Текст книги "В моей голове"
![](/books_files/covers/thumbs_150/v-moey-golove-179221.jpg)
Автор книги: Анжелика ван Омберген
Жанр: Книги для детей: прочее, Детские книги
Возрастные ограничения: +12
сообщить о неприемлемом содержимом
Текущая страница: 1 (всего у книги 6 страниц) [доступный отрывок для чтения: 2 страниц]
Анжелика ван Омберген
В моей голове
Как устроен мозг и зачем он нам нужен
![](i_001.jpg)
Издано с разрешения Lannoo Publishers.
Научный редактор Анастасия Пингачева
Все права защищены.
Никакая часть данной книги не может быть воспроизведена в какой бы то ни было форме без письменного разрешения владельцев авторских прав.
Эта книга публикуется при поддержке Фламандского литературного фонда (www.flandersliterature.be)
![](i_002.jpg)
© 2018, Lannoo Publishers. For the original edition.
Original title: In mijn hoofd. Translated from the Dutch language.
www.lannoo.com
© 2019, Mann, Ivanov and Ferber. For the Russian edition
© Перевод на русский язык, издание на русском языке ООО «Манн, Иванов и Фербер», 2019
* * *
Муке, Фемке, дядя – эта книга посвящается вам.
Анжелика
Извилина 1. Погружаемся в удивительный мир мозга
![](i_003.jpg)
Мозг: твой личный суперкомпьютер
Давай начнем с самого начала: а что такое, собственно, мозг? Мозг руководит твоими действиями, чувствами и мыслями. Это компьютер, который управляет всем, что происходит в твоем теле: дыханием, аппетитом, пищеварением. А еще благодаря мозгу ты можешь делать все что захочешь: веселиться, резаться в видеоигры или читать книги (например, эту супер-пупер-книгу у тебя в руках).
Твой мозг всегда чем-то занят, всегда активен, даже когда ты спишь. А знаешь ли ты, что мозг производит столько энергии, что с ее помощью можно зажечь лампочку? А что за день он обрабатывает больше информации, чем все телефоны на свете? Вот уж ленивым его точно не назовешь!
Череп: твоя подушка безопасности
![](i_004.jpg)
Мозг находится под надежной защитой черепа – твердой костной части головы, – а потому повредить его, к счастью, нелегко. К тому же пространство между мозгом и черепом заполнено спинномозговой жидкостью. Она играет роль амортизатора, наподобие автомобильной подушки безопасности. Вот как хитро придумала мать-природа! И все же иногда природе нужно слегка помогать в защите твоего суперкомпьютера. Например, надевать шлем, когда катаешься на велосипеде.
Дамы и господа, позвольте вам представить… мозг!
![](i_005.jpg)
Если заглянуть внутрь черепа, можно увидеть вот что: основную часть пространства (около 85 %) занимает большой мозг, и назвали его так не зря. Большой мозг отвечает за различные функции твоего тела: слух, обоняние, обработку речи, зрение (подробнее смотри в Извилине 5) – и состоит из двух крупных частей, о которых мы еще поговорим (когда доберемся до Извилины 3).
![](i_006.jpg)
Малый мозг, или мозжечок
В нижней задней части головы находится малый мозг, или мозжечок. Как понятно из названия, эта часть мозга совсем небольшая, однако она очень важна. К примеру, мозжечок отвечает за координацию движений. Благодаря ему твои движения согласуются и плавно перетекают друг в друга. Может быть, ты не видишь в этой функции ничего особенного, но она позволяет тебе делать самые разные вещи: ходить, садиться, стоять на одной ноге, кувыркаться или перелистывать страницы этой книги. Без мозжечка мы бы двигались неуклюже и напоминали роботов. Или слона в посудной лавке.
И вот еще что. Задумываешься ли ты при ходьбе, что сначала нужно выставить вперед одну ногу, а потом другую? Наверняка нет. (Если задумываешься, то с твоим мозжечком что-то не так…) Все благодаря малому мозгу: он сообщает телу, что именно нужно сделать, и мы автоматически выполняем движение. Вот и хорошо, ведь иначе мы бы ужасно уставали при ходьбе.
Еще пример: когда ты учишься делать что-то новое, скажем, играть на фортепиано, большому мозгу поначалу приходится трудно. Он вынужден думать о том, куда тебе поставить пальцы, чтобы сыграть нужную ноту, и как их потом переместить, чтобы сыграть другую. Но через какое-то время тебе уже не нужно об этом думать, все выходит само собой. Твои пальцы сами знают, что делать. Ты, должно быть, уже догадываешься, в чем дело. Это мозжечок взял на себя работу большого мозга.
