Пост с картинками: Чем мозг ребёнка отличается от взрослого? / Newtonew: новости сетевого образования
Интуитивно и эмпирически мы все знаем о том, что детство — это немного иной мир, со своим восприятием, своей скоростью реакции, своей закономерной непредсказуемостью.
Веб-сервис Early Childhood Education Degrees собрал воедино последние научные данные о развитии человеческого мозга, чтобы выяснить, чем отличается строение мозга ребёнка от мозга взрослого человека, и оформили материал в виде небольшой инфографики. Мы перевели этот пост на русский язык и дополнили информацией из исследований Гарвардского университета и Массачусетского технологического института.
Мозг ребёнка функционирует иначе, чем мозг взрослого человека: дети иначе мыслят, иначе себя ведут, иначе обучаются. Эти возрастные особенности формирования и функционирования мозга изучает возрастная когнитивная психология и нейропсихология. В этом материале под словом «взрослый» понимается период жизни от 18 до 25 лет; с 11 до 18 лет проходит подростковый период; с 4 до 10 — период детства; до 4 лет — раннего детства.
Десятилетия исследований развития детского мозга показали, что именно ранние детские годы (а именно от 1 года до 4) являются наиболее важными для дальнейшей эмоциональной, социальной, познавательной сфер жизни человека.
Коротко об главных элементах головного мозга
Головной мозг состоит из огромного количества нейронов, связанных между собой с помощью синапсов. Нейроны формируют различные крупные структуры: кору полушарий, ствол мозга, мозжечок, таламус, базальные ганглии — всё, что очень часто называется «серым веществом». А вот за соединение этих структур отвечают нервные волокна — «белое вещество». Белый цвет нервным волокнам придаёт миелин, электроизолирующее вещество, которое покрывает эти волокна.
Давайте посмотрим на особенности трёх китов, без которых невозможно развитие мозга, и нарушения в которых приводят к тяжёлым заболеваниям.
Нейроны:
- Являются строительным материалом для мозга
- Из них формируются различные участки мозга
- Они обмениваются информацией внутри мозга
Синапсы:
- Обеспечивают связь между каждой парой нейронов
- Каждый нейрон окружён тысячами синапсов
- Благодаря синапсам связываются участки из тысяч нейронов
Миелин:
- Покрывает волокна взрослых нейронов
- Необходим для эффективной передачи электрических импульсов
- Повышает эффективность связей между нейронами в 3 000 раз
В разном возрасте активны разные зоны мозга
Исследования мозга показали, что у взрослых и детей наиболее активно работают совершенно разные области головного мозга.
У детей прежде всего активен мозговой ствол и средний мозг. Мозговой ствол контролирует сердцебиение, артериальное давление и температуру тела. Средний мозг отвечает за пробуждение, чувство аппетита/насыщенности, а также за сон.
У взрослых основными работающими зонами оказывается лимбическая система и кора головного мозга. Лимбическая система контролирует сексуальное поведение, эмоциональные реакции и двигательную активность. Кора головного мозга ответственна за конкретное мышление, осмысленное поведение и эмоционально насыщенное поведение.
Развитие связей головного мозга
Структура человеческого мозга выстраивается непрерывно с момента появления человека на свет. Первые годы жизни человека непосредственно влияют на структуру связей между нейронами, формируя либо крепкую, либо хрупкую основу для дальнейшей обучаемости, психического здоровья и поведения. В период первых лет жизни каждую секунду формируется 700 новых нейронов!
Первыми развиваются сенсорные зоны, необходимые, например, для зрения или слуха; затем вступают зоны языковых навыков и когнитивных (познавательных) функций.
Коротко о вехах развития синаптических связей в мозге
Новорожденные:
- Развиваются автоматические функции, формируется 5 чувств, моторные функции
- Объём мозга составляет 25% от своего будущего взрослого объёма
- Имплицитная (бессознательная) память позволяет узнавать мать и членов семьи
От 1 года до 3 лет
- В это время в мозге формируется до 2 000 000 синапсов каждую секунду
- В этот период закладывается будущая структура мозга
3 года
- Объём мозга составляет уже почти 90% от будущего взрослого объёма
- Развивается эксплицитная (сознательная) память
- К этому времени уже заложены способности к обучению, социальному взаимодействию и эмоциональному реагированию
От 4 до 10 лет
Мозг ребёнка в этом возрасте более чем в два раза активнее мозга взрослого человека: на функционирование мозга взрослого человека уходит около 20% потребляемого кислорода; на функционирование мозга ребёнка в этом возрасте — до 50%.
8 лет
Начинают формироваться логические способности.
От 11 лет и далее
В этом возрасте начинается процесс вызревания нервных связей: мало используемые связи перестают быть активными, чтобы остались только самые эффективные пути для прохождения нервного импульса. Лобная доля начинает более полно и быстро взаимодействовать с другими областями мозга.
14 лет
В лобной доле начинается процесс образования миелинового слоя, который открывает новые пути для обучения, поскольку по миелинизированным волокнам импульс проводится в 5-10 раз быстрее, чем по немиелинизированным. Почему лобная доля? Потому что эта область мозга отвечает за планирование, решение задач и другую высшую мыслительную деятельность. Оценка рисков, расстановка приоритетов, самооценка и другие задачи в этот период начинают решаться гораздо быстрее, чем раньше.
23 года
Завершается процесс вызревания: к этому времени из головного мозга удалена уже почти половина детских синапсов.
Прочие изменения, происходящие в мозге после 20 лет, пока мало изучены.
25 лет
Завершается процесс миелинизации. Мозг полностью созрел. Не в 16 лет, когда в Америке разрешается водить машины; не в 18 лет, когда человек получает право голоса; не в 21 год, когда американские студенты получают право приобретать алкоголь; а ближе к 25, когда в той же Америке молодые люди получают право арендовать автомобиль.
Далее
Мозг всё ещё способен строить новые связи между нейронами, пока происходит процесс обучения. Тем не менее, наиболее пластичен и восприимчив к изменениям мозг в раннем возрасте; созревающий мозг становится более специализированным для совершения более сложных функций, что приводит к затруднённой адаптации к переменам или непредвиденным обстоятельствам. Есть говорящий пример: в течение первого года жизни зоны мозга, отвечающие за дифференциацию звуков, становятся более специализированными — они как бы «настраиваются» на волну того языка, на котором говорит окружение.
В это же время мозг начинает терять способность узнавать звуки других языков. Несмотря на то, что мозг в течение жизни не теряет способность к изучению других языков или овладению других навыков, эти связи уже никогда после не смогут настолько легко перестраиваться.
По материалам ECED.
Редакция Newtonew
Lucy Jovowitch
Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl+Enter.
Младенчество мозга: как распускается цветок нового разума
- Дэвид Робсон
- BBC Future
Автор фото, dHCP
Человеческий мозг начинает учиться, исследовать окружающий мир и приспосабливаться к нему еще в утробе матери. Многое об этом процессе мы можем узнать благодаря новому исследованию, проводящемуся в Лондоне. Корреспондент BBC Future побывал в святая святых эксперимента.
Комнатка, в которой я нахожусь, немного напоминает кабину космического корабля.
За несколькими мониторами – группа ученых, сосредоточенно настраивающих оборудование. Никто не говорит ни слова, лишь мощные моторы гудят вокруг нас.
Мы в неонатологическом отделении лондонской больницы Св. Томаса, однако наша одиссея впечатляет не меньше, чем космическая: мы наблюдаем за становлением человеческого разума.
Таланты новорожденного ребенка, издающего похожие на мяуканье звуки, легко недооценить. В помощь младенцу, покидающему уютную утробу матери, дается удивительный орган, позволяющий ему чувствовать, исследовать и учиться.
Мозг продолжает расти по мере того, как мы развиваем необходимые нам в жизни навыки – от способности улыбаться любимому человеку и расшифровывания звучания слов в языке до формирования собственной воли и идентичности.
Как же мы совершаем это удивительное путешествие? До недавнего времени нейробиологи знали крайне мало о младенчестве мозга.
Однако благодаря проекту «Развитие коннектома человека» у ученых появляется информация об этом важнейшем периоде человеческой жизни.
Автор фото, dHCP
Подпись к фото,Мозг новорожденного представляет собой густую сеть нейронных связей, картографирование которых – основная задача проекта «Развитие коннектома человека»
При помощи современных технологий они отслеживают развитие младенческого мозга – от последних месяцев в материнской утробе до появления на свет, а также в течение несколько последующих недель.
Получив разрешение от одного из главных исследователей проекта Дэвида Эдвардса, я пришел в лабораторию, чтобы составить собственное представление об их работе.
Этот проект стартовал в 2013 году при участии трех крупнейших исследовательских вузов Британии – Королевского колледжа Лондона, Имперского колледжа Лондона и Оксфордского университета.
«Коннектом» в его названии относится к сложным нейронным сетям, которые предположительно отвечают за обработку поступающей в мозг информации.
Еще один перспективный проект, на этот раз в США, посвящен картографированию коннектома взрослого мозга – в то время как лаборатория Эдвардса исследует развитие мозга в первые месяцы и годы, чтобы понять, как растут нейронные сети у младенцев.
Встречая меня в больничном отделении, исследователи рассказывают, что днем ранее в истории проекта случилось важное событие – число младенцев, которые прошли через необходимую для исследования процедуру магнитно-резонансной томографии, перевалило за сотню.
Всего же необходимо обследовать примерно тысячу детей. Некоторые томограммы были сделаны еще до рождения этих младенцев, пока плод находился в материнской утробе.
Это нелегкое дело: поймать плод в состоянии полного покоя получается редко, а движение приводит к нечеткому сигналу томографа, так что ученым пришлось придумать затейливую математическую формулу для компенсации внутриутробной физкультуры.
Сегодня исследователи работают с младенцем, родившимся менее суток назад.
Его только что покормили, и шум в помещении его совершенно не беспокоит.
«Он уснул сам и всем доволен», — говорит мне Мишель Слит, руководитель клинического исследования.
Прежде чем поместить мальчика в томограф, лаборанты обернули его в уютный кокон и поместили вокруг его головы надувную подушку, чтобы приглушить жужжание аппарата.
Автор фото, dHCP
Подпись к фото,Разные цвета обозначают нервные волокна, идущие в разных направлениях – таким образом ученые выясняют, какие именно проводящие пути связывают различные отделы мозга
Жужжание сопровождает работу мощных магнитов, позволяющих томографу отследить движение постоянно сталкивающихся друг с другом молекул воды в мозге.
Поскольку вода лучше перемещается вдоль нейронных связей, в результате получается подробное изображение аксонов – длинных отростков нервных клеток, по которым идут импульсы.
По словам Дэвида Эдвардса, это своего рода «мозговая карта метро» – на ней изображены основные проводящие пути, передающие электрические импульсы от одного отдела мозга к другому.
Направляя поток информации, они закладывают основу наших когнитивных способностей.
Обследование не всегда идет по плану. Как правило, один из десяти младенцев просыпается в течение двух-трех часов, которые занимает процедура, и не может снова уснуть — а это значит, что время было потрачено зря.
«Нам нужны очень терпеливые и спокойные радиологи», — говорит Эдвардс. Однако в случае успеха полученная информация становится важным дополнением растущего массива данных о зарождающемся разуме.
«Мы крайне благодарны за каждую томограмму – все они очень важны», — добавляет Слит.
В оригинале этой статьи на английском языке вы найдете видеоролик авторства Дафниса Баталя из Королевского колледжа Лондона, позволяющий взглянуть на мозг новорожденного в трехмерной проекции – как снаружи, так и изнутри.
Если задуматься о том, что многие связи слишком малы в диаметре и их нельзя увидеть в таком разрешении, поневоле понимаешь, почему мозг порой называют «самым сложным объектом на Земле».
Хотя проект «Развитие коннектома человека» уникален по масштабу и задачам, существуют и другие проекты, цель которых – узнать больше о первых месяцах развития мозга.
В частности, мы теперь знаем, что младенцы начинают изучать и исследовать мир задолго до рождения.
Используя различные технологии измерения нейронной активности плода в режиме реального времени, ученые установили, что мозг еще не родившихся младенцев, по всей вероятности, реагирует на яркие вспышки света и громкие звуки.
Кроме того, в последнем триместре беременности они, похоже, учатся распознавать успокаивающие звуки материнского голоса и музыкальную заставку ее любимого телесериала.
Возможно, они даже могут попробовать недавно съеденные ей блюда: так, вкус чеснока предположительно проникает в околоплодные воды.
В результате младенцев, начинающих питаться взрослой едой, зачастую притягивает аромат блюд, которые мать ела во время беременности.
Наша способность к обучению увеличивается после того, как мы покидаем материнскую утробу.
Автор фото, dHCP
Подпись к фото,Томограф способен зафиксировать 10 млн проводящих путей в мозге новорожденного, совокупность которых закладывает основу для развития навыков младенца
В первые дни жизни ребенок уже прислушивается к звукам речи и начинает распознавать структуру умильного воркования своих родителей, закладывая основу собственного понимания грамматики языка.
Примерно тогда же мозг вовсю настраивает эти пучки новых нейронных связей, одновременно отращивая и укорачивая аксоны по мере наработки новых навыков и умственного развития; его задача – создание максимально эффективных нейронных сетей.
В настоящее время исследователям, работающим под руководством Дэвида Эдвардса, приходится корректировать свою методику в процессе исследования, однако ученый надеется, что в будущем появится возможность сравнить томограммы мозга с результатами тестирования когнитивных способностей детей.
Например, с помощью простых видеоигр можно оценить такие характеристики, как внимательность, скорость реакции на движение и скорость обучения, и на основании этих данных составить базовое представление о когнитивных способностях ребенка.
Посмотрев на коннектом этого ребенка, можно будет сделать выводы о том, отражают ли его способности имеющиеся различия в нейронных связях.
По профессии Эдвардс врач, поэтому главный вопрос для него – результаты исследования детей, прошедших через те или иные сложности в развитии.
