Сколько весит мозг. Головной мозг

Невозможно точно определить, насколько одно животное умнее другого, IQ тестов для животных пока еще не придумали:) Но, однозначно можно составить достоверный список самых умных животных, при этом не пытаясь утверждать, что какое-то из них умнее, а какое-то глупее.

Итак, перечислим всех животных, попавших в десятку самых умных. Если кто-то не согласен, или есть что сказать, прошу в обсуждение) Знакомьтесь - самые умные животные

Приматы

К семейству приматов относятся люди, а также шимпанзе, гориллы, орангутаны, бабуины, гиббоны и мартышки.Эти животные, если не считать людей, занимают шесть первых мест в списке десяти самых умных животных, который составил биолог Эдвард Уилсон; на первом месте - шимпанзе).

Приматы имеют большой, сложный мозг, они умеют строить сложные культуры, и в какой-то степени способны контролировать свое окружение. Они могут общаться с животными своего вида, и у них развиты определенные языковые навыки.

Слоны.

Интеллект дельфинов

Бытует мнение, что - дельфины. Когда дельфинов начали изучать и дрессировать в середине прошлого века, то первые результаты этой работы показались такими необычными, и даже удивительными, (об этом много говорили, писали и снимали кино), что постепенно сложилась легенда о необычайно высоком интеллекте дельфинов; часто можно было услышать, что они - не глупее человека, только ум у них - другой. Мозг взрослого дельфина весит около 1700 граммов, а у человека - 1400. У дельфина в два раза больше извилин в коре головного мозга. В тоже время, в кубическом миллиметре его вещества относительно мало нейронов (меньше, чем в мозге приматов). Результаты исследований поведения и о физиологии мозга дельфинов весьма противоречивы. Некоторые ставят их способность к обучению примерно на уровень собаки и показывают, что до шимпанзе дельфинам очень далеко. Исследования способов общения дельфинов, напротив, подталкивает к выводам о том, что мы пока не подошли вплотную к пониманию этой формы жизни в естественных условиях и сравнивать уровень интеллекта дельфинов и шимпанзе просто некорректно. Одно свойство дельфиньего мозга совершенно уникально: он никогда, по-настоящему - не спит. Спят - поочередно - то левое, то правое полушария мозга. Дельфину необходимо, время от времени, всплывать на поверхность для дыхания. Ночью, за это, по очереди, отвечают бодрствующие половины мозга.Известно, что британская разведка во время войны использовала дельфинов в качестве диверсантов.

Собаки.

Собака - всеядное млекопитающее из семейства псовых, одомашнено более 10 тыс. лет назад.Собаки способны понимать 250 слов и жестов, считать до пяти, а также совершать простейшие математические действия.

Собака лучший друг человека, всегда рядом, всегда подаст лапу и повиляет хвостом). Стоит упомянуть, что самая умная порода собак - пудель

Коты

Коты – одни из самых умных животных

Был у знакомых кот, причем весьма чистоплотный. И приучили его ходить на унитаз, но не просто ходить, а еще и смывать за собой! Долго регулировали кнопку, чтобы мягко шла.
И как-то в один из дней хозяюшка заметила, что кот, зашедший по своим делам, что-то долго не выходит. Заглянув в сортир, она была в шоке.
Кот (в течении получаса) нажимал лапкой на слив, прислушивался и нажимал повторно.
ХОЛОДНУЮ ВОДУ В ТОТ ВЕЧЕР ОТКЛЮЧИЛИ!!!

Крысы

Мыши и крысы, использовавшиеся раньше только как подопытные животные, в наше время завоевывают все большую популярность в качестве домашних животных, особенно среди молодежи.Поэтому все чаще эти зверьки становятся пациентами ветеринарных клиник.

Крысы очень умные животные(входят в 10 самых умных животных) продолжительность жизни 2.5-3 года.

Никогда не нужно приносить вред крысам или её потомкам. Они мстительны. У их мочи могут содержаться некие элементы, которые могут нанести вред человеку. Но только в том случае он выделяется, когда крыса мстит.Крысы ловят волны. Это можно наблюдать, когда они сосредоточено смотрят в одну точку, а их голова двигается в разные стороны (влево, право)).Крыски очень игривы, они любят порезвится со своим хозяином. Они очень активны, но больше, как правило, это проявляется в ночное время.

Ворон

Ворон – птичий гений, самая умная птица. Виртуоз по части краж, ворует все, что плохо и не очень плохо лежит. Вороны не только мелкие воришки, но и похитители птенцов. Они часто собираются в стаи для того чтобы овладеть добычей, которая недоступна каждой птице в отдельности. Например, одна ворона дразнит бедную птичку, а другая в это время утаскивает яйцо прямо из-под нее, а если птицы слабые, тогда похитительница просто выбрасывает их из гнезда.Ворона хорошо знакома с гравитацией. Когда ей не удается разбить ракушку или орех с помощью клюва, она поднимается в небо и бросает их на твердую поверхность (камень, асфальт). Это также значит, что пернатые гении хорошо разбираются в свойствах грунта, могут отличить мягкий песок от камня. А ещё вороны умеют считать до пяти, но вот с дальнейшим подсчетом у особей этого вида проблемы.Гнезда вороны строят весной, вот тогда они и тащат туда все, что блестит. Там можно найти медальоны, позолоченные вещи, медную проволоку. Был случай, когда птичий гений обустроил свое жилище рукописью диссертации. Вороны делают гнезда из сухих веток, шерсти, травы, тряпья, в этом ответственном деле принимают участие самец и самка. Обычно в кладке вороны четыре-пять яиц, окрашенных в голубовато-зеленый цвет.

