ОСТАННІЙ ПОДКАСТ
Підписуйся на найнауковішу розсилку!
І отримуй щотижневі новини науки і технологій

    Ми під'їдаємо крихти cookies за вами. Навіщо це нам?

    Читати

    Пардон за відволікалочку. Допоможи Куншт бути незалежним!

    Пардон за відволікалочку. Допоможи Куншт бути незалежним!

    Повідомлення успішно надіслано

    Для пошуку
    введіть назву запису
    Людина — 06.03.19
    ТЕКСТ: Володимир Моторний
    Ілюстрації: Ліліт Саркісян
    Ми любимо тексти без помилок. Якщо ви все ж таки щось знайшли, виділіть фрагмент і натисніть
    Ctrl+Enter.
    Де проживають наші думки

    Як мозок встигає все контролювати? Які його зони відповідають за розпізнавання облич? Як мозок віддає накази тілу?

    Наш головний мозок ніколи не поспішав відкривати свої таємниці. Надзвичайно складна структура (кількість нейронів людського мозку досягає 1011, а кількість зв’язків-синапсів між ними приблизно дорівнює 1014) та якісна різниця в порівнянні з мозком тварин (в численних випадках ми не можемо вивчати фізіологію нашого мозку, проводячи паралелі з мозком інших ссавців, як ми робимо це з багатьма іншими органами) роблять процес вивчення його функцій, особливо тих, що стосуються інтелект у, мислення, пам’яті, свідомості, надзвичайно складним.

    Головний мозок

    Головний мозок складається з трьох основних частин – стовбура мозку, мозочка та великих півкуль. Характерний вигляд останніх (великий розмір, симетрія та наявність звивин) асоціюється в більшості з поняттям «головний мозок».

     

    Стовбур мозку

    Навряд чи довгий та детальний опис функцій стовбура мозку буде цікавий комусь, окрім спеціалістів: неврологів та нейрохірургів. Варто сказати лише, що, в порівнянні з великими півкулями, функції стовбура мозку значно примітивніші, проте в той же час надзвичайно важливі для життєдіяльності людини. Якщо розглядати зріз головного мозку, то першим знизу буде довгастий мозок. У ньому розташовані центри регуляції дихання та судинного тонусу, він також відповідає за захисні рефлекси: чхання, кашель, блювання. Пошкодження довгастого мозку найчастіше призводять до негайної смерті внаслідок зупинки дихання. В стовбурі локалізована ретикулярна формація, структура, яку дуже приблизно, можна порівняти з електричним щитком в будинку: вона керує активністю спинного і головного мозку, відповідає за підтримання тонусу та збереження циркадних ритмів (коливань інтенсивності різних біологічних процесів, пов’язаних із циклом зміни дня і ночі).

     

    Через стовбур мозку до великих півкуль надходить майже вся сенсорна інформація від наших органів чуттів, і саме він відповідає за синхронізацію рухів очей, голови та тулуба, а також за реакцію зіниць на зміну освітлення. Саме стовбурові структури відповідають за підтримання об’єму, рівня pH та електролітного складу крові, регулюють діяльність гіпофіза, щитоподібної, надниркових та статевих залоз і впливають на гормональний баланс. Усе це створено задля максимально комфортних умов для роботи великих півкуль.

     

    Мозочок

    Ключова особливість мозочка зводиться до того, що він отримує «копію» всієї сенсорної інформації, що надходить до великих півкуль через спинний мозок, а також «копію» всіх рухових команд, що надходять у зворотному напрямку – до м’язів тіла. Мозочок є своєрідним «співпроцесором», який відповідає винятково за координацію рухів. Поспостерігавши за собою, можемо помітити, що коли починаємо опановувати певну рухову навичку (наприклад, велосипедну їзду), деякий час необхідно бути зосередженим і тримати в голові буквально кожну дрібницю: педалі, кермо, гальма і навіть підтримання рівноваги. Проте минає трохи часу, і нам достатньо лише наказати тілу «їдь!», а воно вже знає, що і як потрібно робити. Ту ж послідовність маємо і в інших процесах: керування авто, стрільби, рукопашного бою чи жонглювання. Така вузька спеціалізація дозволяє мозочку працювати надзвичайно швидко та «несвідомо» (тобто людина робить дії автоматично) і водночас звільняє ресурси кори великих півкуль для виконання інтелектуальних функцій.