В первую очередь его интересовали недоношенные дети. По его словам, поражает их жизнестойкость: мозг рожденных раньше срока младенцев зачастую развивается на удивление активно.
«Они покинули материнскую утробу на три-четыре месяца раньше, чем положено, перенесли массу перегрузок, поэтому тот факт, что мозг их выглядит нормально, совершенно невероятен», — говорит он.
Тем не менее, Эдвардс стремится узнать, существуют ли более тонкие различия в нейронных связях, которые могли бы сказаться на развитии таких детей по мере взросления.
Автор фото, dHCP
Подпись к фото,Эта информационная магистраль, соединяющая кору головного мозга со спинным мозгом, позволяет нам контролировать движения и чувствовать прикосновения
В качестве примера он указывает на особенно плотный пучок волокон, соединяющих область в центре головного мозга под названием таламус и кору головного мозга – его складчатую поверхность.
«Таламус – это интернет-портал мозга, обрабатывающий всю входящую и исходящую информацию», — поясняет Эдвардс.
Таламус собирает информацию от органов чувств, контролирует ее пересылку между различными областями, а также передает результаты нашему телу, управляя таким образом нашим поведением.
«Эти связи активно растут в период, когда ребенок находится в отделении интенсивной терапии, поэтому с медицинской точки зрения изучение их представляет большую ценность», — заключает он.
Возможно, более слабые связи в этой области могут служить индикатором потенциальных когнитивных трудностей у ребенка в дальнейшем.
Дэвид Эдвардс также надеется, что исследование поможет пролить свет на такие медицинские проблемы, как шизофрения, аутизм и депрессия – не исключено, что их провоцируют небольшие изменения нейронных связей в мозге пациентов относительно нормальной конфигурации.
«Насколько нам известно, структуры, связанные с этими состояниями, закладываются в последние три месяца беременности», — говорит Эдвардс.
Это отклонения, которые порой проявляются лишь через несколько лет или даже десятилетий после рождения.
Однако вполне возможно, что в истории конкретной семьи уже были случаи подобных отклонений. Тогда исследователи смогут заняться поиском небольших различий, которые потенциально являются факторами развития у детей психических заболеваний.
Конечно, технологии постоянно развиваются, и через 10 лет, по словам Эдвардса, наши нынешние открытия могут оказаться устаревшими.
Однако любой путь нуждается в карте, и эти первые томограммы помогают проложить дорогу для новых исследований.
Наш разговор заканчивается, и я слышу детский плач – малыша только что вынули из томографа. Он проснулся, покинул свой уютный кокон и вновь столкнулся с непривычной реальностью – но родители готовы его утешить.
Как только данные обработают, ребенок получит копию своей томограммы – снимок его зарождающегося разума, впервые попавшего в этот дивный новый мир.
Как и зачем ученые выращивают человеческий мозг
- Зарайя Горветт
- BBC Future
Автор фото, iStock
В лаборатории Мадлен Ланкастер в настоящее время находится 300 единиц человеческого мозга. Эти мозги растут отдельно от тела. Обозреватель BBC Future рассказывает, как это происходит.
Во время разговора со мной Ланкастер не убирает руку с живота. Она беременна.
«О, сейчас им около шести-семи месяцев», — говорит она.
Их размер не превышает четырех миллиметров. У нее их несколько сотен, и каждый из них уже обзавелся двумя миллионами нейронов.
Конечно, она говорит не об огромном выводке еще нерожденных детей, сама Мадлен ждет обычного ребенка. Ланкастер описывает партию растущих человеческих мозгов, которые были созданы ею в процессе научной работы.
Мы находимся в новом научно-экспериментальном центре молекулярной биологии британского Совета по исследованиям в области медицины в Кембридже.
Он состоит из множества лабораторий со стеклянными стенами, оснащенных самым современным оборудованием. Кажется, что его коридоры растянулись на километры.
Центр не засекречен и не находится под землей, но в этом здании стоимостью 212 млн фунтов осуществляются футуристичные проекты, каждый из которых мог бы лечь в основу сюжета какого-нибудь голливудского фильма.
Автор фото, Zaria Gorvett
Подпись к фото,Цель Ланкастер — превратить кожу человека в функционирующие клетки мозга
Команда ученых во главе с Ланкастер работает над невероятной задачей.
На первый взгляд кажется, что она имеет отношение скорее к волшебству, чем к науке: они пытаются превратить в мозг человеческую кожу.
«Этот мозг развивается точно так же, как и у эмбрионов», — утверждает Ланкастер.
Возможно, это и так, но происходит совершенно в другой обстановке. Мозг растет не в утробе матери и не в теле эмбриона, а в гигантском инкубаторе.
Ввиду отсутствия притока крови питательные вещества он получает из специальной жидкости, которую меняют раз в несколько дней.
И, конечно же, у него нет иммунной системы: абсолютно все, что с ним контактирует, необходимо дезинфицировать спиртом.
Когда Ланкастер открывает дверь инкубатора, вопреки моим ожиданиям, его содержимое не производит на меня особого впечатления. Я вижу бесцветные водянистые комочки, плавающие в бледно-розовой жидкости.
Они больше похожи на кусочки размокшего попкорна, чем на источник интеллектуальных способностей.
Но их внешний вид обманчив. На самом деле эти комочки, названные «мозговыми органоидами», очень похожи на мозг обычного человека.
Как и любой другой мозг, органоид имеет серое вещество, состоящее из нейронов, и белое вещество, состоящее из отростков нервных клеток, покрытых жировой тканью.
Автор фото, Zaria Gorvett
Подпись к фото,В мозгу кипит электрическая активность: так нейроны передают друг другу информацию
Как и обычный мозг, все они состоят из определенных участков — сморщенной коры (считается, что она отвечает за речь и сознательное мышление), гиппокампа (центра эмоций и памяти), мозжечка, координирующего деятельность мышц, и многих других.
В целом их можно считать эквивалентными мозгу девятинедельного плода.
Так как же их удалось создать?
На самом деле создать мозг не так сложно, как кажется. Если у вас есть несколько простых ингредиентов и готовность без конца протирать все спиртом, вы тоже сможете вырастить миниатюрный мозг за несколько месяцев.
Прежде всего вам понадобятся клетки. Ланкастер и ее коллеги взяли их из образцов донорской кожи.
Однако, как ни странно, чтобы создать этот шедевр человеческой эволюции, можно начать с клеток любого типа, независимо от того, где они находятся — в носу, печени или ногтях.
В любые ткани человеческого тела способны превращаться только стволовые клетки, поэтому следующим шагом станет превращение ваших клеток в стволовые.
Для этого ученые использовали своего рода сыворотку молодости клеток — белковый коктейль, способный повернуть время вспять и вернуть любую клетку в ее первоначальное состояние.
Автор фото, iStock
Подпись к фото,Крошечный мозг не способен мыслить: ему не хватает тела, которое помогло бы ему обрабатывать информацию
Через неделю у вас образуется пласт клеток, который можно будет извлечь из чашки Петри, а затем сформировать из него шарик.
Ланкастер достает емкость с розовой жидкостью. «Сейчас они крошечные, но разглядеть их можно», — говорит она.
И действительно, в каждой лунке видны едва различимые белые точки. «Они как бы пытаются стать эмбрионом», — поясняет она.
Впоследствии начнется процесс дифференциации стволовых клеток, и однородные шарики превратятся в набор различных клеток. Среди них будут и клетки мозга.
Стоит отметить, что исследователи, как заботливые родители, хорошо кормят свои эмбрионы и всячески способствуют их росту. Но это длится недолго.
Затем шарики из клеток помещают в другую емкость, на этот раз с небольшим количеством питательных веществ. Клетки начинают голодать, и многие из них умирают.
Выживают только клетки мозга. «Они очень стойкие, но никто не знает, почему», — говорит она.
Наконец, развивающийся мозг помещают в желе. «Это необычное желе — сначала оно находится в жидком состоянии, а по мере нагревания в инкубаторе начинает загустевать», — объясняет она.
Желе имитирует ткань, окружающую мозг человеческого эмбриона, заменяя собой череп, и позволяет мозгу развиваться относительно нормально.
Теперь остается только ждать. Через три месяца мы получаем мозг диаметром около четырех миллиметров, содержащий около двух миллионов нейронов.
«Полностью развитый мозг взрослой мыши содержит всего четыре миллиона нейронов, поэтому для нашего исследования двух более чем достаточно», — говорит Ланкастер.
В мозгу не угасает электрическая активность: нейроны постоянно обмениваются сигналами. Ланкастер говорит, что это не такое уж большое достижение с ее стороны.
«В этом нет ничего особенного — просто мы можем убедиться в том, что создали функционирующие нейроны, исполняющие свое предназначение», — поясняет она.
Она сравнивает эти клетки с клетками сердечной мышцы, которые ученым удалось заставить сокращаться в чашке Петри еще в 2013 году.
В отличие от сердечных клеток, запрограммированных перекачивать кровь, нейроны стремятся передавать электрические импульсы.
«Даже если в чашке будет только один нейрон, и ему некому будет отправлять импульсы, это стремление настолько велико, что он будет посылать их сам себе», — говорит Ланкастер.
Автор фото, iStock
Подпись к фото,В крошечном мозгу, созданном Ланкастер и ее коллегами, содержится два миллиона нейронов — всего в два раза меньше, чем в мозгу мыши
В настоящий момент мозг, созданный Ланкастер, не способен думать, однако это и не входило в ее планы.
Пока достоверно не известно, как в нашем мозгу рождаются мысли. Как ни странно, но дать четкое определение понятию «мысль» пока также не удалось.
Тем не менее этот процесс может происходить примерно так. Как правило, получая стимулы из внешнего мира (запахи, звуки, идеи), мозг сохраняет информацию, укрепляя связи между нейронами или формируя новые нейроны.
У среднестатистического человека их около тысячи триллионов, и это означает, что мощность нашего мозга равна мощности компьютера, способного обрабатывать триллион бит в секунду.
Но вот в чем загвоздка: даже имея структуру, схожую с обычным мозгом, искусственно созданный мозг не может нормально развиваться без тела, которое снабжало бы его информацией об окружающем мире.
«Нейроны функционируют, но связи между ними практически отсутствуют», — говорит Ланкастер.
Объяснить это можно на примере человека, родившегося слепым. «Он не видит света, и поэтому участок мозга, отвечающий за обработку соответствующих сигналов, просто не сформируется», — поясняет она.
Подключив искусственно выращенный мозг к электроэнцефалографу, вы, скорее всего, не получите никаких результатов.
Так называемые мозговые волны, которые способен регистрировать этот аппарат, появляются при одновременном возбуждении миллионов нейронов, и их суммарную электрическую активность можно измерить, приложив к коже головы специальные электроды.
«Мне кажется, это полезный опыт. Я была бы сумасшедшей, если бы считала, что в них сформируется полноценная нейронная сеть», — говорит она.
Но Ланкастер и не планировала создать мозг, способный сознательно мыслить. Он нужен ей, чтобы разгадать давнюю загадку: несмотря на наше интеллектуальное превосходство, генетически мы отличаемся от шимпанзе всего на 1,2%.
Это всего лишь в 12 раз больше генетической разницы между отдельными людьми (0,1%). Почему?
Автор фото, iStock
Подпись к фото,Ланкастер и ее коллеги уже смешали клетки человеческого мозга с клетками мозга шимпанзе, созданными из плаценты
Чтобы выяснить это, ученые заменяли отдельные гены, отвечающие за развитие мозга, генами шимпанзе, а затем использовали полученные клетки для создания гибрида мозга человека и шимпанзе.
По мере его развития проясняется роль каждого гена, и мозг с генами шимпанзе, к примеру, может быть существенно меньше, чем обычный человеческий мозг, либо может содержать меньше нейронов.
Другими словами, этот мозг позволяет ученым проводить эксперименты, которые в ином случае им никогда не разрешили бы осуществить (представьте себе, какой резонанс вызвало бы внедрение генов шимпанзе в мозг живого человека).
В будущем Ланкастер надеется организовать серию экспериментов с мозгом шимпанзе, выращенным в лабораторных условиях.
Это будет непросто, потому что этот вид является охраняемым, и нельзя просто так войти в клетку к шимпанзе и взять у него кусочек кожи. Тем не менее они нашли пусть и не самый привлекательный, но вполне подходящий источник клеток.
«Когда животное в зоопарке приносит потомство, плаценту обычно просто выбрасывают, но мы можем забрать ее себе», — объясняет Ланкастер.
Другие ученые используют органоиды для изучения болезней, характерных только для человека, в том числе аутизма и шизофрении. Ранее исследовать их причины в лаборатории было непросто, ведь они не встречаются у животных.
Возьмем, например, аутизм. Дети, страдающие тяжелой формой этого заболевания, не могут говорить. Как же можно изучить это расстройство на мышах?
Сравнивая мозг, выращенный из клеток кожи здоровых взрослых и пациентов, страдающих аутизмом, в прошлом году ученые смогли доказать, что это заболевание может быть вызвано нарушением баланса между двумя основными типами нейронов — возбуждающими, то есть генерирующими сигналы, и тормозящими — оказывающими обратное действие.
«В здоровом мозгу работа этих двух видов нейронов очень четко скоординирована и оказывает огромное влияние на функционирование всей системы», — говорит Ланкастер.
Автор фото, iStock
Подпись к фото,Искусственно выращенный мозг может изменить наши представления о собственном сознании
Настоящим прорывом стало открытие, что с помощью искусственно выращенного мозга можно не только воспроизвести это расстройство, но и вернуться в прошлое и понять, чем отличается мозг человека, страдающего аутизмом.
«Можно наблюдать за процессом его развития и обнаружить, на каком этапе появляются отличия. В обычных условиях это сделать невозможно», — говорит она.
Мозг, созданный в лаборатории, уже изменил наши представления об этом органе, его заболеваниях и о том, что отличает человека от всех других видов.
Несмотря на то, что впервые создать его удалось лишь в 2013 году, поиск в Google по ключевым словам «мозговые органоиды» уже выдает 2820 научных исследований.
