люди используют мозг на все 100% — T&P
Многие разделяют заблуждение о том, что человеский мозг работает только на 10%, в то время как остальные 90% остаются не задействованы. На самом деле это миф. Наш мозг — крайне эффективная вычислительная машина с уже разработанным энергосберегательным планом. Об этом рассказывает американский нейробиолог Ричард Сайтович на конференции TED.
Распространенный миф утверждает, что мы используем только 10% нашего мозга — остальные 90% мощностей простаивают. Разные шарлатаны в своих книгах и методиках обещают раскрыть незадействованный потенциал мозга при помощи неврологии — на самом деле, все это обман.
Две трети всех людей и чуть больше половины всех преподавателей в мире верят в этот миф. В 1890-е Уильям Джеймс, отец американской психологии, сказал: «Большинство из нас не задействует свой умственный потенциал». Под этими словами он подразумевал вызов нашим способностям, а не их ограничение, но наиболее популярной стала неправильная интерпретация его слов.
Она подкреплялась тем, что долгое время ученые не могли понять значение крупных, фронтальных и теменных долей головного мозга. Их повреждения не вызывали двигательных или чувственных сбоев, поэтому появилось мнение, что они ничего не делают. Десятилетиями эти части назывались «тихие зоны». Сейчас мы знаем, что они отвечают за рациональное мышление, планирование, принятие решений и адаптацию.
«Если бы большинство нейронов не использовалось, эволюция уже давно избавилась бы от ненужного объема мозга».
Идея о том, что 90% мозга все время простаивает, кажется абсурдной, если учесть, сколько энергии им потребляется. Грызуны и млекопитающие используют 5% энергии тела на поддержку мозга, обезьяны — 10%, взрослый человек — 20%, причем мозг занимает только 2% его тела, ребенок — 50%, а младенцы — 60%.
Человеческий мозг весит 1,5 кг, мозг слона — 5 кг, кита — 9 кг. Мы превосходим любое другое живое существо по количеству нейронных связей. Для этого требуется много энергии, которую мы можем получать с большим преимуществом благодаря изобретению приготовления пищи.
Еда поступает к нам уже подготовленной к перевариванию, поэтому мы можем себе позволить содержать мозг с 86 миллиардами нейронов — на 40% больше, чем у обезьян.
Если бы все нейроны хотя бы одного отдела мозга работали одновременно, общая энергетическая нагрузка оказалось бы непереносимой. Поэтому в мозге одновременно задействованы только небольшие участки нейронов, которые постоянно сменяются, — это называется методом разряженного кодирования. Он позволяет затрачивать минимум энергии, обрабатывая максимум информации — единовременно задействуется от одного до 16% нейронов. Человек плохо справляется с многозадачностью — нам просто не хватает энергии, чтобы держать все под контролем — в итоге каждое задание мы делаем хуже, чем по отдельности. Если бы большинство нейронов не использовалось, эволюция уже давно избавилась бы от ненужного объема мозга.
Подробнее узнать о том, сколько процентов мозга мы используем, можно из видео TED.
Alexey Pavperov
Теги
#мозг
#нейронауки
228 809
Святослав Медведев о мифах и достижениях нейронауки — Моноклер
Рубрики : Лекции, Нейронаука, Публичные лекции
Нашли у нас полезный материал? Помогите нам оставаться свободными, независимыми и бесплатными, сделав любое пожертвование:
Donate
Признаки жизни у мёртвой форели, воздействие алкоголя на мозг, заслуги френологии: директор Института мозга человека Святослав Медведев развенчивает мифы, сложившиеся вокруг работы мозга, и рассказывает о современных методах его исследования и известных нам механизмах функционирования: безупречной «матрице стандартов», бдительном «детекторе ошибок» и значении «устойчивого патологического состояния».
Пожалуй, одна из самых захватывающих загадок природы — человеческий мозг, являющийся связующим элементом между материальным и идеальным. За последние годы о его работе стало известно многое, но далеко не всё: несмотря на все усилия, методики, технологии, ученые пока не могут до конца понять, как работает этот орган. Как отмечает директор Института мозга человека Святослав Медведев, мы многое узнали и избавились от многих мифов: любой учёный сегодня с уверенностью может сказать, что мозг работает на 100 процентов, но понимание механизмов стало гораздо слабее и получаемые данные зачастую интерпретируются неверно. Тем не менее, прорывы, сделанные в этой области, помогают ученым и врачам лучше понимать поведение человека и лечить тяжелые заболевания, такие как СДВГ, копролалия, наркомания, обсессивно-компульсивный синдромом и др.
