыми следует подростковый спад (например, синаптическая обрезка ). В соответствии с данными взрослых, средний объем головного мозга у мальчиков примерно на 10% больше, чем у девочек. Однако такие различия не следует интерпретировать как привнесение каких-либо функциональных преимуществ или недостатков; общие структурные измерения могут не отражать функционально значимые факторы, такие как нейронные связи и плотность рецепторов, и следует отметить высокую вариабельность размера мозга даже в узко определенных группах, например, у детей одного возраста может быть до 50% различий в общий объем мозга. У молодых девочек в среднем относительно больший объем гиппокампа , тогда как миндалины больше у мальчиков. Тем не менее, многочисленные исследования показали более высокую синаптическую плотность у мужчин: исследование 2008 года показало, что у мужчин была значительно более высокая средняя синаптическая плотность — 12,9 × 108 на кубический миллиметр, тогда как у женщин она составляла 8,6 × 108 на кубический миллиметр, то есть разница в 33%. . Другие исследования показали, что в мужском мозге в среднем на 4 миллиарда нейронов больше, что подтверждает эту разницу, поскольку каждый нейрон имеет в среднем 7000 синаптических связей с другими нейронами.

Существенные динамические изменения в структуре мозга происходят в период взросления и старения со значительными различиями между людьми. В последующие десятилетия у мужчин наблюдается большая потеря объема всего мозга, а также лобных и височных долей , тогда как у женщин наблюдается повышенная потеря объема в гиппокампе и теменных долях . У мужчин наблюдается более резкое сокращение глобального объема серого вещества, хотя у обоих полов оно варьируется в зависимости от региона, а в некоторых районах влияние возраста практически отсутствует. Общий объем белого вещества не уменьшается с возрастом, хотя есть различия между областями мозга.

Генетический вклад

Исследования взрослых близнецов показали высокие оценки наследуемости общего размера мозга во взрослом возрасте (от 66% до 97%). Эффект варьируется в зависимости от региона мозга, однако, с высокой наследуемостью объемов лобных долей (90-95%), умеренными оценками в гиппокампе (40-69%) и факторами окружающей среды, влияющими на несколько срединных областей мозга. Кроме того, объем бокового желудочка, по- видимому, в основном объясняется факторами окружающей среды, что позволяет предположить, что такие факторы также играют роль в окружающей мозговой ткани. Гены могут вызывать связь между структурой мозга и когнитивными функциями, или последние могут влиять на первые в течение жизни. Был идентифицирован или предложен ряд генов-кандидатов, но они ожидают репликации.

Интеллект

Исследования демонстрируют корреляцию между размером мозга и интеллектом: больший мозг предсказывает более высокий интеллект. Однако неясно, является ли корреляция причинной. Большинство исследований МРТ сообщают об умеренной корреляции от 0,3 до 0,4 между объемом мозга и интеллектом. Наиболее устойчивые ассоциации наблюдаются в лобных, височных и теменных долях, гиппокампе и мозжечке, но они объясняют лишь относительно небольшую вариацию IQ, что предполагает, что, хотя размер мозга может быть связан с интеллектом человека, другие факторы также играют роль. Кроме того, объемы мозга не сильно коррелируют с другими, более конкретными когнитивными показателями. У мужчин IQ больше коррелирует с объемом серого вещества в лобной доле и теменной доле , которые примерно участвуют в сенсорной интеграции и внимании, тогда как у женщин он коррелирует с объемом серого вещества в лобной доле и области Брока , которая участвует в речи. .

Исследования по измерению объема мозга, слуховых вызванных потенциалов P300 и интеллекта показывают диссоциацию, так что и объем мозга, и скорость P300 коррелируют с измеренными аспектами интеллекта, но не друг с другом. Фактические данные противоречат вопросу о том, предсказывает ли изменение размера мозга также интеллект между братьями и сестрами, поскольку некоторые исследования обнаруживают умеренную корреляцию, а другие не находят никакой. Недавний обзор Несбитта, Флинна и др. (2012) отмечают, что приблизительный размер мозга вряд ли может служить хорошим показателем IQ, например, размер мозга также различается у мужчин и женщин, но без хорошо задокументированных различий в IQ.