Так что же ждет нас в будущем? Несколько групп ученых работают над совершенствованием мозга, снабжая его кровью, чтобы он мог достичь больших размеров.
В настоящее время мозг размером 4 мм полностью зависит от кислорода и питательных веществ, поступающих в него из окружающей его жидкости.
Для многих ученых конечной целью является создание мозга, который функционировал бы как обычный человеческий — с сетями нейронов, и который можно было бы обрабатывать любыми веществами, резать и изучать, как мозг лабораторных мышей.
Но пока органоиды инертны, как кусочки попкорна, на которые они похожи.
«»Я» — это и есть наш мозг» – Огонек № 22 (5328) от 09.06.2014
Все, что вы хотели знать о мозге, но не знали, у кого спросить, «Огонек» выяснил у мировой звезды — нейробиолога Дика Свааба
— Хотелось бы начать с подборки самых популярных вопросов типа «ученому — от обывателя». Например: после смерти, когда я умру, куда денется мое «я»? Не останется ли что-то после меня?
— Наше «я» умрет вместе с мозгом, потому что «я» — это и есть наш мозг. Наше «я» — это просто уникальная комбинация огромного количества нейронов. Когда прекращается кровоснабжение мозга, его клетки через несколько минут начинают умирать, и «я» исчезает. И это необратимо.
— Я вас обманул, это вопрос не вполне от обывателя. Ваша коллега Наталья Бехтерева незадолго до смерти говорила о возможности неких сущностей, которые нельзя постичь мозгом. Грубо говоря, она допускала существование души и Бога, жизни после смерти.
— Многие люди допускают то же самое! Любая религия базируется на том, что нечто существует после нашей смерти. Но я различаю сознание и продукт этого сознания. Сознание — это работа примерно 100 млрд нервных клеток. А продукт — это результат работы этих миллиардов клеток, то есть в данном случае идея о том, что же остается после смерти. И некоторые считают, что мы будем после смерти вести жизнь бесплотную, некоторые — что мы переселимся в другие тела. Что касается меня, то я в этом смысле пессимист.
— А как объяснить, что после клинической смерти некоторые видят себя парящими над собственным телом, ну, все эти ведущие к свету тоннели и т.д.? Я слышал такой рассказ от своего ближайшего друга.
— Такие ощущения действительно иногда возникают при так называемых околосмертных состояниях, в своей книге я о них пишу. Более того, если проводить операцию на мозге без наркоза и при помощи электродов проводить электростимуляцию зоны на границе височной и теменной долей — она называется ангулярис, угловая извилина,— то люди прямо на операционном столе начинают говорить: «О боже, у меня уменьшились руки! У меня уменьшились ноги! Я вытекаю из тела!» И они действительно начинают видеть себя лежащими на операционном столе… Дело в том, что эта зона очень чувствительна к нехватке кислорода. Но именно она обрабатывает информацию, поступающую от мышц и суставов к центральной нервной системе. Иначе говоря, именно она идентифицирует тело в пространстве. И если прохождение сигналов от конечностей к мозгу нарушается, мозг начинает «рисовать» свою собственную картину происходящего. Как видите, у мистических загробных видений есть логическое объяснение.
— Что происходит с нами, когда мы спим и видим сны? Возможен ли во время сна переход в другую реальность?
— С нами во время сна происходят несколько вещей. Во-первых, грубо говоря, идет очистка нашего «хард-диска». Ведь вся информация от органов чувств поступает в наш мозг, но мы запоминаем только очень небольшую часть. Большую же часть информации мозг признает ненужной и во время сна попросту стирает. Обратите внимание: во снах всегда есть крохотные фрагменты того, что мы делали в течение дня,— это мозг решает, что делать и в какой отдел передать наши воспоминания. И поскольку картинка во время сна очень реалистична, многие люди считают, что во сне они переходят в другую реальность или предвидят будущее. Полицейские столько раз пытались использовать эту информацию, но совершенно безрезультатно!
— Чем мозг женщины отличается от мозга мужчины?
— Это действительно разные мозги! Мужской мозг больше по объему, но метаболизм женского мозга выше, а еще есть масса структурных и функциональных различий. Любопытно, что в женском мозге больше связей между левым и правым полушариями, и именно на этом основано то, что мы называем «женской интуицией». Женщина легче связывает в целостную картину разрозненную информацию. Сразу после рождения мозг девочки легче включается в социальные коммуникации, чем мозг мальчика. Девочки больше обращают внимания на лица, а мальчики — на движущиеся предметы, и эта разница со временем не исчезает. Мужчины предпочитают иметь дело с предметами (вот почему мальчики так любят машинки, а мужчины машины), а женщины с людьми (и для девочек куклы такие же люди).
— Ну, тут бы вы получили от ярых феминисток! Они утверждают, что мальчики потому и играют с машинками, что родители не дают им кукол, а девочки с куклами, потому что не дают машинок, а на самом деле ребенок — чистый лист бумаги…
— Теория «чистого листа» абсолютно неверна. Различия между мужчинами и женщинами закладываются на самом деле еще до рождения. Например, наша сексуальная ориентация и гендерная идентификация — то есть воспринимаем мы себя как мужчину или как женщину — закладываются в утробе матери. Характер и тип поведения человека на 50 процентов формируется еще до рождения, и дальше можно говорить лишь о развитии или подавлении каких-то черт… Хотя я понимаю, что эту предопределенность характера или сексуальной ориентации многим людям крайне трудно принять.
— Теперь я понимаю, почему моя жена, ведя машину, замечает, какой новый магазин открылся в переулке и кто из пешеходов как одет. Получается, я зря на нее кричу: «Смотри на дорогу!»? И мужчина по-другому воспринимает дорожную информацию, чем женщина?
— Просто на пассажирском сиденье всегда страшнее, ведь к пассажиру поступает меньше информации, чем к водителю. А когда я сам за рулем, то понимаю, что большей частью веду машину неосознанно. Мы вообще большую часть вещей в нашей жизни делаем автоматически, хотя думаем, что осознанно. И это очень хорошо! Мы сначала тренируемся делать какие-то вещи, но, достигнув автоматизма, делаем их куда быстрее и проще, чем если бы мы стали о них думать. Вот почему неожиданная ситуация на дороге так опасна: мы начинаем задумываться, как поступить!
— Тогда я перехожу от вопросов от обывателей к вопросам от студентов. Мы с ними как-то обсуждали книгу Стивена Пинкера «Язык как инстинкт», и возник вопрос: может ли в мозгу храниться информация о языке предков? Можем ли мы вдруг «вспомнить» язык, на котором никогда не говорили?
— Нет, язык — это как раз прекрасный пример того, что мы никак не можем получить или передать генетически. Если грудного японского или китайского ребенка западная семья усыновит, у него сформируется западного типа мозг. Язык мы усваиваем исключительно благодаря окружению.
— А мы можем говорить о различиях в мозге взрослого азиата и европейца или, допустим, коммуниста и демократа, либерала и консерватора?
— Это разные группы примеров. Склонность к либерализму или к консерватизму предопределяется еще до рождения, это как предопределенность характера. А вот между мозгом взрослого китайца и взрослого европейца действительно есть различия. Например, они по-разному воспринимают зрительные образы. Это происходит вследствие разного научения и разной языковой логики. Вообще, когда меня спрашивают, что формирует мозг — наследственность или среда, я всегда отвечаю: сначала на 100 процентов наследственность. Но потом включается окружение: сначала химическое, а после рождения и социальное.
— Еще вопрос от студентов: а возможно ли в будущем загружать знания в мозг напрямую, минуя годы учебы?
— Не вижу, каким образом мы могли бы это сделать. Потому что то, что мы называем «знание»,— это просто-напросто изменения, которые происходят в синапсе, то есть в промежутке между нейронными окончаниями. А вот теперь представьте: у нас 100 млрд нервных клеток, и каждая вступает в контакт с тысячами или даже сотнями тысяч других нервных клеток. И каждая новая информация, поступающая в мозг, означает новый синаптический контакт, к тому же разный по силе. Не представляю, как можно взять и разом изменить или создать миллионы синапсов. А именно это и означает «загрузить знания».
— А что такое любовь с точки зрения мозга?
— Любовь — это бессознательно принимаемое решение по выбору партнера. Я уже сказал, что мы неосознанно принимаем тысячи решений. И некоторые из них очень удачны, потому что без нашего участия обрабатывается вся имеющаяся у мозга для принятия решения информация. Любовь от других бессознательных решений отличается выбросом гормона дофамина, что вызывает крайне приятные ощущения, а также стресс-гормонов. И только по прошествии нескольких лет уровень стресс-гормонов понижается, информация по выбору партнеров начинает обрабатываться корой головного мозга, и мы наконец начинаем осознавать, правильный ли выбор сделали… Вот почему в некоторых культурах — например, индийской — партнеров своим детям выбирают родители. Возможно, таким образом они тоже совершают ошибку, но уж точно другую, чем мы.
— А теперь вопросы от специалистов — биологов, нейробиологов. Что такое самосознающее «я» с точки зрения мозга? Что такое вообще — сознание?
— Сознание — это процесс необходимого взаимодействия между корой головного мозга и таламусом. Таламус — эта зона мозга, где обрабатывается вся информация от наших органов чувств. И этот процесс — то, без чего невозможно сознание, то есть осознание себя в окружающей среде. Мы осознаем себя или что-то в окружающей среде за десятую долю секунды, а затем информация обновляется. И это значит, что сознание динамично. Например, если спрятать вашу настоящую руку, а вместо нее показывать искусственную, повторяющую движения настоящей — потому что она будет управляться точно теми же сигналами, что и настоящая,— мозг через какое-то время, оценивая и обрабатывая информацию, придет к выводу, что именно искусственная рука является настоящей… Так что еще раз: сознание — это непрерывный процесс обработки мозгом информации, поступающей от наших органов чувств и от нашего тела, который говорит нам, что такое есть мы и что есть наше окружение.
— Реально ли создать действующую компьютерную модель мозга?
— Знаете, уже лет десять действует целая программа, огромная программа, в которой сотрудничают ученые различных стран Запада, цель ее именно такова: создать модель, в которую будет заложено все, что мы знаем о работе мозга. С моей точки зрения, это способствует исследованиям, но не созданию искусственного мозга. По той причине, что мы можем заложить в эту модель только то, что мы знаем. А знаем мы о мозге совсем чуть-чуть, большую же часть не знаем.
— Возможна ли в принципе пересадка мозга?
— А она уже производится — в том смысле, что уже трансплантировались небольшие фрагменты мозга. Их имплантировали людям, страдающим болезнью Паркинсона, после чего требовалось меньше лекарств, улучшалась двигательная активность и так далее. Но проблема, к сожалению, в том, что при таких трансплантациях выживает очень небольшое число клеток мозга. Так что это пока экспериментальный, а не рутинный метод, подтвержденный клиническими испытаниями.
— Хорошо. Но если трансплантировать часть донорского мозга, то чьим разумом пациент будет в итоге обладать?
— Один из вопросов, которым я задаюсь в своей книге, именно таков: сколько частей мозга нужно трансплантировать, чтобы к своему имени ты добавлял имя донора мозга? Ведь ты трансплантируешь вместе с его мозгом еще и часть его характера, так? Это не проблема, когда речь идет о тех микротрансплантациях, как в случае лечения болезни Паркинсона, или трансплантации биологических часов. Но если ты трансплантируешь часть неокортекса, новой коры головного мозга, ты ведь вместе с этим трансплантируешь и часть характера другого человека? Да, это проблема.
— Еще один вопрос — от профессионального нейрофизиолога. Почему при скорости прохождения электрического импульса по нейронной сети, равной всего лишь 120 м/сек, мы при необходимости принимаем решение мгновенно?
— Я с этим не соглашусь. Скорость мышления не так уж и велика — в самых элементарных вычислениях мы проигрываем самым простым компьютерам. Но кое-что мы пока что делаем лучше компьютеров: например, распознаем образы. Вот почему хороший диагност распознает онкологическую симптоматику за миллисекунду, а компьютер нет. Но, повторяю: мозг работает никак не быстрее электрического импульса. Хотя и достаточно быстро, чтобы выполнять свои задачи.
— А теперь вопрос лично от меня. Меня крайне интересует ваше утверждение, что свободная воля человека — это обычно иллюзия. То, что мы называем «свободным выбором», часто является объяснением, данным задним числом тому, что было предопределено. Получается, свобода — это иллюзия, она попросту не нужна?
— Отвечу так: вот именно потому, что у человека мало свободной воли, нам и нужна свобода. Мы не можем выбирать, быть нам геями или гетеросексуалами. Мы не можем выбирать между маленьким IQ и большим: IQ на 88 процентов зависит от того, что мы генетически унаследовали. Мы не можем выбирать, какой тип работы нам нравится, а какой нет. Почти все предопределено наследственностью и условиями развития. Но именно потому, что мы не выбираем, единственный вариант жить достойно — это жить в соответствии с тем, как предопределен наш мозг. А для этого нужна свобода выбора — до тех пор, пока она не мешает свободе выбора других. И эта свобода должна быть всегда — и когда вы выбираете работу, и когда выбираете полового партнера. Еще Спиноза говорил, что смысл существования государства — гарантировать эту свободу. Но в некоторых странах, к сожалению, этого до сих пор не понимают.
— Российский биолог и антрополог Александр Марков приводит данные, что последние 10 тысяч лет размер мозга уменьшается. Он дает и объяснение: обладание избыточными культурными мемами после насыщения культурной среды больше не дает преимуществ в отборе.
— У меня нет ни одного доказательства, что размер человеческого мозга стал меньше, по крайней мере, за последние 40 тысяч лет. Правда, нет и ни одного доказательства, что он стал больше. И 40 тысяч лет назад существовала прекрасная пещерная живопись, которой мы сегодня можем любоваться. Так что если бы 40 тысяч лет назад мы взяли новорожденного и поместили в современное общество, он бы вырос абсолютно современным человеком. Так что не беспокойтесь!