Так что же всё-таки достоверно известно о мозге? Что общего у ситуации в современной нейронауке и теории квантованных полей? Какие догадки относительно мозга, сделанные в древности, подтвердились впоследствии? Какие существуют современные методы исследования мозга? Что такое «матрица стандартов», «детектор ошибок» и «устойчивое патологическое состояние»? Каким образом они связаны между собой? Как мозг отслеживает ошибки, которые мы совершаем, и даёт нам понять это? Как «детектор ошибок» работает во время алкогольного опьянения? Почему нельзя водить машину после употребления любого количества алкоголя? С какими заболеваниями способна справиться психохирургия, переживающая сегодня своеобразный «ренессанс»? Зачем мозгу нужна творческая деятельность? Почему встроенный в мозг «детектор ошибок» иногда мешает нам творить? Об этом и о многом другом в рамках лекции «Вселенная мозга и наше место в ней» рассказывает директор Института мозга человека, кандидат физико-математических наук, доктор биологических наук, член Президиума Санкт-Петербургского научного центра РАН Святослав Медведев.
Смотрите также:
— Ученые о мозге: лучшие лекции TED с русской озвучкой
— Публичные лекции Татьяны Черниговской о мозге и языке
— Влияние медитации на мозг: миф или реальность?
— Интервью с Диком Сваабом: «Свободы действий и бездействий не существует»
Организатор: проект «ЛектоРИА», © РИА Новости.
Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.
видеолекции
Нейромиф 4 — ОЭСР
Мы используем только 10 % нашего мозга
Один из самых стойких и широко распространенных мифов о мозге гласит, что мы используем только 10 % нашего мозга. Какой шок, если мы подумаем о 90% потенциала нашего мозга, который мы не используем! Объяснить это явление пытались пользователи интернет-форума: «Уверены, что мы не используем весь наш мозг, — пишет один из них, — потому что тогда мы не смогли бы узнать что-то новое, так как все возможности мозга уже были бы использованы».
. Другой человек, наоборот, думает: «Мы используем только часть нашего мозга, остальное служит резервом. Мы постоянно теряем клетки мозга. Это значит: в течение жизни мы пользуемся всеми ими!» Помимо этих объяснений, миф о 10% используется в рекламных кампаниях. Чаще всего это встречается в связи с некоторыми продуктами для бега трусцой мозга нового века, которые обещают доступ к огромным неиспользуемым областям мозга, но продавцы получают наибольшую прибыль от этих продуктов.
Другие люди пытаются расширить возможности своего мозга, используя различные методы. Таким образом, было заявлено, что: «В традиционных азиатских техниках медитации оставшиеся проценты мозга используются для расширения сознания и в качестве духовного упражнения». Следовательно, мы могли бы научиться у дзэнских монахов и йогов использовать весь свой мозг. А для тех, кто не соглашается с медитацией, они могут легче развить повышенную способность мозга: с помощью таких наркотиков, как каннабис. Только представьте, чего можно было бы достичь за счет расширения использования мозга: передачи мысли, чрезвычайно высокого интеллекта, а также телекинеза.
Правда, однако, менее фантастична. Нет абсолютно никаких научных данных, подтверждающих этот миф, даже в какой-то степени. Существуют различные теории происхождения этого мифа, но нет убедительных доказательств того, что мы используем только 10 или любой другой определенный или ограниченный процент нашего мозга. Наоборот, все существующие данные показывают, что мы используем 100% нашего мозга .
Откуда взялся этот миф?
Сегодня трудно определить, от кого произошел этот миф и как он мог так широко распространиться. Однако его можно проследить до конца 19 в.го века в рекламе и брошюрах по самопомощи. Не говоря уже о том, что Альберт Эйнштейн однажды сказал журналисту, что он использует только 10% своего мозга, в ответ на вопрос о его интеллекте. Однако эта цитата Эйнштейна никогда официально не записывалась. Затем этот миф стал известен благодаря бестселлеру Дейла Карнеги «Как перестать беспокоиться и начать жить» и благодаря Ури Геллеру, который объяснил свою «магию ложки» лучшим использованием мозга.