Открытие последних лет состоит в том, что структура мозга взрослого человека изменяется, когда усваивается новый когнитивный или двигательный навык, включая словарный запас. Структурная нейропластичность (увеличенный объем серого вещества ) была продемонстрирована у взрослых после трех месяцев обучения зрительно-моторным навыкам, поскольку качественные изменения (например, обучение новой задаче) кажутся более важными для изменения структуры мозга, чем продолжение тренировок. уже изученной задачи. Было показано, что такие изменения (например, пересмотр для медицинских осмотров) длятся не менее 3 месяцев без дальнейшей практики; другие примеры включают изучение новых звуков речи, музыкальные способности, навыки навигации и обучение чтению зеркально отраженных слов.

Другие животные

Самый большой мозг — это мозг кашалотов , весом около 8 кг (18 фунтов). An слон «мозг сек весит всего более 5 кг (11 фунтов), A афалина » с 1,5 до 1,7 кг (3,3 до 3,7 фунтов), в то время как мозг человека составляет около 1,3 до 1,5 кг (2,9 до 3,3 фунтов). Размер мозга может варьироваться в зависимости от размера тела . Однако соотношение не пропорционально: соотношение массы мозга к массе тела варьируется. Наибольшее соотношение обнаружено у землеройки . Усредняя вес мозга по всем отрядам млекопитающих , он следует степенному закону с показателем порядка 0,75. Есть веские причины ожидать степенного закона: например, отношение размера тела к длине тела следует степенному закону с показателем 0,33, а отношение размера тела к площади поверхности следует степенному закону с показателем степени равным 0,33. 0,67. Объяснение показателя 0,75 неочевидно; однако стоит отметить, что несколько физиологических переменных, по-видимому, связаны с размером тела примерно одним и тем же показателем — например, скорость основного обмена .

Эта формула степенного закона применима к «среднему» мозгу млекопитающих в целом, но каждая семья (кошки, грызуны, приматы и т. Д.) В некоторой степени отходит от нее, что обычно отражает общую «сложность» поведение . У приматов для данного размера тела мозг в 5-10 раз больше, чем предсказывает формула. У хищников, как правило, мозг относительно больше, чем у животных, на которых они охотятся; У плацентарных млекопитающих (подавляющее большинство) мозг относительно больше, чем у сумчатых, таких как опоссум. Стандартный показатель для оценки размера мозга животного по сравнению с размером его тела известен как коэффициент энцефализации . Коэффициент энцефализации человека составляет 7,4-7,8.

Когда мозг млекопитающего увеличивается в размерах, не все его части увеличиваются с одинаковой скоростью. В частности, чем крупнее мозг вида, тем большую долю занимает кора . Таким образом, у видов с самым большим мозгом большая часть их объема заполнена корой: это относится не только к людям, но и к таким животным, как дельфины, киты или слоны. Эволюция Homo sapiens за последние два миллиона лет была отмечена постоянным увеличением размера мозга, но большая часть этого может быть объяснена соответствующим увеличением размеров тела. Однако есть много отклонений от тенденции, которые трудно объяснить систематическим образом: в частности, появление современного человека около 100000 лет назад было отмечено уменьшением размеров тела одновременно с увеличением размера мозга. . Тем не менее, примечательно, что неандертальцы , вымершие около 40 000 лет назад, имели больший мозг, чем современный Homo sapiens .