     

    Великі півкулі головного мозку

    Основні «потужності» нашого мозку розташовані в шарі сірої речовини. Вона має товщину від двох до п’яти міліметрів і площу близько чверті квадратного метра, акуратно «зібрану» в складки-звивини. Цей шар поділяється на лобні, скроневі, потиличні, тім’яні (за назвами відповідних ділянок черепа) та лімбічні (на нижній поверхні півкуль) долі.

     

    Це і є кора великих півкуль головного мозку, і вона має дуже своєрідну будову: основні канали надходження інформації від органів чуттів представлені в ній первинними ділянками (соматосенсорна, зорова, слухова тощо), які аналізують окремі параметри вхідних даних, наприклад, колір, контури, яскравість (коли маємо на увазі зір). Інформація від первинних ділянок своєю чергою надходить до нейронів вторинних, де розрізнені, частково оброблені сигнали отримують сенс (інформація про окремі лінії, колір і характер відбиття світла, наприклад, перетворюється на інформацію про форму та структуру об’єкта, що знаходиться в полі зору). Далі інформація потрапляє до асоціативних областей, де можуть об’єднуватися та аналізуватися дані з декількох ділянок первинної кори.

     

    Якщо ви слідкуєте за новинами розробок в галузі штучного інтелекту, то впізнаєте в описаному вище принцип роботи нейронних мереж, здатних до глибинного навчання. Саме вони нарешті змогли наздогнати і в дечому навіть перевершити людей у вирішенні типово «людських» завдань: розпізнавання рукописного тексту, облич або інших об’єктів. І хоча ми настільки ж далекі від розуміння природи інтелекту та свідомості, як і від створення повноцінного штучного інтелекту, проте сьогодні ми вчимося створювати програми, здатні виконувати базові інтелектуальні операції, а це вже вказує на правильне розуміння нами принципів роботи мозку. До речі, ділянки нашого мозку, які відповідають за вищеназвані функції, чітко локалізовані й досить непогано вивчені.

    Зона розпізнавання облич

    На нижній поверхні обох великих півкуль знаходиться обширна ділянка, відповідальна за розпізнавання облич. Вона тісно пов’язана із зоровою ділянкою кори, а також лімбічною долею мозку, котра відповідає за емоційні реакції людини на події навколишнього світу. Випадки ураження цієї ділянки кори головного мозку з тих чи інших причин детально описані в медичній літературі, а порушення, що розвивається внаслідок такого ураження – втрата здатності розпізнавати обличчя – носить назву «прозопагнозія». Жодні інтелектуальні функції за умови цілісності інших ділянок головного мозку у хворих з таким ураженням не страждають. При цьому вони легко впізнають близьких і друзів «на слух», за характерними деталями одягу, ходою, шрамами тощо, але абсолютно не здатні розрізнити ціле обличчя. Один з таких випадків описаний у книзі американського невролога Олівера Сакса під назвою «The man who mistook his wife for a hat» («Чоловік, який сплутав дружину з капелюхом»).

     

    Зона Верніке

    Головна ділянка інтерпретації та пізнання. Зона (область) Верніке локалізується на перетині трьох долей: скроневої, тім’яної та потиличної, проте саме в домінантній півкулі (зліва для правші та справа для шульги) і отримує інформацію від зорової, слухової та соматосенсорної ділянок. Вона має виняткове значення для розпізнавання мови (як усної, так і друкованого слова), інтерпретації даних, подальшого запам’ятовування інформації. Часткові ушкодження цієї ділянки мозку призводять до унеможливлення розуміння мови (водночас людина може читати слова вголос, розуміти, що це слова, але не розуміти їхнього значення). Повна втрата зони Верніке в дорослому віці внаслідок травми, пухлини чи інсульту призводить до тяжкої і незворотної деменції (порушення когнітивних функцій мозку). У разі ушкодження в ранньому дитячому віці її «обов’язки» здатна взяти на себе аналогічна ділянка протилежної півкулі.