— Спасибо, доктор. Будет приятно однажды встретиться на небесах и продолжить этот разговор…
— Да, на небесах я первым признаюсь, что в определении «сознания» ошибался…
Беседовал Дмитрий Губин
Веселые картинки для развития мышления ребенка / Хабр
Кто самый легкий?
(иллюстрация из журнала «Веселые картинки», 1983, №4)
В далеком 2004 году со мной случилась вполне обычная история. Прямо от лабораторных столов, загруженных ПЦР-машинами, центрифугами, пробирками и микроскопами, в горячем угаре написания статей по биоремедиации засоленных почв я попала в комнату с погремушками, книжками-малышками и маленьким ребенком.
Применение погремушек и сосок оказалось делом более-менее простым, но вот с «развивающими играми» все показалось намного интереснее. Можно ли на самом деле усиливать развитие мыслительных способностей у ребенка, и как это делать?
Чтобы ответить на этот вопрос, я оставила карьеру ученого и пошла работать педагогом дополнительного образования. То, что вы прочитаете дальше – результат, пардон, опытов над детьми (не волнуйтесь, ни один подопытный ребенок не пострадал).
Если поставленная задача – развивать мышление, нужно понять, что же это такое.
Видов мышления существует несколько:
1. Словесно-логическое мышление. С ним разобрался еще Аристотель. Оно опирается на любимые нами элементарные мыслительные операции (анализ, синтез, сравнение, обобщение, абстрагирование) и элементарные умозаключения (дедукция, индукция, аналогия (традукция)).
2. Наглядно-образное мышление (оперирование образами).
3. Предметно-действенное мышление («мышление руками», основанное на сенсорно-перцептивном процессе).
4. Креативное мышление (самый трудный термин, по сути – способность принимать нестандартные решения).
5. Абстрактно-символическое (оперирование математическими кодами, формулами и операциями, которые нельзя ни потрогать, ни представить).
Стало быть, для того чтобы в процессе развлечения еще и развивать ребенка, нужно встроить в процесс игры необходимость решить задачу, которая решается с помощью этих видов мышления. К счастью, это оказалось не так уж сложно (размышления очень сильно подтолкнула вперед толстая подшивка старых журналов «Веселые картинки», в которых оказался богатейший материал для анализа возможностей применения инфографики к детям).
Поскольку я сама визуал, то и приемы получились визуальные. Применяются они к детям от 4 лет и старше (самым старшим моим ученикам, на которых приемы работали, было 18, на взрослых не проверяла; для конкретных задач указан конкретный возраст). Приведенные примеры – в основном из области биологии (догадайтесь, почему), но сами приемы могут быть применены к разным областям знаний. На базе этих приемов нам удавалось подготовить интерактивную экскурсию по городу, театральное представление, элементы выставки, посвященной религии, занятия по психологии, химии и физике.
Итак, вот приемы, позволяющие развивать конкретные виды мышления.
Приемы №1 и № 2 – «анализ» и «синтез»
По сути, нам нужно научить разбирать целое на части и собирать его обратно (без возникновения запасных деталей, желательно).
Пример: исследование сложных природных систем, например биогеоценоза пруда.
Задача ребенка (6-12 лет): проанализировать сообщество, вычленить экологические взаимосвязи и «синтезировать» пруд, который в реальной жизни будет иметь шансы успешно функционировать.
На рисунке: 1 – общий вид, 2-5 – составляющие элементы (2 – ламинированный гербарий рдеста (ламинирование делает самый хрупкий гербарий вандалоустойчивым), 3 – ламинированные изображения стрекозы, рдеста, 4,5: крепление элементов к магнитной доске осуществляется за счет кусочков магнитного винила на изнаночной стороне). Размер доски – 1200*900 мм.
Прием № 3 «сравнение»
Пример: эволюция пальцев передней ноги у лошадей.
Задача ребенка (от 6 лет): глядя на картинку, ответить, как у лошади появилось копыто.
Прием №4, 5 «обобщение», «абстрагирование»
Пример: в естествознании существует множество вариантов классификаций (живых организмов, звезд по звездной величине и т.д.). Подобные системы дают прекрасную возможность тренировать способность детей к обобщению (вычленяя общие признаки) и абстрагированию (от второстепенных признаков).
Задача ребенка (7-12 лет): самостоятельно вычленить признаки рыб (откладывают икру, холоднокровность, наличие плавников, жабр, чешуя) и нарисовать условные значки, обозначающие все эти признаки.
Прием №6 «дедукция»
Благодаря Артуру Конану Дойлу стал широко известен «метод Холмса» – дедуктивное рассуждение от общего к частному.
Пример: этот метод может быть весьма успешно применен, например, при игре в следопытов. Наилучшим вариантом реализации этой игры будет поход на природу, во время которого детям будет предложено отыскать по следам жизнедеятельности максимальное количество живых существ: дятла — по «наковальне», ворону или другую птицу – по оброненному перу, сову – по оставленной «погадке», мышь – по норе, зайца – по экскрементам.
Задача ребенка (школьного возраста): определить, какую шишку погрызла белка, какую обдолбал дятел, а какую никто не ел.
Прием № 7 «индукция»
Индуктивные рассуждения даются детям с большим трудом, чем дедуктивные, так как требуют рассуждения от частного к общему, то есть практически соответствует процессу нахождения нового знания в научном «взрослом» поиске. Детям помладше для развития этой способности можно задавать вопрос «Что будет, если…», постарше – искать общую причину двух разных явлений.
Задача детей (школьного возраста): определить общую причину того, почему людей прижимает на американской горке к сиденью, в то время как они вверх тормашками, и почему машину заносит на повороте.
Прием № 8 «аналогия»
Пример из бионики: история изобретения застежки-липучки. Известно, что эта застежка была изобретена швейцарцем Жоржем де Местралем после очередного сеанса отдирания репейников от шерсти его собаки. Плоды репейника имеют хорошо различимые невооруженным глазом «крючки», которые и послужили прообразом «липучки». Изобретение принесло немалый доход: 30 лет своей жизни он вместе с семьей жил только на отчисления по патенту за свое изобретение.
Загадка для ребенка (6-99+): как заработать миллион долларов, внимательно разглядывая репейник с помойки.
Приемы №№9-11 относятся к наглядно-образному мышлению.
Прием № 9 «ассоциация»
Ассоциация – прием, который очень нравится многим детям.
Пример: формы снежинок (как ни странно, формы снежинок имеют и названия, и классификацию).
Задача детей (от 5 лет): глядя на снежинки, догадаться, какое у них название (на иллюстрации слева – столбик, справа – катушка).
Прием № 10 «акцентирование»
По счастью, недостатка использования этого приема в учебниках не наблюдается, например, когда какая-либо система органов выделяется цветом и изображается на черно-белом контуре человеческого тела. В этом случае контур тела нужен для топографической оценки расположения данной системы органов, а цвет – акцентирует внимание. Однако простого выделения цветом недостаточно для того, чтобы озадачить ребенка.
Задача для детей от 6 лет: раскрашивание контурного изображения человеческого тела цветными карандашами.
Прием № 11 «агглютинация»
Означает «склеивание», поэтому если мы видим, например, древнюю химеру – Кентавра, Единорога, Василиска и других, то их появлению мы обязаны именно способностью человеческого мозга к соединению изначально не соединявшихся частей. Применить этот прием можно как очень просто – предложив детям создать или «разобрать» на составные части химер, так и при решении сложных задач.
Задача для детей от 4 лет: определить, какое мифическое животное может быть собрано из предложенных частей и каким реальным животным принадлежат все эти детальки.
Школьные задачи содержат, как правило, четкие исходные условия, не допускающие недопонимания, не содержащие ошибки или неполноты исходных данных. В жизни такое бывает редко. Чтобы лучше подготовить ребенка к жизни в реальном мире, полезно использовать приемы, требующие применения интуиции, то самое «креативное мышление». Интуиция позволяет преодолеть неполноту или ошибочность исходных данных. К таким приемам можно отнести «ошибку», «поиск» и «пробел» (приемы №12-14).
Прием № 12 «ошибка»
Предполагает сознательное введение ошибки в свою речь или в предлагаемую иллюстрацию («что перепутал на картине художник?). Применять этот прием следует крайне осторожно. Не следует вводить ошибку со словами «сейчас я покажу вам, как делать/говорить/рисовать неправильно» – такой подход обеспечит неверное запоминание информации. Во время применения приема лучше всего заранее объяснить детям, что в предлагаемой информации содержится ошибка, а вот ее поиск – и есть задача детей.
Задача детей (от 3 лет): «Что перепутал художник?» (какая ботва подходит к морковке). Иллюстрация из журнала «Веселые картинки», 1984 г., №9.
Прием № 13 «поиск»
Задача детей (4-99+):
найти на фотографии живое существо (подсказка: оно почти в пол фотографии).
Прием № 14 «пробел»
Пример: естественный пример неполной информации – это звездное небо. Звезды не соединены между собой линиями в созвездия, в то же время человеческое воображение «дорисовывает» их без труда.
Задача детей (от 6 лет): самостоятельно соединить звезды на звездном небе в созвездия, пользуясь своими знаниями или после краткой демонстрации «правильного» варианта.
Лирическое отступление
Тут я люблю подшутить над детьми и предложить им найти созвездие Ориона, например, здесь:
Нашли? Он там, кстати, правда есть (спасибо фотошопу). На самом деле это – результат труда пещерных грибных комаров, которые плетут вот такие ловчие сети (в результате дети запоминают и комаров, и созвездие Ориона):
И, наконец, предметно-действенное мышление (прием №15).
Прием № 15 «органолептика»
Для многих людей возможность что-то потрогать, понюхать, пощупать или облизать не ассоциируется с понятием «мышление». Тем не менее,
Забродиным Михаилом Юрьевичемразработана теория сенсорно-перцептивного процесса, согласно которой процесс восприятия сигнала сопряжен с процессом принятия решения. На макроуровне – это познание предмета через манипулирование им.
Массу примеров может предоставить любой музей занимательной физики. Потерев янтарем о шерсть, можно продемонстрировать появление электричества. Электрический разряд приводит к появлению озона, что можно почувствовать с помощью характерного запаха. Человеческое тело – тоже проводник электричества, это можно почувствовать языком, присоединив к нему контакты батарейки. Электричество можно также почувствовать наощупь, к примеру, одевая и снимая свитер из синтетического волокна.
К сожалению, приемов, как развивать абстрактно-символическое мышление у детей, мне, презренному визуалу, придумать не удалось. Так что дорогие папы и мамы-программисты, буду рада, если поделитесь своими мыслями на этот счет. По крайней мере, развивать его веселыми картинками не представляется возможным в силу противоречия определению термина.
Разумеется, все перечисленные приемы не обязательно использовать раздельно. Их можно и нужно комбинировать. Результат такого комбинирования – игра про инфекционные болезни «Осторожно, микробы!» (ее можно скачать и поделиться мыслями относительно игры в частности и попыток соединять игру и обучение в целом).
Как я говорила, у меня были ученики очень разного возраста. Статистику я могу сказать только по старшеклассникам, поскольку только с ними удалось организовать более-менее представительную выборку и контрольную группу. Подробности расчетов и графики можно посмотреть здесь. Если вкратце, то вывод однозначный: у учащихся экспериментальной группы по сравнению с контрольной возрастала способность к решению задач разнообразными способами. Десять лет наблюдений за детьми более младшего возраста также говорят о том, что положительные изменения происходят (но, к сожалению, за отсутствием контрольной группы статистику привести не могу). То есть развивать мышление можно, и предлагаемые в статье приемы для этого годятся.
Напоследок – маленький совет, как сделать так, чтобы не вы бегали за своим ребенком, пытаясь накормить его разжеванной информацией, а он бегал за вами, требуя «папа/мама, давай еще!». Убегайте от него! Спрячьте информацию. Сделайте ее наградой. Как сказал Джордж Мартин в книге «Игра престолов», «когда один человек строит стену, другому немедленно нужно узнать, что находится на другой стороне». Стоит окружить учебную информацию ореолом загадки, создать препятствия на пути к ее добыче, удивить – у детей возникает интерес, желание достигать результатов. А все почему? Потому что на протяжении почти всей истории человечества только любознательные мальчики и девочки выживали, пока папа бегал за мамонтом, а мама выметала ядовитых пауков из пещеры. Поверьте, я не видела детей, в которых эта древняя любознательность умерла. А вот почему у некоторых она так далеко спряталась, что и не найти – это уже совсем, совсем другая история.
Доктор биологических наук рассказал о возможностях человеческого мозга — Российская газета
Принято считать, хотя это никем не доказано, что человеческий мозг используется не более чем на 5 процентов. Но и этого КПД пока хватает для рождения гениальных идей, влекущих за собой великие открытия и достижения. А если использовать мозг на все 100 процентов? Возможно ли это? И какого прогресса тогда достигло бы человечество? Обсудим тему с доктором биологических наук, руководителем лаборатории развития нервной системы Института морфологии человека Сергеем Савельевым.
Горе от ума — это литературная выдумка
Вы согласились бы жить вечно при условии, что ваша жизнь продолжалась бы в неразумном состоянии?
Сергей Савельев: Конечно, нет. Это неинтересно. Хотя некоторые люди рождаются и умирают, не приходя в сознание, как было написано в анамнезе у одного из генеральных секретарей коммунистической партии. Жил и умер, не приходя в сознание. Конечно, это шутка. Но есть растения, которые живут тысячи лет. Спросите у них, наверное, им это нравится. Что касается человеческой эволюции, то это не что иное, как эволюция мозга, и больше ничего. Потому что во всем остальном мы сделаны никудышно. Как говорил знаменитый офтальмолог Гельмгольц, если бы Господь Бог поручил мне сделать глаза, я бы сделал их в сто раз лучше. Это касается и всех остальных человеческих органов.
Что такое горе от ума в физиологическом проявлении этого, скажем так, недуга?