Не все исследователи довольны тем вниманием, которое уделяется размеру мозга. Рот и Дике, например, утверждали, что другие факторы, помимо размера, в большей степени связаны с интеллектом, такие как количество корковых нейронов и скорость их связей. Более того, они отмечают, что интеллект зависит не только от количества мозговой ткани, но и от деталей того, как она устроена. Также хорошо известно, что вороны , вороны и африканские серые попугаи довольно умны, хотя у них маленький мозг.

Хотя у людей самый высокий коэффициент энцефализации среди современных животных, для приматов это вполне нормально. Некоторые другие анатомические тенденции в эволюционном пути человека коррелируют с размером мозга: базикраниум становится более изогнутым с увеличением размера мозга по сравнению с базисной длиной мозга.

Емкость черепа

Объем черепа — это мера внутреннего объема черепа у позвоночных , у которых есть мозг . Наиболее часто используемой единицей измерения является кубический сантиметр (см 3 ). Объем черепа используется как приблизительный показатель размера мозга, а он, в свою очередь, используется как приблизительный показатель потенциального интеллекта организма. Пропускная способность черепа часто проверяется путем заполнения полости черепа стеклянными шариками и измерения их объема или с помощью компьютерной томографии. Более точный способ измерения объема черепа — это сделать внутричерепную повязку и измерить количество воды, вытесняемой им. В прошлом были проведены десятки исследований для оценки емкости черепа. Большинство этих исследований проводилось на сухом черепе с использованием линейных размеров, методов упаковки или иногда радиологических методов.

Знание объема полости черепа может быть важной информацией для изучения различных популяций с различными различиями, такими как географическое, расовое или этническое происхождение. На емкость черепа могут влиять и другие факторы, например питание. Он также используется для изучения корреляции между объемом черепа с другими черепными размерами и для сравнения черепов разных существ. Он обычно используется для изучения аномалий размера и формы черепа или аспектов роста и развития объема головного мозга. Объем черепа — это косвенный подход к оценке размера мозга. Несколько исследований емкости черепа было проведено на живых существах с помощью линейных размеров.

Однако больший объем черепа не всегда свидетельствует о более разумном организме, поскольку большие возможности требуются для управления большим телом или во многих случаях являются адаптивным признаком жизни в более холодной окружающей среде. Например, у современных Homo Sapiens у северных популяций зрительная кора на 20% больше, чем у жителей южных широт, и это потенциально объясняет популяционные различия в размере мозга (и, примерно, емкости черепа). Неврологические функции определяются скорее организацией мозга, чем объемом. Индивидуальная изменчивость также важна при рассмотрении емкости черепа, например, средний объем черепа у неандертальцев для женщин составлял 1300 см 3 и 1600 см 3 для мужчин. У неандертальцев глаза и тела были больше по сравнению с их ростом, поэтому непропорционально большая область их мозга была посвящена соматической и визуальной обработке, функциям, обычно не связанным с интеллектом. Когда эти области были скорректированы для соответствия анатомически современным человеческим пропорциям, было обнаружено, что у неандертальцев мозг был на 15-22% меньше, чем у AMH. Когда неадндертальная версия гена NOVA1 вставляется в стволовые клетки, она создает нейроны с меньшим количеством синапсов, чем стволовые клетки, содержащие человеческую версию.

В попытке использовать емкость черепа в качестве объективного показателя размера мозга, в 1973 году Гарри Джерисон разработал коэффициент энцефализации (EQ). Он сравнивает размер мозга образца с ожидаемым размером мозга животных примерно с таким же весом. Таким образом, можно сделать более объективное суждение о емкости черепа отдельного животного. Холлоуэй собрал большую научную коллекцию эндокастов головного мозга и измерений емкости черепа.

Примеры черепной емкости

  • Орангутанги : 275–500 см 3 (16,8–30,5 у.е. дюйма)
  • Шимпанзе : 275–500 см 3 (16,8–30,5 у.е. дюйма)
  • Гориллы : 340–752 см 3 (20,7–45,9 у.е. дюйма)

Источник

Поделиться с друзьями
Моя стройка
Adblock
detector