     

    Зона найменування об’єктів

    Безпосередньо біля зони Верніке в корі знаходиться центр, що відповідає за співставлення інформації про об’єкт, отриманої за допомогою аналізаторів, та прочитаної або почутої назви об’єкта.

     

    Зона Брока

    Ця ділянка розташована в задній бічній частині лобної долі. Для неї, як і для зони Верніке, характерна виражена асиметрія, і вона відповідає за артикуляцію та злагоджену роботу голосового апарата і дихальних м’язів. Вона ж відповідає за довготермінове зберігання мовних навичок людини.

     

    Префронтальна асоціативна кора

    Префронтальна кора, що розташовується в лобних долях, відповідає за планування дій і складних рухових актів. Вона отримує «дані» від ділянки в тім’яній долі, котра відповідальна за обробку інформації про положення тіла в просторі. Крім планування рухових актів, ця частина кори відповідає і за інші типи мислення та короткотривалу, «оперативну» пам’ять. Досвід виконання лоботомії, під час якої хірургічним шляхом префронтальна кора пошкоджувалась або руйнувався її зв’язок з іншими ділянками мозку, показав, що у пацієнтів після «лікування» зменшувалась амбітність, знижувався рівень агресії, втрачалася здатність вирішувати складні проблеми та тримати в голові довгий ланцюжок роздумів. При цьому моторні навички пацієнтів часто не порушувалися, проте вони могли застосовувати їх без жодної мети.

     

    Незважаючи на велику кількість даних про «вузькоспеціалізовані» ділянки мозку, що підтверджені як випадками виключення функції при пошкодженні відповідної зони, так і характерною, часто складною відповіддю пацієнта на електричну стимуляцію певних ділянок кори (глибокі роздуми, точні спогади), варто зазначити, що за формування конкретної думки, а тим паче свідомості в цілому, відповідає не якась чітко локалізована ділянка мозку, а цілий ряд структур стовбура, підкіркових центрів та асоціативних ділянок кори головного мозку.

    ТЕКСТ: Володимир Моторний
    Ілюстрації: Ліліт Саркісян
    Статті
    Медицина
    Невидимий ворог на нашій землі: чому варто зробити щеплення від правця

    За останні декілька місяців українці навчились остерігатись багатьох речей: ракет, мін, російської музики та ютубу, але ми все ще забуваємо про невидимого ворога у нашій землі. Неприємно познайомитись – Clostridium tetani, збудник правця.

    Промо
    Проєкт інтелект. Воєнний сезон. Епізод 5: NFT та Україна

    Чи можна написати «Проєкт інтелект» на гривні й продати за мільйони доларів як NFT?

    Людина
    Від батька до сина: що таке генеалогія і як досліджувати свій рід

    Що таке ДНК-генеалогія і як далеко кожний з нас може просунутися у вивченні свого роду?

    Наука
    Екологічно чиста отрута: уривок з книжки «Зоологічна екскурсія супермаркетом»

    Чому краще утриматися від «дикого» промислу морепродуктів, особливо у водоймах, де цвіте вода?

    Наука
    Передумови приходу диктаторів до влади: Італія, Німеччина, РФ

    Що стало передумовами приходу диктаторів до влади на прикладі фашистської Італії, нацистської Німеччини та путінської росії? Розповідає співавтор і ведучий каналу «Історія Без Міфів» Владлен Мараєв.

    Людина
    Як кожен з нас може подякувати військовим і допомогти їм з адаптацією

    Як змінюється світосприйняття військових і що ми можемо зробити, аби висловити їм вдячність і допомогти в адаптації до мирного життя?

    Повідомити про помилку

    Текст, який буде надіслано нашим редакторам: