в чем измеряется мозг
Человеческий мозг – только факты
Коротко о мозге
Средние размеры человеческого мозга 20×20×15 см. У новорожденного он весит примерно 350 г. При хорошем развитии масса мозга молодой женщины составляет от 1200 до 1300 г, молодого мужчины — от 1300 до 1400 г. При этом данный орган состоит примерно из ста миллиардов нейронов (86 млрд. по последним данным), а также клеток, поддерживающих их работу.
В возрасте от двадцати до шестидесяти лет мы теряем примерно 1–3 г мозговой ткани ежегодно. После шестидесяти лет потери увеличиваются до 3–4 г. Чем старше мы становимся, тем быстрее теряем клетки мозга.
Масса мозга человека
Головной мозг, encephalon, располагается в полости черепной коробки и отделяется от внутренней поверхности черепа системой мозговых оболочек. Форма мозга и его линейные размеры соответствуют форме черепа. Головной мозг человека в среднем имеет следующие размеры: длина мозга (в переднезаднем сечении): 160-175 мм; ширина (в поперечном сечении) — 135-145 мм; вертикальный размер (по высоте) — 105-125 мм.
Средняя масса головного мозга
Средняя масса мозга человека достигает 1300 г, с индивидуальными отклонениями в пределах нормы — от 900 до 2000 г.
Одаренность, умственные и творческие способности человека никак не связаны с размерами и массой мозга. Плотность головного мозга равна 1,038-1,041 г/см³. Эти цифры позволяют вычислить массу мозга, исходя из объемов черепа.
Масса головного мозга имеет возрастные, половые и индивидуальные особенности. Масса головного мозга человека составляет 2,5% массы тела, в то время как масса головного мозга младенца — 10% массы тела (в среднем 450 г). От 28 до 50 лет масса и размеры головного мозга человека достигают максимальных значений и остаются постоянными для каждого человека. После 50 лет масса мозга постепенно уменьшается, примерно на 30 г каждые 10 лет. Масса мозга мужчин в среднем на 100-150 г больше, чем у женщин. Среднее значения массы мозга мужчин — 1380 г; женщин — 1240 г.
Минимальная и максимальная масса мозга
Следует отметить минимальные и максимальные значения массы мозга человека, которые не отражаются на умственных способностях. Минимальная масса мозга, которая не отражалась на социальном поведении человека — 900 г. Самый маленький мозг был ннайден у 46-летнего мужчины, он имел массу 680 г, и это не сказывалось на его социальном и психологическом статусах.
Большая масса мозга это следствие патологических процессов. Многочисленные исследования показывают, что максимальная масса мозга не превышает 2850 г. Вероятнее всего, граница максимальной массы здорового головного мозга человека около 2200-2300 г. Наблюдение самого тяжелого здорового мога было выполнено в XIX веке. Мозг массой 2222 г был описан Рудольфи и принадлежал неизвестному обывателю.
Оболочки головного мозга
Головной мозг, как и спинной, покрыт тремя оболочками: мягкой, паутинной и твёрдой.
Мягкая, или сосудистая, оболочка головного мозга (лат. pia mater encephali) непосредственно прилегает к веществу мозга, заходит во все борозды, покрывает все извилины. Состоит она из рыхлой соединительной ткани, в которой разветвляются многочисленные сосуды, питающие мозг. От сосудистой оболочки отходят тоненькие отростки соединительной ткани, которые углубляются в массу мозга.
Паутинная оболочка головного мозга (лат. arachnoidea encephali) — тонкая, полупрозрачная, не имеет сосудов. Она плотно прилегает к извилинам мозга, но не заходит в борозды.
Твёрдая оболочка головного мозга (лат. dura mater encephali) это надкостницы внутренней мозговой поверхности костей черепа.
Твёрдая мозговая оболочка построена из плотной соединительной ткани, выстланной изнутри плоскими увлажнёнными клетками, плотно срастается с костями черепа в области его внутренней основы. Между твёрдой и паутинной оболочками находится субдуральное пространство, заполненное серозной жидкостью.
Источник: Стивен Джуан «Странности нашего мозга» и др..
СОДЕРЖАНИЕ
Размер мозга
| 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 |
| Homo floresiensis | 417 |
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 другой другая черта «.
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 значимой разницы среди тех, кто находился на 7-м десятилетии жизни, не было обнаружено.