Сергей Савельев: Горя от ума как его трактует обыватель или в том смысле, какой вкладывал в это понятие великий русский писатель, — такого горя не бывает. Если человек достаточно умен, то он понимает принципы и механизмы мира, в котором живет, и не станет, как Чацкий, «метать бисер перед свиньями». Горе от ума — это литературная выдумка. Человек, понимающий, что происходит, во-первых, не предъявляет к окружающим излишне высоких требований, а, во-вторых, бессовестно пользуется своими знаниями.
Хорошо, спрошу так: чрезмерная нагрузка на мозг может иметь для человека негативные последствия?
Сергей Савельев: Существует наивное мнение, что человеческий мозг беспределен в своих физиологических возможностях. На самом же деле он в них сильно ограничен. Есть четкие физиологические пределы. Скорость метаболизма нельзя повысить бесконечно. Когда человек умственно не активен, то есть когда, например, читает «Российскую газету» на диване перед сном, он потребляет примерно девять процентов всей энергии организма. А если чтение его чем-то возбуждает и подогревает, действует как перец в пище, то он начинает задумываться, и расходы энергии в этом случае достигают двадцати пяти процентов от всей энергии организма. Это очень большие расходы и очень тяжелые. Человеческий организм сопротивляется им. Поэтому мы ленивы и нелюбопытны. А между тем творчество требует как раз тех самых двадцати пяти процентов.
В мозгах все устроено так, что вход — рубль, выход — три
Значит, ради здоровья умственную энергию нужно экономить?
Сергей Савельев: Это происходит помимо нашей воли. Человеческий мозг не приспособлен к большим энергетическим затратам. В режиме двадцатипятипроцентной активности он может просуществовать пару недель. А потом начинает развиваться так называемая энергетическая задолженность и то, что в старой медицине называлось нервным истощением. В мозгах все устроено так, что вход — рубль, выход — три. Если вы две недели кряду интеллектуально перенапрягаетесь, то потом должны шесть недель расслабляться и отдыхать, чтобы компенсировались мозговые затраты .
Вы хотите сказать, что интеллектуальные нагрузки вредят мозгу?
Сергей Савельев: Конечно, вредят, он же приспособлен не для интеллекта.
Я думал, вы скажете, что интеллектуальные нагрузки укрепляют мозг, как физические нагрузки укрепляют мышцы.
Сергей Савельев: Да ведь и с мышцами ничего такого не происходит. Не укрепляются они от физической нагрузки, а разрушаются. Вы сколько хотите прожить-то? Если вы хотите прожить сильным красивым физкультурником лет до пятидесяти, то, конечно, укрепляйте свои мышцы. Но любая мышца может сократиться один миллиард раз, а потом она умрет. Любая перенагрузка — это смерть. Это касается и мышц, и мозга. Смертность у профессиональных спортсменов в десять раз выше, чем у обычных людей. Причем от тяжелых заболеваний. Спорт — это не полезно.
А слабая нагрузка на мозг — это полезно?
Сергей Савельев: О, это мечта любого государя.
Разве мозговая пассивность не ведет к умственной деградации?
Сергей Савельев: Мир наполнен мистическими историями про мозг, но суть-то проста: мозг не хочет работать, потому что его работа требует энергетических затрат. В этом причина нашей праздности, лени и желания украсть, а не заработать.
Никогда не объяснишь, почему один видит то, чего не видит другой
Есть люди, обладающие феноменальными способностями. Например, умением за несколько секунд перемножить в уме два четырехзначных числа. Этому есть научное объяснение?
Сергей Савельев: Надо учиться в физико-математической школе, чтобы овладеть таким умением. Это несложно, есть хорошо известные приемы. Ну и кроме того, надо быть ограниченным во многих других областях, чтобы сосредоточенно демонстрировать такие фокусы. Ничего творческого или тем более гениального здесь нет. Истории известны люди, которые замечательно умножали цифры, особенно когда речь шла об их собственных деньгах. Но, к сожалению, эти люди ничего не произвели, кроме таких расчетов.
В человеческом мозге есть отделы, отвечающие за ту или иную одаренность, например, за музыкальную или шахматную?
Сергей Савельев: Конечно, есть. Вся поверхность мозга занята областями, которые структурно очень хорошо выявляются. Можно посмотреть на гистологические срезы. На этих гистологических срезах толщиной в несколько микрон, если порезать человеческий мозг, существуют поля и видны их границы. Каждое поле функционально приспособлено к той или иной функции. Скажем, к зрению, слуху, движению. И мозг состоит из таких полей. И он индивидуально изменчив. То есть каждое поле у разных людей разное. У одного человека, к примеру, у хорошего фотографа, оно в «зрительной» области может быть в три раза больше, чем у любого другого. А это миллиарды нейронов, миллиарды связей. Никогда не объяснишь, почему один видит то, чего не видит другой. То же самое и у музыканта или ученого. Наши индивидуальные возможности определены комбинацией этих полей, имеющих разные размеры. У кого какое-то поле большое, у того та или иная одаренность явственно выражена. А у кого некое поле маленькое, тому свои способности, допустим, к математике, уж извините, ничем не нарастить. Словом, наше поведение детерминировано размером полей коры мозга, а также подкорковых структур, которые отвечают за каждую функцию. Например, за музыкальную. Чтобы просто слышать, нужно иметь два десятка структур. Вероятность, что у одного человека все эти структуры будут достаточно большие, прямо скажем, невелика. Поэтому выдающихся музыкантов мало, а имитаторов полным-полно.
Разум — это абстрактное понятие
Как соотносятся между собой мозг и разум?
Сергей Савельев: Разум — это абстрактное понятие. То, что червь осознанно ползет от раствора соли к раствору еды, — это разум? С точки зрения психологов — да. Но физиология абстрактными понятиями не оперирует. Гениальность — да, есть такое понятие в физиологии. Уникальная комбинация размера структур мозга позволяет какому-то человеку писать гениальную музыку. А другой никогда гениальную музыку не напишет, потому что у него нет соответствующей комбинации структур. Мозг — это структурно детерминированное устройство, которое определяет индивидуальность и неповторимость каждого человека. По этой причине все люди разные. И эти способности не наследуются. На фоне талантливого родителя ребеночек может выглядеть полным бездарем. Что чаще всего и бывает.
Можно ли сказать, что разум является посредником между мозгом и телом?
Сергей Савельев: Нет. Разум вообще понятие не научное. В чем разум? Тыкать пальцем в клавиатуру компьютера? Нажимать на кнопки телефона? Считать до десяти?
Тем не менее есть понятие «разумные существа».
Сергей Савельев: Я не занимаюсь философией.
В любом случае разум — это физиологическое понятие.
Сергей Савельев: Для меня такого понятия не существует по той простой причине, что у него размыты границы. Разумом обладают все животные, у которых есть нервная система. И в этом смысле глупо утверждать, что человек — разумный, а остальные живые существа — неразумные. Человек является продуктом церебральной эволюции. Он может создавать то, чего не было в природе и обществе. Вот муравьи того, чего не было в обществе, создать не могут. И черви плоские, и даже обезьяны не могут создать того, чего не было в их сообществе. А человек может. Что является критерием человека? То, что он творчески создает нечто, до него в природе и обществе не созданное. И если мы договоримся, что разум — это способность создавать то, чего не было в природе и обществе, то такое понятие я принимаю. А если мы это не вводим, то получается размытое пустое определение, словоблудие для философов, основная задача которых объяснить, почему мы профукали свою жизнь так бездарно.
Европейцы прошли отрицательную эволюцию
Есть пределы развитию мозга?
Сергей Савельев: Те, кто задает такие вопросы, предполагают, что человеческий мозг законсервировался двести тысяч лет назад, и с тех пор эволюционных изменений не происходит.
А они есть?
Сергей Савельев: За двести тысяч лет, даже чуть меньше, примерно за сто тридцать пять тысяч, человеческий мозг уменьшился на двести пятьдесят граммов. Я имею в виду цивилизованную Европу. Потому что они отбирали конформистов и уничтожали творческих, самостоятельных людей.
Эволюция мозга была отрицательной?
Сергей Савельев: Для Европы — да. Европейцы прошли отрицательную эволюцию и высокую церебральную специализацию — многовековой искусственный отбор, очень жесткий, который уменьшил размер и массу их мозга в пользу конформизма и социальной адаптированности.
Разве конформизм и способность к социальной адаптации свойственны только европейцам?
Сергей Савельев: Да. Потому что они всегда очень тесно жили, и любой приказ какого-нибудь князя быстро доходил до всех. Смотришь, уже голову рубят крестьянину в соседней деревне… А в Африке это плохо действовало, и в России это плохо действовало, не получалось. Поэтому у нас полиморфизм сохранился больше, а у европейцев меньше. Чем больше полиморфизм, тем больше шансов для эволюционного прогресса.
Человеческий мозг работать не хочет, не любит и по возможности не будет никогда
Безграничные возможности мозга, если таковые имеются, несут в себе какие-то риски для человечества?
Сергей Савельев: Безграничных возможностей нет. Во-первых, есть ограничения энергетические. Во-вторых, человеческий мозг приспособлен для решения конкретных биологических задач и жестко сопротивляется любому нецелевому использованию. Поэтому он работать не хочет, не любит и по возможности не будет никогда.
Значит, лень имеет физиологическое обоснование?
Сергей Савельев: Конечно. Когда вы ленитесь и ничего не делаете, мозг потребляет девять процентов энергии. А когда начинаете думать — до двадцати пяти. И это катастрофа. Потому что когда вы ленитесь, у вас эндорфины, эти внутренние наркотики, выбрасываются в мозг и в результате вы мало того что бездельничайте, вы еще и кайф ловите. А когда вы, не дай бог, начинаете трудиться, мозг придумывает миллион способов, чтобы вас от этого отвадить. В итоге организм сопротивляется и, предвидя энергозатраты, просто криком кричит: «А что я буду делать завтра?! Где гарантия, что колбаса в холодильнике снова появится?!» То есть вы сопротивляетесь любому труду как нормальная обезьяна. И это вполне естественно.
Можно заставить работать ленивый мозг?
Сергей Савельев: Можно.
Как?
Сергей Савельев: Когда вас поставят в стрессовую ситуацию, требующую напряжения умственных сил. Но при первой возможности мозг будет вас обманывать. Даже мозг гения, который приспособлен для творчества, будет стараться увильнуть от работы. Гению проще имитировать свою гениальность, чем что-то создавать. Именно поэтому у гениев на двадцать работ лишь одна гениальная, остальное — подделки. Обезьянья порода неисправима, все время приходится прятать хвост.
Гениальность не надо искать у политиков
Мозг гения физически отличается от мозга обычного человека?
Сергей Савельев: Да, мозг гения весит больше. В свое время в России был создан Институт мозга, там изучали в том числе мозг Ленина, сравнивали его с мозгом Маяковского, других выдающихся людей. Оказалось, что у Ленина мозг был маленького размера и весил 1330 граммов. У Сталина примерно столько же. Что было, как теперь можно смело сказать, вполне ожидаемо. Вообще гениальность не надо искать у политиков. У нас есть биологическая инстинктивная форма поведения, называемая доминантностью. Свойственная политикам гипердоминантность, означающая стремление властвовать, управлять людьми и ходом истории, она является биологически обусловленной. А гениальность — это другое. Это способность к необычному. Стать гипердоминантом может любой бабуин. Поэтому в мозге Ленина ничего особенного не нашли, там очень посредственные параметры. Просто эта биологическая инстинктивная форма поведения — доминантность — она у него была гипертрофирована.
Мозг работает, даже когда мы спим
Это правда, что человеческий мозг используется не более чем на пять процентов?
Сергей Савельев: У того, кто так считает, он используется, видимо, на два. Это полная чушь насчет пяти процентов. Мозг работает весь. Это как оперативная память в компьютере: выключили — и все стерлось. Поэтому через шесть минут после отключения человека от кислорода и продуктов питания мозг начинает необратимо терять память и умирать. Он потребляет десять процентов всей энергии организма, даже когда мы спим. Именно из-за того что он всегда и весь работает.
Интеллектуальная нагрузка — это профилактика старения
Что такое старение мозга? От чего начинается старческая деменция?
Сергей Савельев: Старение мозга — это в первую очередь гибель нейронов. Сами нейроны уморить очень сложно. Но их количество исчерпаемо. Причем нейроны у человека начинают гибнуть еще в утробе матери. После пятидесяти лет они уже активно погибают, и за каждые последующие десять лет наш мозг теряет по тридцать граммов нейронов. Этот процесс продолжается до глубокой старости. И если головой не думать, не заставлять сосуды кровоснабжаться и кровоснабжать нейроны, то к восьмидесяти годам мозг может полегчать на 100 граммов, а то и больше. У людей, которые мозгами вообще не пользуются, такого рода ослабление идет еще быстрее. Интеллектуальные люди дольше сохраняют умственную потенцию.
Значит, интеллектуальная нагрузка необходима мозгу?
Сергей Савельев: Абсолютно. Это профилактика старения. Но кроссвордами и просмотрами телепрограммы «Что? Где? Когда?» старение мозга не замедлишь. Чтобы его замедлить, надо всякий раз решать проблему, которая раньше перед тобой не стояла. Игрой в шахматы можно только ускорить маразм, а не остановить его. Потому что шахматы — не столь уж интеллектуальное занятие. Это просто комбинаторика. К сожалению, многие путают творчество и комбинаторику. Комбинаторика — это когда из трех бумажек делают четвертую, а мозг при этом сачкует.
Обещает ли нам эволюция умственный прогресс?
Сергей Савельев: Нет, не обещает. Перспективы печальны: уменьшение размеров мозга из-за тотального конформизма и постоянной адаптации к среде, экспорт своей индивидуальности и способностей государству в обмен на экономию энергии. Когда мы договариваемся с государством или религией, мы им дарим свою творческую, интеллектуальную свободу. А они, в свою очередь, гарантируют нам пищу и размножение. Так что дальше все будет хуже и хуже. И если эта тенденция сохранится, то человеческий мозг может уменьшиться еще граммов на двести пятьдесят.