Хотя ни один ученый, занимающийся изучением мозга, никогда не говорил о 10 %, исследователи все же внесли свой вклад в миф о 10 %. Невежество, господствовавшее в начале исследований мозга, могло внести свой вклад в миф. В 30-х годах исследователь Карл Лэшли исследовал функцию определенных областей мозга при поражении электрическим током. Они не показали никаких эффектов во многих областях мозга. Следовательно, он пришел к выводу, что эти области не имели никакой функции. Таким образом, был создан термин «молчащая кора». Однако сегодня этот тезис оказался ошибочным. Другая возможность происхождения этого мифа — соотношение клеток глии и нейронов в головном мозге, которое составляет 10:1. Клетки глии «только» поддерживают нейроны в их функционировании. Но именно нейроны используются для обработки информации и, следовательно, для нашего мышления и чувств.
Возможно, успех мифа можно объяснить нашей надеждой преодолеть человеческие ограничения. Как было бы здорово, если бы у нас был такой огромный неиспользуемый резервуар! Но есть аргументы, что этим желаниям не суждено сбыться.
Аргументы против мифа о 10%: Мы используем 100% нашего мозга.
«90% мозга постоянно лежат под паром» — нейробиолог тут же усомнится в истинности этого утверждения по следующим причинам:
1. Эволюция не допускает никакой расточительности. Расточительность вызывает исключение из генофонда.
Как и все другие органы, наш мозг сформировался в результате естественного отбора. Хотя мозг весит всего 2% от общей массы тела, он использует 20% всей энергии. Таким образом, ткань мозга метаболически затратна для роста и работы. Что касается этих высоких затрат, маловероятно, чтобы эволюция позволила растратить ресурсы в масштабе, необходимом для создания такого неэффективного и лишь частично используемого органа! Мозг, который работает только на 10% своей мощности, не стоил бы больших затрат, и, таким образом, люди с их большим мозгом уже были бы исключены из генофонда.
2. Примеры из клинической неврологии показывают, что потеря гораздо менее 90% мозговой ткани имеет серьезные последствия.
Представьте себе такой ужасный сценарий: человек в маске приставляет пистолет ко лбу и угрожает: «Отдай мне свои деньги, или я буду стрелять!» Согласно мифу о 10%, вы бы спокойно отказались от его приказа, так как вероятность того, что пуля попадет в область мозга, которую вы на самом деле используете, составляет всего 10%. Но реальность другая: никто не рискнет получить такую травму. Ни один инсульт или другая травма не обходится без (по крайней мере, кратковременных) последствий. Ни одна область мозга не может быть повреждена без того, чтобы у человека не осталось умственного или физического дефицита.
Но есть истории о людях, которые годами жили с пулей в голове или полностью оправились от инсульта. Тот факт, что эти люди могут вести более или менее нормальную жизнь, объясняется необычайной способностью мозга: его пластичностью. Мозг чрезвычайно хорош в компенсации. Другие нервные клетки могут взять на себя задачи поврежденных нервных клеток, как в футбольном матче: если один игрок получает красную карточку, другие игроки берут на себя его роль и компенсируют его отсутствие.
Таким образом, команда, возможно, может играть не так хорошо, как раньше, но все же может играть и забивать голы. Может также показаться, что сыгранная красная карточка (или поврежденная часть мозга соответственно) на самом деле вообще не использовалась. Но было бы неразумно из скомпенсированной функции делать вывод, что нам нужно только 90% наших футболистов или 10% нашего мозга.
3. Известны специальные функции областей мозга: Можно составить карту мозга — чтобы стало понятно, что неактивных 90% нет.
До сих пор электрическая стимуляция частей мозга во время нейрохирургии не смогла выявить ни одной спящей области мозга, где нельзя было бы вызвать восприятие, эмоции или движение с помощью этих крошечных токов. (Это можно сделать с пациентами под местной анестезией, потому что в мозгу нет болевых рецепторов). Кроме того, нейробиологи смогли локализовать психологические функции в определенных областях мозга с помощью других методов, таких как ЭЭГ (электроэнцефалография), МЭГ (магнитоэнцефалография), ПЭТ (позитронно-эмиссионная томография) или фМРТ (функциональная магнитно-резонансная томография).
Следовательно, в мозге не наблюдалось неактивных областей. Даже во время сна ни одна область мозга не остается полностью бездействующей. Наоборот, желательная активность в определенных областях мозга свидетельствует о серьезных нарушениях.
Дополнительные ссылки:
Действительно ли мы используем только 10 процентов нашего мозга , Scientific American, июнь 2004 г.
Связанные документы Good Thing
Ключевые моменты:
- Популярное утверждение о том, что люди используют только 10 процентов своего мозга, далеко от истины, но это не означает, что мы используем 100 процентов его мозга.