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 головного 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 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 перед медицинским осмотром) 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
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
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 человеческого мозга (и примерно черепном объеме). Неврологические функции определяются скорее организацией мозга, чем объемом. Индивидуальная изменчивость также важна при рассмотрении емкости черепа, например, средняя емкость черепа у неандертальцев для женщин составляла 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 неандертальская 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
Подготовка к ЭЭГ Суть ЭЭГ
Подготовка к ЭЭГ Суть ЭЭГ
Электроэнцефалография — один из способов изучения биологических систем физическими методами. В данном случае речь идёт об исследовании электрической активности клеток головного мозга, составляющих как оболочки головного мозга, так и внутренние структуры. Уникальность электроэнцефалографии ещё и в том, что метод является совершенно неинвазивным. Ещё в 1875 году английский врач Ричард Катон и русский физиолог В.Я. Данилевский независимо друг от друга обнаружили, что электрические импульсы головного мозга можно считывать с поверхности кожи головы.
Этот факт добавляет электроэнцефалографии еще одно уникальное свойство — изучение работы ЦНС в режиме реального времени. Т.к. время проведения электрического импульса от тканей головного мозга к поверхности кожи измеряется в миллисекундах. Получается, что электроэнцефалограф показывает картину электромагнитных импульсов, которые присутствуют в головном мозге, в данное мгновение. Это позволяет максимально точно изучать изменения электромагнитной активности в ЦНС при воздействии различных факторов. У позитронно-эмиссионной и магнитно-резонансной томографии такого плюса нет.
Суть метода заключается в том, что пациент в отдельной комнате ложится в горизонтальное кресло, после чего к его голове прикрепляются электроды (21 штука). Ставят электроды по системе 10-20%. Т.е., для примера, по линии от переносицы до затылочного бугра: первые два электрода на расстоянии от крайних точек (переносица и затылочный бугор) в 10% от длины линии, следующие два электрода от первых двух электродов размещаются на расстоянии 20% от длины линии, последний пятый фиксируется в теменной области. Врач находится в соседней комнате и поддерживает связь с пациентом через динамик. После чего пациент подвергается нескольким простым методам тестирования:
Раньше результаты энцефалограммы записывались на бумажную ленту, но теперь запись происходит сразу в цифровом виде на компьютер и сохраняется в виде файла. Разумеется, электрическая активность головного мозга имеет вид непрерывных электромагнитных сигналов. Зафиксировать их непосредственно таким непрерывным потоком невозможно. Нужна какая-то дискретная частота. Это когда прибор через определенные промежутки времени фиксирует значение электрических импульсов. В общей схеме: чем чаще происходит такая фиксация, тем точнее измерение. Согласно теореме Котельникова адекватное восстановление исходного сигнала возможно, только если частота дискретизации превышает частоту изучаемого сигнала как минимум в два раза. В электроэнцефалографии выбрана частота 250 Герц. Этого более чем достаточно, поскольку все известные электромагнитные импульсы головного мозга по своей собственной частоте варьируются от 3 до 100 Герц.
Электромагнитные ритмы головного мозга
За несколько десятилетий практики в электромагнитной активности головного мозга было выделено множество ритмов, различающихся по частоте, амплитуде и фазе. Исследовалось, в каких ситуациях какие биоритмы преобладают. Какие факторы усиливают одни биоритмы, а какие угнетают. Изучались корреляции изменения биоритмов при определенных заболеваниях ЦНС. Теоретически, головной мозг человека имеет тысячи биоритмов. Однако они очень слабые. Настолько, что не представляется возможным их исследование энцефалографом. Немного об основных электромагнитных ритмах ЦНС:
Подготовка к ЭЭГ
Что касается подготовки к процедуре электроэнцефалографии, то здесь идут вариации в зависимости от возраста пациента. Во всех случаях необходимо, чтобы голова была недавно помыта, чистая. Жирные волосы и кожный себум затрудняют улавливание электромагнитных импульсов электродами.
Далее:
Детям в возрасте до 1 года ЭЭГ делают исключительно в состоянии сна. Поэтому процедуру необходимо согласовать с режимом ребёнка. Чтобы ребенок наверняка заснул, хорошо поможет кормление и убаюкивание.
После года электроэнцефалограмму проводят в состоянии бодрствования. В плане питания важно, чтобы накануне исследования ребенок не употреблял тёмный шоколад, кофе, колу, энергетические напитки, т.е. продукты, способные оказывать психостимулирующее воздействие.
Проблематичнее всего работать с детьми в возрасте 2-4 лет, поскольку нужно, чтобы ребенок выполнял все простые инструкции нейрофизиолога и при этом не боялся. Традиционным вариантом является убеждение маленького ребёнка в том, что ему предстоит интересная игра ( «кабинет супергероев», «волшебное путешествие» и пр.). Рекомендуется взять с собой на процедуру любимые игрушки ребенка, книжки и комиксы. Знакомые предметы, связанные с положительными эмоциями, производят позитивный эффект на ребенка.
Помимо психостимулирующих продуктов, взрослым накануне исследования следует воздержаться от употребления алкоголя.
Если пациент принимает фармацевтические препараты, дающие побочные эффекты на нервную систему, следует самостоятельно предупредить об этом нейрофизиолога.
Электроэнцефалограмму делают в первой половине дня. Нужно, чтобы пациент в день процедуры был хорошо выспавшимся (для лучшего сна накануне ЭЭГ допустимо использовать легкие растительные успокоительные средства: пустырник, валериана).
Электроэнцефалографию не проводят при патологических состояниях. Чаще всего, имеется в виду повышенная температура тела.
Тренировки для мозга: какие они бывают, и зачем они нужны. Советы специалиста
Человеческий мозг по-прежнему остается самой большой загадкой. Однако, благодаря стремительному развитию нейронаук, мы научились управлять его состоянием. Медитация и релаксация, развивающие и интеллектуальные упражнения, нейрофидбэк-тренинг — всё это методики, направленные на тренировку нашего мозга. Рассказываем, как это работает и зачем это нужно. В тонкостях данного вопроса нам помогла разобраться Ольга Чащина, врач-психотерапевт, к. м. н., специалист по нейротехнологиям X-Clinic.
Зарядка для мозга
Тренировки для мозга, подобно зарядке для тела, помогают нам оставаться молодыми и энергичными. При занятиях спортом формируется мышечная ткань, тело становится упругим и подтянутым, примерно тот же принцип соблюдается и при работе с головным мозгом: при регулярных упражнениях формируются новые нейронные связи, которые влияют на психологическую гибкость и способность адаптироваться к разным условиям. Причем, как и в ситуации с телом, систематичность — важное условие крепкого и устойчивого здоровья.
Тренировать сознание и головной мозг можно самыми различными способами, например, для улучшения концентрации внимания подойдут головоломки, видеоигры, различные тренажеры и скорочтение. Улучшить память и избавиться от стресса можно при помощи медитаций и практики осознанности. Есть и сочетающие в себе все это методики, основанные на новейших исследованиях в области нейрофизиологии, например, нейрофидбэк-тренинг.
Медитация
Есть множество различных техник медитации, но остановимся на самой, казалось бы, простой — посидеть в тишине с закрытыми глазами, сосредоточившись на дыхании. Даже такое на первый взгляд простое упражнение может вызвать массу препятствий. В первый раз будет крайне трудно просидеть даже минуту без назойливых мыслей, обуревающих сознание. Тем не менее, постепенно останавливая поток сознания и возвращаясь к дыханию, вы поможете своему мозгу перезагрузиться. Ежедневные практики помогают избавиться от тревожности, уменьшить воздействие стресса и научиться контролировать внимание.
Исследования доказывают, что те, кто практикуют медитацию каждый день, имеют более толстый слой серого вещества именно в тех зонах, которые отвечают за внимание и психологическую гибкость. Тренировка мозга при помощи медитации приводит к тому, что со временем нужно прикладывать все меньше усилий для фокусировки вашего внимания. А это значит, что со временем вам станет легче концентрироваться в обычной жизни, когда это необходимо — например, на важном совещании или сдаче экзамена.
Онлайн-тренажеры и игры
На смену кроссвордам и печатным судоку пришли онлайн-сервисы для развития и тренировки мозга. Можно выбрать любой: начиная от онлайн-головоломок до развивающих игр, которые анализируют ваше игровое поведение и адаптируются под ваши решения. Самые популярные — «Викиум», Uplift и «Битрейника». Для чего это нужно? Во-первых, выполнение упражнений может быть просто интересным. Во-вторых, это позволяет отвлечься от будничных стрессовых ситуаций с пользой для здоровья. С прагматической точки зрения такие упражнения способствуют улучшению когнитивных способностей, что со временем поможет вам быстрее решать жизненные и рабочие задачи, запоминать имена коллег и знакомых, а также не забывать про важные семейные даты.
Нейрофидбэк-тренинг
Одна из перспективных методик — нейрофидбэк-тренинг. Это процедура, позволяющая научиться контролировать активность собственного мозга. В ее основу заложен принцип биологической обратной связи. Во время нейрофидбэк-тренинга малые электрические сигналы головного мозга измеряются с помощью электродов, прикрепленных к коже головы, и с помощью программного обеспечения превращаются в звук и изображение. То есть компьютерная программа создает в режиме реального времени визуализацию биоэлектрической активности мозга.
Как это происходит
Врач дает инструкции — и если ритмы мозга свидетельствуют о переходе в нужное терапевтическое состояние, то программа на экране изменяет изображение, звуковое сопровождение и интенсивность вибрации тактильного датчика. Обратная связь облегчает процесс обучения физиологическому контролю, а компьютерная программа делает доступной информацию, в обычных условиях невоспринимаемую. При необходимости врач подключает дополнительные техники для управления эмоциональным состоянием, чтобы усилить эффект от нейрофидбэк-тренинга.