![](i_007.jpg)
Ствол головного мозга – основа всего
Ниже мозжечка находится ствол головного мозга. Он состоит из нескольких частей. Если представить мозг в виде дерева, это будет его ствол, который связывает большой и малый мозг (ветви с листьями) со спинным мозгом (корнем дерева). Ствол головного мозга отвечает за жизненно важные функции: дыхание, пищеварение и кровообращение. Нам о них заботиться не надо, они выполняются автоматически (вот и хорошо!). Представь, что было бы, если бы нам каждый раз приходилось думать: «Так, сейчас надо вдохнуть». Или после обеда приходилось бы вспоминать, что нужно переварить пищу. Но за нас это делает мозг – очень удобно.
Серое и белое вещество
Из чего же состоит суперкомпьютер, спрятанный у нас в черепе? Мозг – это губчатая масса весом полтора килограмма, которая состоит из 86 миллиардов (86 000 000 000 – целых девять нулей!) нервных клеток. На 9/10 мозг состоит из воды, а на 1/10 – из жира. Кто бы мог подумать, что вода и жир, объединившись, могут создать суперкомпьютер?! Внутри мозга вода и жир образуют серое и белое вещество.
Серые клеточки и кора мозга
Почему мозг иногда называют серыми клеточками? А потому, что его внешняя сторона состоит в основном из серого вещества. В этой тоненькой прослойке (всего три миллиметра толщиной) огромное количество нервных клеток серого цвета – отсюда и название. Внешний слой мозга по-научному называют кортекс. Но лишние сложности нам ни к чему, и в дальнейшем мы будем говорить кора головного мозга, ведь наружное покрытие дерева тоже называют корой. Просто и изящно!
Голова размером с газету?
![](i_008.jpg)
Ты, наверное, знаешь, что мозг никогда не изображают гладким, ведь его поверхность совсем не гладкая. Кора мозга усеяна многочисленными бороздами и извилинами, которые придают мозгу знакомый тебе «морщинистый» вид. Знаешь, зачем нужны все эти складки? Дело в том, что борозды и извилины увеличивают поверхность мозга. Все просто: мозг защищен черепом. Тебе наверняка известно, что череп состоит из твердой костной ткани и не меняет свою форму. Мозг вынужден занимать отведенное ему пространство внутри черепа. Но благодаря бороздам и извилинам у мозга появляется чуть больше места. Взять, например, листок бумаги. В обычном виде он никогда не поместится в карман твоих штанов. Зато если его смять в комок, то он легко туда влезет! Это очередная хитрость матери-природы. Только представь: без этих борозд и извилин мозг был бы размером с газету! Какой же должна быть голова, чтобы вместить целую газету?
![](i_009.jpg)
Континенты мозга… или что-то наподобие
![](i_010.jpg)
Кору головного мозга можно разделить на несколько областей, которые напоминают континенты на карте мира. Эти области называются долями. Например, есть лобная доля. Как можно понять по ее названию, она расположена в передней части мозга, за твоим лбом. Затылочная доля находится в задней части головы. Еще есть теменная и височная доли. Зачем они нужны, ты узнаешь позже, когда мы еще глубже проникнем в тайны мозга.
Белое вещество
Помнишь, мы говорили о белом веществе? Это вторая и крайне важная составляющая мозга. Белое вещество находится прямо под корой и наполнено отростками нервных клеток. (Ого, а что это? – Скоро узнаешь!) Отростки покрыты жировой оболочкой и позволяют нервным клеткам обмениваться информацией. Они тянутся из головного мозга по твоей шее – в спинной мозг, к конечностям, коже и мышцам. Именно отростки нервных клеток передают информацию из мозга всему телу. Например, когда ты играешь в футбол, мозг направляет твои ноги так, чтобы тебе удалось попасть по мячу. Однако информация передается и в обратном направлении – от тела к мозгу. Представь: тебя обжигает пламя свечи. (Ай!) Рецепторы кожи бьют тревогу и сообщают мозгу, что случилось. Ты чувствуешь боль, а твой мозг, в свою очередь, дает команду мышцам руки отдернуть пальцы. (Уф-ф!)
![](i_011.jpg)
А бывало ли с тобой такое? Лето, жара, ты на песчаном пляже и хочешь скорее окунуться в воду. Ты снимаешь обувь и делаешь шаг. Ай – горячо! Подпрыгивая и прихрамывая, ты наконец добираешься до воды и охлаждаешь ноги. Это значит не только то, что тебе удалось прийти к морю, но и что отростки нервных клеток тянутся аж до твоих ступней! Да-да: самый длинный отросток нервной клетки в человеческом теле – больше метра в длину.