Выходит, эволюция идет в обратном направлении? Человечество не умнеет, а глупеет?
Сергей Савельев: Увы, это так.
Визитная карточка
Фото: Александр Корольков / РГ
Сергей Савельев — палеоневролог, доктор биологических наук, заведующий лабораторией развития нервной системы Института морфологии человека РАН. Родился в Москве, окончил биолого-химический факультет МГЗПИ им. Ленина, работал в Институте мозга АМН СССР, с 1984 года в НИИ морфологии человека РАМН. Более 30 лет занимается исследованиями в области морфологии и эволюции мозга. Автор более 10 монографий, 100 научных статей и первого в мире Стереоскопического атласа мозга человека. Много лет изучает эмбриональные патологии нервной системы и разрабатывает методы их диагностики. Является автором идеи церебрального сортинга — способа анализа индивидуальных человеческих способностей по структурам головного мозга посредством разработки и применения томографа высокого разрешения.
Фотограф, член Творческого союза художников России, награжден бронзовой, серебряной и золотой медалями ТСХ России.
Наука: Наука и техника: Lenta.ru
Человеческий мозг — самое неприступное для патогенных микроорганизмов место. Его защищает гемато-энцефалический барьер, который поддерживает гомеостаз нервной системы. Тем не менее существуют паразиты, способные обойти защиту, проникнуть в мозг и вызвать серьезные заболевания. «Лента.ру» рассказывает о пожирателях нервных клеток, червях в голове и микробах, подозреваемых в том, что они даже могут управлять поведением человека.
Амеба неглерия Фоулера (Naegleria fowleri) обитает в теплых пресноводных озерах и реках с медленным течением. Она может вместе с водой попасть в носовую полость купающихся детей и молодых людей, после чего находит по нервам путь в мозг, где вызывает опасное заболевание — первичный амебный менингоэнцефалит. Это редкое заболевание чаще всего (в 95 процентах случаев) приводит к мучительной смерти. Через несколько дней после заражения возникают головная боль, головокружение, повышается температура. Состояние больного быстро ухудшается, начинаются судороги, эпилептические припадки, галлюцинации. Больной лишается обоняния, слуха или зрения. Амебы атакуют нервные клетки, буквально поедая мозг человека.
Материалы по теме
00:01 — 17 июля 2017
Амебы способны избежать противодействия иммунной системы человека. Попадая в нос, они закрепляются на слизистой оболочке, откуда внедряются в обонятельный нерв, ведущий непосредственно к мозгу. Достигнув обонятельной луковицы (структуры в нижней части лобных долей головного мозга), микроорганизмы начинают разрушать нервные ткани. Это и приводит к потере обоняния и вкуса примерно на пятый день после заражения. Обонятельная луковица служит плацдармом для дальнейшего распространения неглерии по всему мозгу.
Амебы поражают мозговую оболочку. Ответная реакция иммунной системы, которая посылает лимфоциты на борьбу с инфекцией, вызывает обширное воспаление. У пациента сильно болит голова, шея становится ригидной, возникает тошнота и рвота. Однако иммунитет не в силах остановить неглерии, распространяющиеся по центральной нервной системе. Появляются вторичные симптомы: бред, галлюцинации, спутанность сознания и судороги. Больше всего страдают лобные доли мозга, потому что они находятся вблизи от обонятельной луковицы.
Человек погибает не из-за потери нервных клеток, а из-за связанного с активностью лимфоцитов отека, повышающего давление в черепе. В конце концов нарушается связь между головным и спинным мозгом, и больной гибнет от дыхательной недостаточности.
Чтобы неглерии очутились в верхних дыхательных путях, нужно довольно много воды. В группу риска входят те, кто занимается водными видами спорта, дайвингом или вейкбордингом. Был описан случай заражения амебами во время баптистского крещения.
Образцы неглерии
Амебный менингоэнцефалит за всю историю диагностировался лишь у нескольких сотен человек по всему миру. Впервые это заболевание описано в 1965 году в австралийском городе Аделаиде. Позднее случаи заражения регистрировались в южных штатах США, Европе, Индии, странах Ближнего Востока и Азии. Однако сейчас Naegleria fowleri встречается даже в ранее не характерных для нее регионах — из-за изменения климата.
В 2016 году Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов (FDA) одобрило применение препарата милтефозин против амебной инфекции — после того как нескольких детей удалось с его помощью вылечить от менингоэнцефалита.
Гораздо более распространена паразитарная инфекция мозга, вызванная попаданием в центральную нервную систему цистицерков — личинок ленточного свиного цепня (Taenia solium). Национальные институты здравоохранения США классифицируют нейроцистицеркоз как ведущую причину эпилепсии во всем мире. По данным ВОЗ, сейчас более 50 миллионов человек заражены ленточными червями, а в одних только США ежегодно фиксируются около двух тысяч новых случаев нейроцистицеркоза.
Личинки цепня проникают в мозг человека после попадания яиц гельминтов в желудочно-кишечный тракт. Яйцо — это пузырь, достигающий размеров грецкого ореха. В желудке его оболочка растворяется, личинка внедряется в стенки кишечника и разносится по организму через кровеносные сосуды. В более чем половине случаев цистицерки заносятся в центральную нервную систему.
Цистицерк может находиться в полости желудочков, где свободно плавает в спинномозговой жидкости, в мягких мозговых оболочках или в коре головного мозга. Присутствие червя вызывает хроническое воспаление и оказывает токсическое воздействие на центральную нервную систему. У пациента могут наблюдаться парезы или параличи конечностей, сильные головные боли, нарушение речи, эпилептические припадки и даже изменения в психике.
Человек может жить спокойно десятилетиями, не зная, что в его голове поселился паразит. Это происходит из-за того, что червь, видимо, вырабатывает вещества, подавляющие иммунную реакцию. Но рано или поздно свиной цепень умирает, превращаясь в обызвествленный труп. Иммунитет немедленно наносит ответный удар, что и приводит к возникновению неврологических симптомов.
Свиной цепень
Нейроцистицеркоз распространен в странах Азии, Центральной Африки и Латинской Америки. Считается, что в некоторых регионах свиным цепнем заражены до 25 процентов населения. В 2015 году от ленточных червей погибли около 400 человек по всему миру.
Чаще всего яйца паразитов попадают в организм человека через грязную воду и немытые овощи, а также вследствие употребления в пищу сырого мяса.
Токсоплазма — протист, хозяевами которого выступают преимущественно кошки. Однако им заражаются и люди, что, впрочем, в большинстве случаев ничем особенным не грозит. Токсоплазма опасна только для беременных женщин и людей с пониженным иммунитетом. В то же время ряд ученых полагает, что протисты также могут влиять на поведение человека, чуть ли не заставляя его заводить кошек.
Доказано, что мыши, зараженные микроорганизмом, меньше боятся представителей семейства кошачьих. В результате такие грызуны чаще становятся жертвами домашних животных, а протисты успешно проникают в организм своих основных хозяев. Аналогичный механизм был предложен и для людей биологом Кевином Лафферти (Kevin D. Lafferty) из Калифорнийского университета в Санта-Барбаре. Ученый обнаружил, что в тех регионах, где значительная часть населения заражена токсоплазмой, распространен также невротизм, что влияет на развитие культуры. Следует заметить, что эта корреляция не говорит о причинно-следственной связи. Поэтому предположение о влиянии паразитов на поведение человека пока остается неподтвержденной гипотезой, несмотря на ее популярность.
Ваш мозг и нервная система (для детей)
Как вы запомнили дорогу к дому друга? Почему ваши глаза моргают, а вы даже не задумываетесь об этом? Откуда берутся мечты? Ваш мозг отвечает за все это и многое другое.
Фактически, ваш мозг — хозяин вашего тела. Он запускает шоу и контролирует практически все, что вы делаете, даже когда вы спите. Неплохо для чего-то похожего на большую серую морщинистую губку.
В вашем мозгу много разных частей, которые работают вместе.Мы собираемся поговорить об этих пяти частях, которые являются ключевыми фигурами в мозговой команде:
- головной мозг (скажем: suh-REE-brum)
- мозжечок (скажем: sair-uh-BELL-um)
- ствол мозга
- гипофиз (скажем: пух-ТОО-э-э-э) железа
- гипоталамус (скажем: hy-po-THAL-uh-mus)
Самая большая часть: мозг
Самая большая часть мозга — это головной мозг. Головной мозг — это мыслящая часть мозга, которая контролирует ваши произвольные мышцы — те, которые двигаются, когда вы этого хотите.Итак, вам нужен мозг, чтобы танцевать или бить по футбольному мячу.
Головной мозг нужен вам, чтобы решать математические задачи, решать видеоигры и рисовать картинки. Ваша память живет в головном мозге — как кратковременная память (то, что вы ели вчера вечером), так и долговременная память (название американских горок, на которых вы катались два лета назад). Головной мозг также помогает вам рассуждать, например, когда вы понимаете, что вам лучше сделать домашнее задание сейчас, потому что ваша мама позже приведет вас в кино.
Головной мозг состоит из двух половин, по одной с каждой стороны головы.Ученые считают, что правая половина помогает вам думать об абстрактных вещах, таких как музыка, цвета и формы. Левая половина считается более аналитической, помогает с математикой, логикой и речью. Ученые точно знают, что правая половина головного мозга контролирует левую сторону вашего тела, а левая половина контролирует правую сторону.
Акт равновесия мозжечка
Далее идет мозжечок. Мозжечок находится в задней части мозга, ниже головного мозга. Он намного меньше головного мозга.Но это очень важная часть мозга. Он контролирует баланс, движение и координацию (как ваши мышцы работают вместе).
Благодаря мозжечку вы можете стоять, сохранять равновесие и двигаться. Представьте серфера, катающегося на волнах на своей доске. Что ему больше всего нужно, чтобы оставаться в равновесии? Лучшая доска для серфинга? Самый крутой гидрокостюм? Нет, ему нужен мозжечок!
Ствол мозга помогает дышать — и многое другое
Еще одна небольшая, но мощная часть мозга — это ствол мозга.Ствол головного мозга находится под головным мозгом и перед мозжечком. Он соединяет остальную часть головного мозга со спинным мозгом, который проходит по шее и спине. Ствол головного мозга отвечает за все функции, которые необходимы вашему организму, чтобы оставаться в живых, например, дышать воздухом, переваривать пищу и циркулировать кровь.
Часть работы ствола головного мозга состоит в том, чтобы управлять непроизвольными мышцами — теми, которые работают автоматически, и вы даже не задумываетесь об этом. В сердце и желудке есть непроизвольные мышцы, и именно ствол мозга говорит вашему сердцу перекачивать больше крови, когда вы едете на велосипеде, или вашему желудку, чтобы начать переваривать обед.Ствол мозга также перебирает миллионы сообщений, которые мозг и остальное тело отправляют туда и обратно. Ух! Быть секретарем мозга — большая работа!
Гипофиз контролирует рост
Гипофиз очень маленький — размером с горошину! Его работа — производить и высвобождать гормоны в ваше тело. Если ваша прошлогодняя одежда слишком мала, это потому, что ваш гипофиз вырабатывает особые гормоны, которые заставляют вас расти. Эта железа играет важную роль и в период полового созревания.Это время, когда тела мальчиков и девочек претерпевают серьезные изменения, постепенно становясь мужчинами и женщинами, и все благодаря гормонам, выделяемым гипофизом.
Эта маленькая железа также играет роль с множеством других гормонов, например, тех, которые контролируют количество сахара и воды в вашем теле.
Гипоталамус контролирует температуру
Гипоталамус подобен внутреннему термостату вашего мозга (той маленькой коробке на стене, которая регулирует температуру в вашем доме). Гипоталамус знает, какой должна быть температура вашего тела (около 98.6 ° F или 37 ° C). Если ваше тело слишком горячее, гипоталамус приказывает ему потеть. Если вам слишком холодно, вы дрожите от гипоталамуса. И дрожь, и потоотделение — это попытки вернуть температуру тела на должное.
У тебя нервы!
Итак, мозг — хозяин, но он не может справиться в одиночку. Для этого нужны нервы — на самом деле их много. И ему нужен спинной мозг, который представляет собой длинный пучок нервов внутри позвоночника, позвонки, которые его защищают.Именно спинной мозг и нервы, известные как нервная система, позволяют сообщениям перемещаться между мозгом и телом.
Если колючий кактус падает с полки и направляется прямо к вашему лучшему другу, ваши нервы и мозг взаимодействуют, так что вы вскакиваете и кричите, чтобы ваш друг ушел с дороги. Если вы действительно хороши, возможно, вам удастся поймать растение до того, как оно ударит вашего друга!
Нервная система состоит из миллионов и миллионов нейронов (скажем: NUR-onz), которые представляют собой микроскопические клетки.От каждого нейрона отходят крошечные ответвления, которые позволяют ему соединяться со многими другими нейронами.
Когда вы изучаете что-то, сообщения передаются от одного нейрона к другому, снова и снова. В конце концов, мозг начинает создавать связи (или пути) между нейронами, так что все становится проще, и вы можете делать их все лучше и лучше.
Вспомните, как вы впервые катались на велосипеде. Ваш мозг должен был думать о том, чтобы крутить педали, сохранять равновесие, управлять рулем, следить за дорогой и, возможно, даже нажимать на тормоза — и все это одновременно.Тяжелая работа, правда? Но в конце концов, по мере того, как вы набирались опыта, нейроны отправляли сообщения туда и обратно, пока в вашем мозгу не был создан путь. Теперь вы можете ездить на велосипеде, не задумываясь об этом, потому что нейроны успешно создали путь для езды на велосипеде.
Расположение эмоций
Не удивительно ли, что мозг управляет вашими эмоциями, учитывая все остальное, что он делает? Может быть, вы повеселились в свой день рождения и были действительно счастливы. Или ваш друг болен, и вам грустно.Или твой младший брат испортил твою комнату, так что ты очень зол! Откуда эти чувства? Твой мозг, конечно.