Получается, что можно влиять на ритмы мозга в интерактивном режиме, отслеживая, фиксируя свои ощущения. По мере продолжения тренировок и закрепления желаемого чувства расслабления приобретается навык переходить в необходимое терапевтическое состояние самостоятельно в любой момент времени.
Подписаться на новости
В соответствии с Федеральным законом № 152-ФЗ «О персональных данных» от 27.07.2006, отправляя любую форму на этом сайте, вы подтверждаете свое
согласие на обработку персональных данных.
ЭЭГ удобный, современный и безопасный метод исследования головного мозга
Электроэнцефалография – удобный и простой метод оценки функционирования головного мозга. Как и все методы, базирующиеся на регистрации биопотенциалов с поверхности тела человека, ЭЭГ мозга совершенно безопасна, и выполняется даже беременным женщинам на любом сроке. Известно, что наши нервные клетки – нейроны в процессе своей работы создают, проводят и изменяют проходящий через них электрической ток. В каком-то смысле принцип работы мозга напоминает принципы работы окружающих нас электроприборов. Только вот ток генерируемый нейронами чрезвычайно мал, и если ток «в розетке» измеряется вольтами, то ток нервных клеток микровольтами (что добавляет еще «пять нулей после запятой»). Еще не так давно для записи таких малых токов использовались приборы очень существенных размеров, а самого обследуемого требовалось помещать в специальную экранированную комнату в полную темноту, чтобы даже малейшее воздействие «из вне» не «исковеркало» запись мозговых ЭЭГ потенциалов. Мало того первые электроды используемые для записи ЭЭГ почти полвека назад вкалывались в кожу как булавки! Современные приборы настолько чувствительны и главное «умны», что ЭЭГ можно записать практически в любых, почти «домашних условиях». Важно чтобы человек мог расслабиться, удобно сесть (лечь) и закрыть глаза. Конечно, все присутствующие при этой процедуре отключают мобильные телефоны и создают «зону повышенной тишины», однако изолировать человека в камеру уже давно не нужно, достаточно закрыть окно и выключить свет.
Что же происходит при непосредственной процедуре регистрации электроэнцефалограммы. Как мы и договорились, подбирается такое кресло/стул и поза, чтобы человек был максимально расслаблен. На голову обследуемому одевают специальный шлем из силиконовых нитей. Он должен плотно облегать поверхность головы. Электроды которые чаще всего используемые для записи ЭЭГ в амбулаторных условиях называются мостиковыми, они удобно располагаются фиксируясь с помощью силиконовых нитей шлема на поверхности головы как шахматные фигуры. Так как мозг имеет достаточно большую поверхность задача исследователя записать потенциалы равномерно со всей рабочей (ее называют конвекситальной) поверхности мозга. Для того чтобы успешно зарегистрировать такой слабый ток ту часть электрода которая непосредственно контактирует с кожей выполняют из серебра, а место контакта смачивают физиологическим раствором. Наверное, это единственный «самый малоприятный» факт во всей процедуре электроэнцефалографии: когда на голову ставят что-то холодное и мокрое. Хотя в жаркие летние дни, обследуемые обычно бывают очень довольны этим этапом.
Далее начинается непосредственно сама запись электроэнцефалограммы. В зависимости от клинических задач она может продолжатся от 5 до 20 минут. Хорошим правилом является не только проведение записи с закрытыми глазами в состоянии покоя, но и регистрация так называемых функциональных проб. Их три:
Далее когда запись закончена с ней начинает работу врач функциональной диагностики (врач нейрофизиолог). Изучая особенности электрических сигналов и их изменения во времени (частоту, амплитуду, выраженность в одним точках головы и «невыраженность» в других) врач может сделать выводы не только об отсутствии или наличии эпилепсии (потому что ЭЭГ уже давно считается золотым стандартом диагностики в эпилептологии), но и об особенностях работы мозга: например о балансе возбуждения и торможения, наличии несогласованности различных структур мозга между собой, степени зрелости коры у детей и многое другое. Объективных маркеры особенности электрической работы мозга на ЭЭГ при тревоге, нервном напряжении, депрессии, заикания, нарушениях кровообращения мозга уже давно описаны в литературе. Вот почему выйдя за пределы эпилептологии, ЭЭГ успешно применяется не только в неврологии, но и в психотерапии и психиатрии. В стандарты многих обследований (при проведении диспансеризации у работающих на вредных производствах, при выдаче водительских справок, при обращении пациента к психотерапевту, в начале обследования неврологом человека с головной болью и пр.) включена ЭЭГ головного мозга как один из первых методов диагностики.
ЭЭГ не требует никакой специальной подготовки кроме «чистой головы» (без лака и иных средств для укладки волос)!
Сделать ЭЭГ головного мозга платно можно на базе нашего центра каждый рабочий день. Тел для справок и записи 246-11-51