Отростки и разветвления
Мы уже познакомились с нервными клетками и их отростками, но как они все-таки работают? У каждой нервной клетки (ученые называют ее нейроном) есть тело и тонкие отростки. Представь, что тело – это голова и живот клетки, а отростки – ее руки и ноги. На рисунке ниже изображено тело нервной клетки – ее ядро. В нем располагается все необходимое для жизни нейрона.
У нейрона есть два вида отростков. Мы уже говорили о длинных белых отростках, которые покрыты жировой оболочкой. Это аксоны – они пересылают сигналы от одной нервной клетки к другой. Аксоны – почтальоны нашего мозга. Благодаря той самой жировой оболочке они передают сигналы очень быстро. Так что свою работу они делают молниеносно. (У настоящих почтальонов все наоборот: самые упитанные из них более медлительны, правда?)
Другие – разветвленные – отростки называются дендриты. (Ден… Как, еще раз? – Ден-дри-ты.) Эти ответвления устанавливают связи с другими нервными клетками и передают сигналы аксонов (тех самых «упитанных» почтальонов) телу клетки. Ох и хитро же устроен наш мозг!
![](i_012.jpg)
Нейроны, нейроны и снова нейроны
Теперь, когда ты уже немного представляешь, как выглядят нервные клетки (они же нейроны), пора познакомиться с их видами. Существует четыре основных вида нейронов: рецепторные, сенсорные, моторные и промежуточные.
Рецепторные нейроны – это сенсоры, которые принимают различную информацию: тепло (помнишь горячий песок под ногами?), свет, боль, давление. Они превращают ее в сообщение, понятное мозгу (мозг, конечно, сообразительный, но иногда упрямится и хочет получать сообщения только в определенном виде). К примеру: «На помощь! Моим ступням горячо!» или «Спасите! Обжигает!» А передают это сообщение нервные клетки другого вида – чувствительные, или сенсорные, нейроны.
![](i_013.jpg)
Третий вид нервных клеток – двигательные, или моторные, нейроны. Они передают приказы мозга (да, ведь мозг руководит телом) дальше – мышцам, коже и органам. Например: «Скорей беги к морю!» или «Балбес, вытащи палец из огня!»
Четвертый вид – вставочные, или промежуточные, нейроны. Они связывают различные нервные клетки друг с другом. Например, они приходят на помощь, когда нужно связать между собой сенсорный и моторный нейроны.
Электричество у тебя в голове
Нервные клетки обмениваются информацией через отростки (аксоны, помнишь?) и разветвления (дендриты). Это происходит с помощью электрических сигналов (в науке их называют синапсами). Одна клетка отправляет сигналы другой волнами: чем больше волн и чем они крупнее, тем лучше будет передана информация. Дело в том, что мозг не всю информацию воспринимает одинаково, иначе от ее количества мы бы запутались. Поэтому волна электрических сигналов сначала должна преодолеть что-то вроде барьера. Лишь когда волне это удается, нервная клетка «стимулируется» (будто ее пощекотали) и принимает информацию. Если сигналам не удастся преодолеть барьер, то клетка просто ничего не заметит.
Химические реакции у тебя в голове
В твоей голове много не только электрических импульсов, но и химических реакций. Дело в том, что нервные клетки со своими длинными отростками и разветвлениями почти-почти-почти-и-и касаются друг друга, но так никогда и не встречаются. Их разделяет пространство шириной около 20 нанометров (0,00000002 метра). Казалось бы, это расстояние очень мало, но электрические сигналы все же должны его преодолеть, чтобы успешно передать информацию. К счастью, у твоего умного мозга и для этого есть решение – химическое вещество-посредник под названием нейротрансмиттер.
Нейротрансмиттеры в виде крошечных шариков лежат на окончаниях аксонов (как мячики в игровом бассейне). Когда на окончание аксона поступает электрический сигнал, который нужно передать дальше, шарики отправляются в «большое путешествие» расстоянием в 20 нанометров. Прибыв на противоположную сторону, они ищут свое место: посредник не может «парковаться» где угодно. У каждого вида нейротрансмиттеров есть собственное место парковки – оно называется рецептором. Нейротрансмиттер можно сравнить с ключом, который открывает только один замок, а все остальные – нет (и хорошо, что так!).