В вашем мозгу есть небольшие группы клеток с каждой стороны, которые называются миндалевидным телом (скажем: э-э-э-э-э-э-э). Слово миндалина в переводе с латыни означает миндаль, и именно так выглядит эта область. Ученые считают, что за эмоции отвечает миндалевидное тело. Это нормально — испытывать самые разные эмоции, хорошие и плохие. Иногда вам может быть немного грустно, а иногда вы можете чувствовать себя напуганным, глупым или радостным.
Будьте добры для своего мозга
Итак, что вы можете сделать для своего мозга? Множество.
- Ешьте здоровую пищу. Они содержат важные для нервной системы витамины и минералы.
- Проведите много времени (упражнения).
- Надевайте шлем, когда едете на велосипеде или занимаетесь другими видами спорта, требующими защиты головы.
- Не употребляйте алкоголь, наркотики и табак.
- Используйте свой мозг, выполняя сложные действия, такие как головоломки, чтение, воспроизведение музыки, рисование или что-нибудь еще, что дает вашему мозгу тренировку!
Ваш удивительный мозг! — National Geographic Kids
В центре управления вашим телом…
В вашей голове масса морщинистой материи весом около 1.3 кг, который контролирует все, что вы когда-либо будете делать. Это позволяет вам думать, учиться, создавать и чувствовать эмоции, а также контролировать каждое моргание, дыхание и сердцебиение. Этот фантастический орган — ваш мозг! Это настолько удивительно, что знаменитый ученый Джеймс Д. Уотсон однажды назвал мозг «самым сложным, что мы когда-либо открыли в нашей Вселенной». Вот почему!
Ваш мозг быстрее и мощнее суперкомпьютера!
Ваш котенок на кухне. Она собирается наступить на сковородку.У вас есть только секунды, чтобы действовать. Получая доступ к сигналам, исходящим от ваших глаз, ваш мозг быстро вычисляет, когда, где и с какой скоростью вам нужно будет прыгнуть, чтобы остановить ее. Затем он приказывает вашим мышцам начать действовать. Ваше время идеально подходит, и она в безопасности! Ни один компьютер не может приблизиться к удивительной способности вашего мозга загружать, обрабатывать и реагировать на поток информации, исходящий из ваших глаз, ушей и других органов чувств. Прохладный!
Ваш мозг вырабатывает достаточно электричества для питания лампочки
Ваш мозг содержит около 100 миллиардов микроскопических клеток, называемых нейронами.Их так много, что вам потребуется более 3000 лет, чтобы пересчитать их все! Когда вы мечтаете, смеетесь, думаете, видите или двигаетесь, это происходит потому, что мельчайшие химические и электрические сигналы передаются между этими нейронами по миллиардам крошечных нейронных путей. Невероятно, но активность вашего мозга никогда не прекращается. Бесчисленные сообщения проносятся внутри него каждую секунду — как в автомате для игры в пинбол с наддувом. Ваши нейроны создают и отправляют больше сообщений, чем все телефоны в мире. И хотя один нейрон вырабатывает очень небольшое количество электричества, все ваши нейроны вместе могут производить достаточно энергии для питания лампочки с малой мощностью.Представь это!
Нейроны отправляют информацию в ваш мозг со скоростью более 240 км / ч!
Пчела приземляется на вашу босую ногу. Ура! Сенсорные нейроны вашей кожи передают эту информацию в спинной и головной мозг со скоростью более 240 км / ч. Затем ваш мозг использует двигательные нейроны, чтобы передать сообщение обратно через спинной мозг к стопе — чтобы быстро избавиться от пчелы! Моторные нейроны могут передавать это сообщение на скорости более 320 км / ч. Ух ты!
Когда вы учитесь, вы меняете структуру своего мозга
Поначалу поездка на велосипеде кажется невозможной, но вскоре вы овладеваете ею.Как? По мере того, как вы тренируетесь, ваш мозг снова и снова посылает сообщения о «поездке на велосипеде» по нейронам, образуя новые связи. Фактически, структура вашего мозга меняется каждый раз, когда вы учитесь, а также всякий раз, когда у вас появляется новая мысль или воспоминание. Вот это умно!
Упражнения делают вас умнее
Хорошо известно, что любое упражнение, которое заставляет ваше сердце биться чаще, например бег или занятия спортом, полезно для вашего тела и даже может помочь улучшить ваше настроение.Но ученые недавно узнали, что в течение определенного периода времени после тренировки ваше тело вырабатывает химическое вещество, которое заставляет ваш мозг с большей готовностью учиться. Итак, если вы застряли на сложной домашней работе, выйдите и побегайте немного, а затем снова займитесь проблемой. Вы можете обнаружить, что у вас гораздо больше возможностей решить эту проблему!
Основное изображение © Ism / Phototake / Все права защищены
Диаграмма: Роберт Дж. Демарест
Слова: Дуглас Э. Ричардс Нравится
Возраст мозга человека 7-11 лет: объемный анализ на основе магнитно-резонансных изображений
Морфометрия на основе объемного магнитно-резонансного изображения (МРТ) была выполнена на мозге 30 нормальных детей (15 мальчиков и 15 мальчиков) со средним возрастом 9 лет (диапазон 7-11 лет).Этот возрастной диапазон находится в поздней, но критической фазе роста мозга, когда не объемный прирост будет небольшим, а когда детали мозгового контура настраиваются для поддержки работы мозга взрослого человека. Мозг в этом возрасте составляет 95% объема мозга взрослого человека. Мозг ребенка женского пола составляет 93% объема мозга ребенка мужского пола. Для более чем 95% структур мозга объемные различия в головном мозге мужского и женского пола равномерно масштабируются до разницы в объеме всего мозга у обоих полов.Исключениями из этого паттерна равномерного масштабирования являются хвостатое тело, гиппокамп и паллидум, которые в женском детском мозге непропорционально больше, чем у мужского, и миндалевидное тело, которое непропорционально меньше в детском мозге женского пола. Шаблоны равномерного масштабирования обычно сохраняются во время окончательного увеличения общего размера мозга в возрасте от 7 до 11 лет и до взрослого возраста. Есть исключения из этого единообразного масштабирования мозга ребенка и взрослого, и некоторые из этих исключений являются сексуально диморфными.Таким образом, что касается основных областей мозга, мозжечок у ребенка женского пола, но не у ребенка мужского пола, уже находится во взрослом объеме, в то время как ствол мозга у обоих полов должен увеличиваться больше, чем мозг в целом. Коллективные подкорковые структуры серого вещества переднего мозга девочки уже достигли своего взрослого объема. Объемы этих же структур у ребенка мужского пола, напротив, больше, чем их взрослые объемы, и, как следствие, должны регрессировать в объеме до взрослого возраста. С другой стороны, объем центрального белого вещества в женском мозге непропорционально меньше, чем в детском мозге мужского пола, по сравнению с объемом центрального белого вещества головного мозга взрослого человека.Подразумевается, что относительное увеличение объема центрального белого вещества головного мозга к взрослому возрасту должно быть больше в женском мозге, чем в мужском. Сопоставление прогрессивного и регрессивного паттернов роста структур мозга, подразумеваемых этими наблюдениями в человеческом мозге, имеет прочно установленный прецедент в развивающемся резус-мозге. Появляются доказательства того, что сексуально-диморфные аномалии регуляции этих конечных паттернов развития мозга связаны с серьезными нарушениями у человека неясной этиологии.
Когда у вашего ребенка внутричерепное кровоизлияние
У вашего ребенка внутричерепное кровоизлияние. Это кровотечение, которое возникает в любой части мозга или между мозгом и черепом. Кровотечение может повредить ткань мозга. Это также может привести к отеку или сдавлению мозга. Если кровотечение сильное, потребуется лечение, чтобы ограничить повреждение головного мозга или спасти жизнь вашего ребенка. Лечение также может снизить риск возникновения у вашего ребенка долгосрочных проблем с мозгом (неврологических).
Каковы причины внутричерепного кровоизлияния?
Причины могут включать:
Травма, например, травма головы
Проблемы с аномальными кровеносными сосудами в головном мозге, например:
Аномальное образование кровеносных сосудов (артериовенозная мальформация или АВМ)
Баллонная выпуклость в стенке кровеносного сосуда головного мозга (аневризма)
Ослабление кровеносных сосудов, возникающих при некоторых опухолях головного мозга
Серповидноклеточная анемия
Заболевания, вызывающие ваш ребенок более склонен к кровотечению, например гемофилии.
Заболевание кровеносных сосудов головного мозга, такое как болезнь Моямоя.
Высокое кровяное давление.
У каждого пятого ребенка причины отсутствуют.
Каковы симптомы внутричерепного кровоизлияния?
Симптомы могут включать:
Внезапная сильная головная боль
Головокружение или обморок
Проблемы со зрением, речью или движением
Замешательство, сильная раздражительность или внезапное изменение личности или кома
Лихорадка
Скованность в шее
Припадки или судороги
Тошнота и рвота
Как диагностируется внутричерепное кровоизлияние?
Внутричерепное кровоизлияние необходимо.Ваш врач посоветует вам отвезти ребенка в ближайшее отделение неотложной помощи, если есть подозрение на внутричерепное кровоизлияние. Ваш ребенок может быть осмотрен детским неврологом или нейрохирургом. Это врачи, прошедшие специальную подготовку по поиску и лечению проблем, влияющих на мозг и нервную систему. Врач спросит об истории болезни и симптомах вашего ребенка. Врач также осмотрит вашего ребенка. Тесты тоже будут проводиться. К ним могут относиться:
МРТ или компьютерная томография. Это подробные изображения мозга.Они используются, чтобы помочь остановить кровотечение. Во время теста можно использовать жидкость, называемую контрастным красителем, чтобы сделать кровеносные сосуды и мозг более заметными.
Ангиография. Этот тест позволяет сфотографировать кровеносные сосуды головного мозга. Во время теста тонкая трубка, называемая катетером, вводится в кровеносные сосуды, ведущие к мозгу. Контрастный краситель подается через трубку. Это сделано для того, чтобы кровеносные сосуды было легче увидеть. Этот тест также можно сделать с помощью МРТ или компьютерной томографии.
Транскраниальный допплер (ТКД). Этот тест показывает кровоток по кровеносным сосудам головного мозга. Он использует безвредные звуковые волны для формирования изображений головного мозга и кровеносных сосудов. Он используется для наблюдения за текущими состояниями, которые могут усилить кровотечение.
Анализы крови. Сданы анализы крови для выявления факторов риска. Тесты включают подсчет тромбоцитов и другие тесты для измерения свертывания крови.
Как лечится внутричерепное кровоизлияние?
Лечение зависит от причины, размера и места кровотечения.Это также зависит от общего состояния здоровья вашего ребенка. Лечение может включать:
Наблюдение. Небольшое кровотечение рассасывается само по себе. Это не требует хирургического вмешательства. Возможно, вашему ребенку потребуется наблюдение в больнице, чтобы следить за симптомами обострения кровотечения.
Лекарства. Лекарства можно использовать для остановки кровотечения, предотвращения судорог и контроля артериального давления.
Хирургия. Это может быть сделано для удаления застрявшей крови, лечения аномальных кровеносных сосудов, удаления опухоли или слива лишней жидкости в головном мозге.
Ремонт аномальных кровеносных сосудов в головном мозге. Это может включать операцию по обрезанию или удалению аномального кровеносного сосуда. Или катетер можно использовать для введения клея, спирали или баллона в аномальный кровеносный сосуд. Это закрывает его. Это также помогает снизить риск дальнейшего кровотечения.
Каковы проблемы в долгосрочной перспективе?
Результат для каждого ребенка будет зависеть от размера, причины и места кровотечения. У некоторых детей после лечения проблем не возникает.У других детей могут быть постоянные неврологические проблемы. Это могут быть проблемы с обучением, речью или движением. У некоторых развиваются судороги или эпилепсия. В этих случаях необходимо регулярное наблюдение у врача. Также может потребоваться поддерживающая терапия, такая как речевая, физиотерапия или трудотерапия.
МРТ показывают, что экранное время связано с более низким уровнем развития мозга у дошкольников
Теперь новое исследование просканировало мозг детей от 3 до 5 лет и обнаружило, что те, кто использовал экраны дольше рекомендованного одного часа в день без участия родителей, имели более низкий уровень развития в белом веществе мозга — это область, имеющая ключевое значение для развития речи, грамотности и когнитивных навыков.
«Это важно, потому что мозг развивается быстрее всего в первые пять лет», — сказал Хаттон. «Вот когда мозг очень пластичен и всасывает все, образуя эти прочные связи, которые сохраняются на всю жизнь».
Исследования показали, что чрезмерный просмотр телевизора связан с неспособностью детей обращать внимание и ясно мыслить, в то же время усиливая плохие привычки в еде и проблемы с поведением. Также были выявлены связи между чрезмерным временем экрана и задержкой речи, плохим сном, нарушением исполнительной функции и снижением взаимодействия родителей и детей.«Известно, что дети, которые используют больше экранного времени, как правило, растут в семьях, которые используют больше экранного времени», — сказал Хаттон. «Дети, которые сообщают о пяти часах экранного времени, могут иметь родителей, которые используют десять часов экранного времени. Сложите это вместе, и у них почти не будет времени общаться друг с другом».
Кроме того, портативность современных экранов позволяет им «везде следить за детьми». — сказал Хаттон. «Они могут брать с собой ширмы, они могут брать их с собой на обед, они могут брать их в машину, на детскую площадку.«
Еще большее беспокойство, по мнению экспертов, вызывает юный возраст, в котором дети подвергаются воздействию.
« Около 90% используют экраны к первому возрасту », — сказал Хаттон, опубликовавший ряд исследований, в которых МРТ использовались для изучения влияние чтения по сравнению с использованием экрана детьми. «Мы провели несколько исследований, в которых дети использовали их в возрасте от 2 до 3 месяцев».