- Исследования на животных показали, что более 20 процентов исследованных нейронов не служат никакой определенной цели.
- Некоторые исследователи подсчитали, что более 60 процентов мозга состоит из «нервной темной материи» или нейронов, которые не имеют очевидной цели и кажутся невосприимчивыми к обычным раздражителям.
Жизнь животных на Земле насчитывает миллионы лет, однако большинство видов используют только от трех до пяти процентов возможностей своего мозга.
— Профессор Норман (Морган Фриман) в фильме 2014 года 9.0047 Люси
Фильм «Люси » известен — или, может быть, печально известен — тем, что продвигает идею о том, что мы, люди, используем лишь небольшую часть ткани нашего мозга. Благодаря множеству научно-фантастических изобретений одноименная главная героиня фильма, которую играет Скарлетт Йоханссон, способна радикально увеличить использование своего мозга с заявленного типичного значения менее 10 процентов до 100 процентов.
Миф о 10 процентах мозга, как его называют, имеет долгую историю. И Люси Режиссер Люк Бессон свободно заявляет, что его фильм — это фантазия, основанная на малой науке, если она вообще есть.
Источник: Brecht Bug/Flickr
Фильм, безусловно, доказывает, что расширение активности за пределы естественного уровня, не говоря уже о 100-процентном воспроизведении мозга, имеет серьезные недостатки, в том числе то, что он изображает как все более безжалостное поведение со стороны Йоханссон.
Тем не менее, многие серьезные писатели использовали фильм в качестве фольги, чтобы развенчать миф о 10 процентах. Они объясняют, что нет, на самом деле мы используем почти весь мозг, и делаем это постоянно. В Scientific American цитируется выдающийся невролог из Медицинской школы Джона Хопкинса:
«Мы используем практически каждую часть мозга… [Большая часть] мозга активна почти все время».
Реальность такова, что это утверждение тоже неверно: я назову его стопроцентным мифом. На самом деле цифра в 10 процентов является полезной точкой отсчета для понимания того, как работает ваш мозг, и для осмысления реальных паттернов активности, происходящих в вашей голове.
Источник: Apple
Вероятно, со временем мы используем более 10% нейронов в голове. Тем не менее, общая сумма, вероятно, намного меньше 100 процентов.
До недавнего времени только горстка, несколько десятков или, реже, несколько сотен или тысяч нейронов могли быть одновременно точно измерены. Однако нейробиологи добились значительного прогресса.
В 2020 году большая группа под руководством Саскии де Врис из Алленовского института наук о мозге опубликовала блокбастер, в котором были сделаны точные оценки крупномасштабных паттернов нейронной активности в мозге мыши. Они измерили активность во многих областях коры головного мозга, связанных со зрением, и смогли записать подробную активность в поразительном количестве 60 000 нейронов. Как они зафиксировали, животные могли свободно бегать по вращающемуся диску. Животным показывали разнообразные естественные изображения и фильмы, создающие сильное подобие нормальной, активной жизни мыши.
Стоит рассказать немного подробнее о методах этого исследования, потому что они помогают пролить свет на вводящий в заблуждение аргумент в поддержку мифа о 100 процентах.
Вы можете подумать, что в мозгу, состоящем из сотен миллионов или миллиардов нейронов, 60 000 — это все же не огромная выборка. У мыши он составляет менее 0,1 процента мозга, а мыши, очевидно, намного меньше и менее развиты, чем мы.
Почему бы вместо этого не использовать визуализацию мозга? Это дает нам привлекательные цветные изображения всего мозга, «загорающегося» — и это может быть сделано на людях.
Проблема в том, что методы визуализации мозга, такие как фМРТ, не обладают необходимой точностью. Они суммируют активность большого количества нейронов и сравнительно длительные промежутки времени.
В типичном эксперименте фМРТ каждая точка данных, описывающая «активность», соответствует нейронным реакциям в кубе со стороной около 1 миллиметра. Каждый из тысяч кубов, составляющих мозг, содержит сотни тысяч или миллионы нейронов.
Всплески также суммируются в течение секунды или около того. Это может показаться коротким периодом, но нейроны работают намного быстрее: в миллисекундном масштабе. Это означает, что они могут стрелять сотни раз по почти бесконечному разнообразию паттернов, и все эти детали невидимы для сканера мозга.