Посредники на любой вкус и цвет
Существует множество видов нейротрансмиттеров. Одни вещества-посредники усиливают электрический сигнал и помогают в передаче информации (их называют возбуждающими нейротрансмиттерами). Другие же, наоборот, слегка притормаживают сигнал (это тормозные нейротрансмиттеры). Одни не хуже и не лучше других: главное, чтобы они работали сообща и находились в равновесии. Если возникнут перебои, человек может заболеть (позже мы поговорим об этом). Баланс нейротрансмиттеров могут нарушить и некоторые лекарства. Ученые обнаружили в человеческом теле уже более ста видов нейротрансмиттеров и подозревают, что их еще больше. К веществам-посредникам относятся, например, дофамин и серотонин. О них мы тоже поговорим позже.
Извилина 2. «Чи-и-из!» – мозг делает селфи
![](i_014.jpg)
Немного истории
Мысль о том, что мозг – это суперкомпьютер, с помощью которого мы думаем и чувствуем, возникла в науке относительно недавно. Долгое время люди считали мозг чем-то вроде «начинки» черепа, а главным органом человеческого тела называли сердце. К примеру, у мумий в Древнем Египте удаляли почти весь мозг, так как считали его лишним грузом.
Хотя роль мозга долго недооценивалась, люди все же довольно давно догадались, что это особенный орган. Еще в XVII веке до нашей эры (!) один военный лекарь описал на свитке папируса случай с двумя солдатами, которые после ранения в голову начали дрожать и разучились говорить (скорее всего, их мучили приступы эпилепсии). Так впервые была установлена связь между повреждением мозга и определенными жалобами пациентов. Этот свиток папируса важен для истории еще и потому, что на нем был изображен иероглиф (письменный знак у египтян), обозначавший мозг.
![](i_015.jpg)
Лишь в V или VI веке до нашей эры один мудрый древнегреческий лекарь, Алкмеон Кротонский, понял, что в мозге заключено сознание человека. Алкмеон рассуждал так: органы чувств связаны с мозгом нервами, а значит, мозг – это источник всех наших чувств и ощущений. Более того, Алкмеон утверждал, что органы чувств не могут работать как следует, если мозг поврежден. Вот каким умницей был Алкмеон!
Несмотря на египетский свиток папируса и мудрость Алкмеона, истории известно немало заблуждений о мозге. Неверные выводы делали даже выдающиеся ученые. К примеру, знаменитый древнегреческий философ Аристотель полагал, как и большинство древних египтян, что центром мышления является сердце. Мозг же он считал органом, который охлаждает теплую кровь, – что-то вроде кондиционера, встроенного в голову. Аристотель видел в этом ответ на вопрос, почему люди умнее животных и способны мыслить логически. Наш мозг больше звериного, поэтому лучше охлаждает кровь, считал он. Хоть Аристотель и слыл мудрецом, но здесь он ошибся (и очень сильно). Как видишь, даже самые светлые головы иногда допускают ошибки!
![](i_016.jpg)
Древние греки считали человеческое тело священным, поэтому не могли получше изучить мозг, вскрывая умерших (вскрытие после смерти – это рассечение и исследование тела или его части). Правда, нам известен один древнегреческий анатом (тот, кто изучает строение тела) по имени Гален, рассекавший мозг разных животных – от овец до кабанов. В результате этой работы он пришел к выводу, что большой мозг имеет отношение к чувствам, так как он мягкий на ощупь. А вот малый мозг, по мнению Галена, в основном управляет мышцами. Ну и вдобавок – это самый странный вывод – ученый решил, что мозг работает благодаря тому, что через него пролетают духи животных. Хм… Гален, это чересчур! Хотя как было бы здорово: каждый мог бы выбрать себе любимое животное, которое повелевало бы его мозгом. Но даже несмотря на подобные выводы, исследования Галена помогли получить первое представление об анатомии мозга и о ведущих к нему нервах.
![](i_017.jpg)
Всерьез разбираться в анатомии мозга люди начали намного позже. Лишь в XIII–XIV веках появились первые книги об этом, и чаще всего их писали итальянские лекари.
В XVI веке в Брюсселе жил один талантливый врач, известный под именем Андреас Везалий. Настоящее его имя было Андрис ван Весел, но ему хотелось модный латинский псевдоним. Везалий крайне интересовался строением человеческого тела и часто выполнял вскрытия трупов. Звучит, конечно, жутковато (это и правда жутковато), но таким образом Везалию удалось в подробностях зарисовать и описать человеческое тело изнутри. Его публикации до сих пор не потеряли своей значимости, а его пример вдохновил многих других ученых, которые затем продолжили исследовать мозг. Благодаря этому Везалий считается основоположником анатомии.
Еще одной светлой головой был Поль Брока – французский ученый, который жил в XIX веке. Он обнаружил в мозге небольшой участок, отвечающий за речь. Этот участок назвали в его честь – центр Брока. Исследования Брока показали, что у пациентов, которые испытывают трудности с речью, повреждена именно эта область мозга в передней части левого полушария.