Дезорганизованное белое вещество
В новом исследовании использовался специальный тип МРТ, называется диффузной тензорной визуализацией, чтобы исследовать мозг 47 здоровых детей (27 девочек и 20 мальчиков), которые еще не пошли в детский сад.
МРТ с тензором диффузии позволяет хорошо рассмотреть белое вещество мозга, отвечающее за организацию связи между различными частями серого вещества мозга.
Это серое вещество, которое содержит большинство клеток мозга, которые говорят телу, что ему делать. Белое вещество состоит из волокон, обычно распределенных в пучки, называемые трактами, которые образуют связи между клетками мозга и остальной нервной системой.
«Думайте о белом веществе как о кабелях, вроде телефонных линий, соединяющих различные части мозга, чтобы они могли разговаривать друг с другом», — сказал Хаттон.
Отсутствие разработки этих «кабелей» может замедлить скорость обработки информации в мозгу; с другой стороны, исследования показывают, что чтение, жонглирование или изучение и практика игры на музыкальном инструменте улучшают организацию и структуру белого вещества мозга.Перед МРТ детям давали когнитивные тесты, а родители заполняли новую систему оценки экранного времени, разработанную Американской академией педиатрии.
Тест измеряет, насколько ребенок имеет доступ к экрану (разрешен во время еды, в машине, в очереди в магазине?), Частоту воздействия (возраст начала, количество часов, перед сном?), Содержание (выбирает свой? наблюдает за драками, песнями или обучением?) и «диалогическим» взаимодействием (смотрит ли ребенок один или родители также взаимодействуют и обсуждают содержание?).
Результаты показали, что дети, которые использовали экранное время дольше рекомендованного AAP, по часу в день без взаимодействия с родителями, имели более неорганизованное и недоразвитое белое вещество во всем мозге.
«Среднее время экранного времени у этих детей было немногим более двух часов в день», — сказал Хаттон. «Диапазон был от часа до чуть более пяти часов».
Кроме того, участки белого вещества, ответственные за исполнительные функции, также были дезорганизованы и недоразвиты (участки мозга, показанные на изображении синим).
«Это следы, которые, как мы знаем, связаны с языком и грамотностью, — сказал Хаттон, — и они были относительно недоразвиты у детей, у которых больше экранного времени. Таким образом, результаты визуализации вполне совпадают с результатами поведенческого когнитивного тестирования. . »
«Нейроны, которые возбуждаются вместе, соединяются вместе»
«Эти результаты интересны, но очень, очень предварительны», — написала в электронном письме педиатр доктор Дженни Радески. Радски, не принимавший участия в исследовании, является ведущим автором руководящих принципов Американской академии педиатрии 2016 года по использованию экрана детьми и подростками.«Мы знаем, что ранний опыт формирует рост мозга, и медиа — одно из таких событий. Но для родителей важно знать, что эти результаты не показывают, что интенсивное использование медиа вызывает« повреждение мозга », — писал Радски.
Хаттон соглашается. «Дело не в том, что экранное время повреждает белое вещество», — сказал он, добавив, что может происходить то, что экранное время слишком пассивно для развития мозга.
«Возможно, экранное время помешало другим переживаниям, которые могли бы помочь детям сильнее укрепить эти мозговые сети», — сказал он.
Первые годы жизни необходимо сосредоточить на человеческом взаимодействии, которое поощряет разговоры, социальное взаимодействие и игры с любящими опекунами для развития мышления, решения проблем и других управленческих навыков.
«В науке о мозге есть действительно замечательная цитата: нейроны, которые срабатывают вместе, соединяются вместе», — сказал Хаттон. Это означает, что чем больше вы что-то практикуете, тем больше это укрепляет и организует связи в вашем мозгу.
Когнитивное тестирование выявило меньшее количество навыков
Помимо результатов МРТ, чрезмерное экранное время в значительной степени было связано с ухудшением возникающих навыков грамотности и способности использовать выразительный язык, а также с низким уровнем тестирования способности быстро называть объекты на когнитивных способностях. тесты, проведенные 47 детьми, участвовавшими в исследовании.
«Помните, что все это относительно», — сказал Хаттон, добавив, что необходимо провести более глубокие клинические испытания, чтобы выявить особенности.
«Тем не менее, возможно, что со временем эти эффекты могут накапливаться», — сказал Хаттон. «Мы знаем, что дети, которые начинают отстать, по мере взросления все больше и больше отстают.
» Так что может случиться так, что дети, которые начинают с менее развитой мозговой инфраструктурой, могут быть менее вовлечены, успешные читатели позже в школе «, — сказал Хаттон, который также руководит Центром изучения чтения и грамотности в Cincinnati Children’s.
Радски хочет, чтобы результаты были воспроизведены в других популяциях. «Исследователи и педиатры должны принять это как отправную точку для будущих исследований», — написала она. «Есть так много других домашних и семейных факторов, которые влияют на развитие мозга — таких как стресс, психическое здоровье родителей, игровой опыт, языковая нагрузка — и ни один из них не был учтен в этом исследовании».
Что могут сделать родители
«Может показаться подавляющим думать, что каждое наше решение о воспитании влияет на развитие мозга нашего ребенка, но важно также рассматривать это как возможность», — сказал Радски.
«Мы знаем, что есть занятия родителей и детей, которые помогают развитию детей: чтение, пение, эмоциональное общение, творчество или даже просто прогулка или посвящение времени в наши напряженные дни, чтобы вместе посмеяться», — добавила она.
В AAP есть инструменты, позволяющие рассчитать время, проведенное вашим ребенком в средствах массовой информации, а затем составить семейный медиаплан. Основные правила таковы:Младенцы:
Ни один ребенок в возрасте до 18 месяцев не должен подвергаться воздействию мультимедийных материалов, кроме видеочата с друзьями и семьей, сообщает AAP.Младенцы должны взаимодействовать с опекунами и их окружением, а не выступать перед средствами массовой информации в качестве няни.
Фактически, исследование показало, что даже включение телевизора в одной комнате с младенцем или малышом в первый год жизни негативно влияет на их способность играть и общаться.
Малыши:
К тому времени, когда ребенку исполнится 2 года, он может учить слова от человека в живом видеочате и некоторых интерактивных сенсорных экранах. Исследования показывают, что главным фактором, способствующим обучению малышей на видео и интерактивных сенсорных экранах, является то, что родители смотрят вместе с ними и повторно учат контент.
Дошкольники:
Дети от 3 до 5 лет могут получить пользу от качественных телешоу, таких как «Улица Сезам», сообщает AAP. Хорошо составленное шоу может улучшить познавательные способности ребенка, помочь научить его словам и повлиять на его социальное развитие.
Но AAP предупреждает, что многие образовательные приложения на рынке разрабатываются без участия специалистов по развитию и могут принести больше вреда, чем пользы, когда они отвлекают ребенка от игр с воспитателями и другими детьми.
И точно так же, как малыши, дошкольники намного лучше усваивают любые учебные материалы, когда они просматриваются совместно, а воспитатель взаимодействует с ребенком по поводу материала.
Токсический стресс
Умение справляться с невзгодами — важная часть здорового развития ребенка. Когда нам угрожают, наши тела подготавливают нас к ответной реакции, повышая частоту сердечных сокращений, артериальное давление и повышая уровень гормонов стресса, таких как кортизол. Когда системы реакции ребенка на стресс активируются в среде поддерживающих отношений со взрослыми, эти физиологические эффекты нейтрализуются и возвращаются к исходному уровню.Результат — развитие здоровых систем реакции на стресс. Однако, если реакция на стресс является экстремальной и продолжительной, а буферные отношения недоступны для ребенка, это может привести к повреждению, ослаблению систем и архитектуры мозга с последствиями на всю жизнь.
Важно различать три типа реакции на стресс: положительную, переносимую и токсичную. Как описано ниже, эти три термина относятся к воздействию систем реакции на стресс на организм, а не к стрессовому событию или самому переживанию:
- Положительная реакция на стресс — нормальная и важная часть здорового развития, характеризующаяся кратковременным учащением пульса и умеренным повышением уровня гормонов.Некоторые ситуации, которые могут вызвать положительную реакцию на стресс, — это первый день пребывания с новым опекуном или вакцинация с помощью инъекций.
- Терпимая реакция на стресс активирует системы оповещения организма в большей степени в результате более серьезных и длительных трудностей, таких как потеря любимого человека, стихийное бедствие или пугающая травма. Если активация ограничена по времени и поддерживается отношениями со взрослыми, которые помогают ребенку адаптироваться, мозг и другие органы восстанавливаются от того, что в противном случае могло бы быть разрушительным.
- Реакция на токсический стресс может возникать, когда ребенок испытывает сильные, частые и / или продолжительные неприятности, такие как физическое или эмоциональное насилие, хроническое пренебрежение, злоупотребление психоактивными веществами или психическое заболевание со стороны опекуна, подверженность насилию и / или накопившееся бремя семейные экономические трудности — без адекватной поддержки взрослых. Такая длительная активация систем реакции на стресс может нарушить развитие архитектуры мозга и других систем органов, а также повысить риск связанных со стрессом заболеваний и когнитивных нарушений даже в зрелом возрасте.
Когда реакция на токсический стресс происходит постоянно или вызывается несколькими источниками, она может иметь кумулятивный урон физическому и психическому здоровью человека — на всю жизнь. Чем больше неблагоприятных переживаний в детстве, тем выше вероятность задержки в развитии и последующих проблем со здоровьем, включая болезни сердца, диабет, злоупотребление психоактивными веществами и депрессию. Исследования также показывают, что поддерживающие и отзывчивые отношения с заботливыми взрослыми на максимально раннем этапе жизни могут предотвратить или обратить вспять разрушительные эффекты реакции на токсический стресс.
Дополнительная литература- Исследовательская сеть JPB по токсическому стрессу, проект Центра по развитию ребенка, направлена на снижение распространенности пожизненных нарушений здоровья, вызванных токсическим стрессом в раннем детстве. Его работа направлена на необходимость разработки строгих и универсальных методов выявления маленьких детей и взрослых, испытывающих токсический стресс.
- «Борьба с токсическим стрессом», серия журналистских статей, состоящая из нескольких частей, исследует, как политики, исследователи и практики в этой области переосмысливают услуги для детей и семей, основываясь на науке о раннем детском развитии и понимании последствий. неблагоприятных ранних переживаний и токсического стресса.
Стэнфордское исследование обнаружило более сильные односторонние сигналы страха в мозгу тревожных детей | Центр новостей
Дети получили инструкции, как отвечать на каждое изображение. Для всех нейтральных изображений и половины отталкивающих изображений их просили посмотреть на них и ответить на них естественным образом, оценив свое эмоциональное состояние по числовой шкале после просмотра каждого из них. Их попросили взглянуть на вторую половину отталкивающих изображений и попытаться уменьшить любую негативную реакцию, которую они имели, рассказывая себе историю, чтобы изображения казались менее расстраивающими — такую историю, как «Эта автокатастрофа выглядит плохо, но люди в машинах не пострадали.«После того, как дети попытались изменить свою эмоциональную реакцию, они снова оценили свое эмоциональное состояние по числовой шкале.
Как и ожидали исследователи, дети сообщили о меньшем количестве негативных эмоций после того, как их попросили переоценить их реакцию на отталкивающие образы.
Используя данные сканирования мозга, исследователи проверили силу и направление взаимодействия между миндалевидным телом, центром страха, и дорсолатеральной префронтальной корой, центром рассуждений, в то время как дети просматривали изображения.Хотя дети с разным уровнем тревожности и реактивности на стресс сообщали об аналогичном снижении негативных эмоций, когда их просили переоценить отталкивающие образы, их мозг делал разные вещи.
Чем больше стресс, тем меньше контроль над эмоциональной реакцией
Чем сильнее ребенок обеспокоен или подвержен стрессу, тем сильнее направляются сигналы от правой миндалины к дорсолатеральной префронтальной коре. В обратном направлении таких эффектов не наблюдалось — то есть не было увеличения передачи сигналов от дорсолатеральной префронтальной коры к миндалине.Более высокий уровень тревожности был связан с менее позитивными первоначальными реакциями на отталкивающие образы, меньшей способностью регулировать эмоциональную реакцию в ответ на отталкивающие образы и более импульсивными реакциями во время переоценки аверсивных образов. Более высокая стресс-реактивность была связана с менее контролируемыми, более импульсивными реакциями при переоценке аверсивных изображений, предполагая, что дорсолатеральная префронтальная кора менее способна выполнять свою работу.
Мало того, что результаты показывают, как тревога может изменить мозг, они также служат базой для будущих исследований по тестированию вмешательств, которые могут помочь детям справиться с тревогой и стрессовыми реакциями, сказали ученые.
«Нам нужно более внимательно относиться к вмешательству», — сказал Менон. «Эти результаты показывают, что у тревожных детей мозг не самокорректируется».
«Позитивное мышление не происходит автоматически», — сказал Каррион. «Фактически, мы автоматически думаем негативно. Именно это с точки зрения эволюции дало результаты. Негативные мысли — это автоматические мысли, а позитивные мысли нужно практиковать и изучать ».
Другие соавторы статьи в Стэнфорде — бывшие научные сотрудники Кэтрин Дуберг и Сара-Николь Бостан; постдокторант Перси Мистри, доктор философии; Вейдун Цай, доктор философии, доцент кафедры психиатрии и поведенческих наук; бывший постдокторант Шаочжэн Цинь, доктор философии; и бывший штатный научный сотрудник Аарти Падманабхан, доктор философии.
Эта работа была завершена в партнерстве со школьными округами Равенсвуд-Сити, Алум-Рок и Орчард и Pure Edge Inc., которая предоставляет учебные программы по внимательности для детей, при поддержке Фонда Люсиль Паккард по охране здоровья детей, Национальных институтов здравоохранения (гранты EB022907 , NS086085 и Mh221069), Стэнфордский научно-исследовательский институт здоровья матери и ребенка и Стэнфордский институт вычислительной и математической инженерии.
.