Источник: Zhang et al./PLoS One 0108807
Тем не менее, данные изображений часто воспринимаются как подтверждение стопроцентного мифа: «Смотрите!» утверждается, что «почти каждый маленький кубик активен, и весь мозг «загорается!»». И здесь у нас ошибочный аргумент.
Реальность такова, что изменение активности данного вокселя — когда он «загорается» — очень мало: оно соответствует изменению сигнала изображения максимум на несколько процентов. «Вспышка» может быть вызвана относительной горсткой нейронов внутри данного вокселя, которые очень активны.
Эта ситуация может в определенный момент оставить многие, если не большинство нейронов, бездействующими и, следовательно, привести к гораздо менее чем 100-процентной активности. Вы также не можете сказать, есть ли нейроны, которые никогда не возбуждаются.
При гораздо более высоком разрешении, достигнутом командой де Вриса, которая использовала передовые инвазивные методы визуализации, требующие хирургического обнажения мозговой ткани, мы можем увидеть, что происходит на самом деле. Они обнаружили, что почти четверть — 23 процента — нейронов зрительного мозга не реагировали ни на какие визуальные стимулы. Стимулы включали в себя широкий ассортимент природных сцен со всего мира, а также фильмы о природе, в том числе клипы из 1958 Классический Орсон Уэллс Прикосновение зла . Они также попробовали множество искусственных изображений чередующихся пятен и полос. Все это было бесполезно для 23% — эти нейроны время от времени всплескивали, но не систематически. Их не заботило движение, яркость, контрастность или, казалось бы, что-то еще.
Если 23 процента наших собственных зрительных нейронов не имеют определенной цели, можем ли мы действительно сказать, что «используем» их?
Возможно, эти тихие нейроны реагировали на какую-то особенную картинку или фильм, который им не показывали. И несмотря на то, что они номинально являются «зрительными» нейронами, некоторые из них могут реагировать на другие типы стимулов, такие как сильный запах, характерный для мыши, или громкий звук. Но, насколько мы можем судить, почти четверть нейронов в этой важнейшей мозговой системе практически ничего не делает, если вообще что-то можно различить.
Этот паттерн никоим образом не ограничивается зрительным мозгом. Небольшое, но все же впечатляющее исследование зафиксировало нейроны в части коры, отвечающей за слух у крыс. Выяснилось, что только около 10 процентов нейронов реагировали на звуковые раздражители. Опять же, другие нейроны могут реагировать на какой-то странный звук, которого нет, или на свет, падающий на глаза, на прикосновение к коже или на что-то еще.
Но количество невосприимчивых нейронов предполагает, что некоторая значительная часть нейронов в основном находится в состоянии покоя. Нейробиологи давно знают об этой проблеме, но до недавнего времени стандартной практикой было не исследовать или, во многих случаях, не упоминать «невосприимчивые» нейроны в записи исследований.
Другие очень высоко оценивают количество тихих или молчащих нейронов. Нейробиолог Саак Овсепян использовал предыдущие отчеты, чтобы оценить, что доля того, что стало называться «нейронной темной материей», может составлять от 60 до 90 процентов. Верхний предел этой оценки хорошо согласуется с понятием 10 процентов, исследованным в Люси .
Зачем в мозгу столько бесполезных нейронов? Разве это не расточительно? Биологи-эволюционисты разработали объяснение феномена нейронной темной материи на основании дарвинизма. Идея состоит в том, что в течение поколений нейроны, которые никогда не реагируют, больше не подвергаются селективным силам, которые в противном случае наказывали бы владельцев избыточных нейронов.
Следуя этой логике, темные нейроны нельзя утилизировать. Темные нейроны могут быть задействованы, если мозг поврежден. Они также могут пригодиться в ходе эволюции, когда виды входят в новые места обитания или сталкиваются с новыми проблемами.
Стоит подчеркнуть, что даже очень высокая оценка количества темной материи не предполагает, что тихие нейроны сгруппированы вместе, представляя собой большие куски terra incognita в вашей голове. Вместо этого они перемежаются «яркими» или громкими нейронами по всей коре головного мозга и в других частях мозга.
Независимо от того, как они распределены, темной материи в нашем мозгу определенно больше, чем капля темной материи. Я думаю, что, учитывая метаболические затраты на создание и функционирование мозга — особенно мозга нашего размера — наш мозг не мог бы существовать, если бы более половины его нейронов никогда не были активны. В конце концов, исследование де Фриза показало, что 77 % измеренных ими зрительных нейронов выполняли 9 функций.