![](i_018.jpg)
Это открытие очень помогло в развитии нейробиологии (науки о человеческом мозге и нервной системе). Брока доказал, что разными функциями организма управляют разные части мозга. Как в оркестре, где каждая группа инструментов – духовые, струнные, ударные – выполняет свою задачу. Каждый музыкант играет на собственном инструменте, но слушает и остальных, чтобы они звучали все вместе. Так работает и мозг. Однако, прежде чем мы ближе познакомимся с мозговым оркестром и его инструментами, давай подумаем вот о чем: а как можно заглянуть в мозг?
![](i_019.jpg)
Мозг изнутри
Тебе когда-нибудь попадался на глаза стильный черно-белый снимок мозга? А может, у тебя даже есть фотография собственного мозга? На которой голова будто разрезана пополам и можно рассмотреть все внутри?
Долгое время сфотографировать мозг было невозможно – этому, понятное дело, мешал череп. Вот если бы череп можно было как-нибудь открыть (например, расстегнуть на нем молнию)… Но это, увы, невозможно. К счастью, ученые и врачи нашли решение проблемы. И даже не одно.
В прошлом веке появилась возможность изучать мозг внутри черепа, и для этого не нужны ни молния, ни топор, ни пила. Мозг можно просто сфотографировать сквозь череп – сделать своего рода селфи.
![](i_020.jpg)
Один из способов изучения мозга – компьютерная томография, или КТ (а ведь ее могли бы назвать «КоТ»!).
Все эти термины запоминать необязательно, главное – понять принцип: специальный прибор томограф делает снимки слоев мозга с разных точек и под разными углами. Толщина каждого слоя – несколько миллиметров. Можно сказать, что мозг пациента «режут» на ломтики. Нет-нет, не нужно бояться: это не настоящие ломтики, а виртуальные. Затем они «склеиваются» друг с другом (тоже виртуально), и получается трехмерное изображение мозга. Оно помогает врачам проверить, здоров ли мозг, нет ли в нем повреждений (например, кровоизлияния или опухоли). Так врачи могут точно обозначить проблему и подобрать лечение.
Еще один способ – магнитно-резонансная томография, или МРТ. Пациента помещают в длинную узкую трубу, которая представляет собой большой и мощный магнит. МРТ позволяет получить очень подробные изображения мозга. К примеру, врачи могут следить за ростом опухоли, проводя МРТ каждые две недели. Кроме того, с помощью этого способа изучают связь между областями мозга и их задачами. Эта технология называется функциональной МРТ и в последние годы применяется все чаще. Очень интересно наблюдать, какие части мозга активизируются, когда человек выполняет какое-либо действие (двигает пальцами, читает книгу, слушает любимую музыку). Особенно часто функциональную МРТ применяют ученые, которые хотят больше узнать о работе мозга.
![](i_021.jpg)
Третий способ – позитронно-эмиссионная томография, или ПЭТ. Пациента и в этом случае помещают в своеобразный туннель, но вместо магнита используют радиоактивное вещество. Да, представь себе, пациенту вводится немного радиоактивного вещества (доза очень маленькая, и от облучения ты не превратишься в супергероя Халка). Томограф подсвечивает это вещество, и врачи могут проследить, по какому пути оно движется с кровью к мозгу. Так можно увидеть, какие части мозга более активны (в них поступает больше крови), а какие – менее. Это полезно при исследовании некоторых болезней или опухолей.
![](i_022.jpg)
Если тебе захочется почувствовать себя роботом, можно пройти электроэнцефалографию, или ЭЭГ. С ее помощью можно измерить электрическую активность мозга через кожу головы. На тебя надевают головной убор (он похож на странную шапочку для купания) с датчиками электроактивности. На экране видны типы волн, по которым можно судить о работе и состоянии мозга. К примеру: «Скукотища! Я вот-вот засну», – сонливость (тета-волны), «Хорошая книжка, очень интересно!» – расслабление (альфа-волны), «Это лучшая книга на свете, скорей бы прочесть, что дальше!» – возбуждение (бета-волны), а «Хр-р-р…» – глубокий сон (дельта-волны).
Ну вот, теперь ты знаешь, как можно заглянуть в мозг и исследовать его. Дальше мы изучим части мозга и поймем, за что они отвечают. Нас ждет урок анатомии на фабрике мозга!
Правообладателям!
Данное произведение размещено по согласованию с ООО "ЛитРес" (20% исходного текста). Если размещение книги нарушает чьи-либо права, то сообщите об этом.Читателям!
Оплатили, но не знаете что делать дальше?