Птенцы вороны легко становятся ручными и при общении с человеком повышают уровень своего интеллекта. Они могут снимать шляпу с гостя, подносить вилку или ложку к столу. Хозяину ручной вороны нужно очень хорошо прятать ценные вещи, так как отучить эту птицу воровать почти невозможно.

Белки

Белки считаются умными животными, в населённых пунктах они способны кормиться из птичьих кормушек, выкапывать высаженные растения в поисках семян и селиться в помещениях, таких как мансарды.

Белок можно приручить для кормления с рук. Поскольку они приспособлены прятать излишки еды, они будут брать у вас столько, сколько вы будете предлагать. Если человек начинает прикармливать белку, она вернётся к нему через день за новой порцией. Белки, живущие в парках и садах в черте города, давно усвоили, что человек является источником продовольствия.

Эти рыжие зверюшки умнее, чем многим кажется. Ученые в лабораторных условиях попытались отобрать у белок корм. И, надо сказать, столкнулись с отчаянным сопротивлением хвостатых. Это характеризует белок как животных, умеющих постоять за себя и свою «собственность». К сожалению, это ценное качество присуще далеко не всем «разумным людям».

Свинья

Как и многие другие виды животных, свиньи отлично чувствуют время. Особенно это проявляется перед кормлением: буквально за несколько минут до него животные начинают волноваться и смотреть в сторону появления кормораздатчика. Как ни парадоксально, "интеллект" этих животных иногда служит тормозом успешного развития свиноводства. Живущие на фермах животные не любят отступлений от заведенного порядка. Даже хлопок в ладоши вызывает моментальную реакцию поросят во всем свинарнике - животные сразу отказываются от корма, настораживаются и как бы замирают в ожидании чего-то неизвестного и страшного. Лишь некоторые животные через 30 - 40 секунд начинают заниматься прежним занятием, а большинство испытывают тревогу еще 2 - 3 минуты. Не случайно лауреат Нобелевской премии академик И. П. Павлов отметил, что "самым нервным животным, окружающим нас, является свинья".

Осьминоги

Осьминог ведет придонный образ жизни, обитая среди камней, скал и водорослей. На Дальнем Востоке излюбленным укрытием его молоди являются пустые раковины приморского гребешка. Днем он менее активен, чем ночью, поэтому считается ночным животным. Робок, при приближении водолаза или аквалангиста обычно прячется под камни. Жилище свое содержит в чистоте: подметает струей воды из воронки, объедки складывают снаружи в мусорную кучу. Тащит в нору все, что найдет на дне: главное, чтобы вход был узок, а внутри - широко. Селится даже в ящиках, бидонах, шинах и резиновых сапогах. При приближении врагов спасается бегством, прячась в расщелинах скал и под камнями. У осьминогов есть защитное приспособление - автотомия: схваченное врагом щупальце может оторваться за счет сильного сокращения мышц, которые в этом случае сами себя разрывают. Самый «умный» среди всех беспозвоночных: поддается дрессировке, имеет хорошую память, различает геометрические фигуры - маленький квадрат отличает от более крупного, прямоугольник, поставленный вертикально, от прямоугольника, поставленного горизонтально, круг от квадрата, ромб от треугольника. Узнает людей, привыкает к тем, кто их кормит. Если проводить с осьминогом достаточно времени, он становится ручным. Прекрасно обучаем. Зимует в более глубоких водах, а летом переселяется на мелководье.

В начале 19 века у берегов Японии затонуло судно с дорогим корейским фарфором. Весь груз оказался на дне, причем на такой глубине, что ныряльщикам было до него не достать. Почти через сто лет одному рыбаку пришла в голову идея использовать осьминогов для подъёма фарфора со дна. К осьминогам привязывали верёвки и опускали. Через небольшой промежуток времени, когда осьминог находил себе убежище в одной из ваз, тянули за верёвку. Осьминог цепко хватался за то, что считал своим убежищем, и его вместе с грузом поднимали наверх.

Учёные давно заметили, что продвинутый интеллект и эволюционно развитый мозг присутствует у человека и прочих животных, зачастую демонстрирующих социальное поведение. Это сподвигло антрополога и специалиста по эволюционной психологии Робина Данбара выдвинуть гипотезу социального мозга . Согласно теории, человек развил у себя крупный мозг, чтобы иметь возможность жить большими социальными группами. Хотя в последние 20 000 лет из-за «одомашнивания» человека его мозг уменьшился в размерах, но перед этим эволюция должна была за относительно короткий срок быстро увеличить мозг гоминидов, чтобы люди смогли объединяться в большие племена.

В социальном общении очень важно распознавать так называемое «стороннее знание», то есть понимать иерархию, социальные взаимосвязи и отношения типа «она знает, что он знает» и тому подобные. Например, альфа-самец у шимпанзе выбирает себе любых самок, но при этом терпимо относится к попыткам спаривания с ними со стороны тех, кто помог ему воцариться на троне. Без достаточно продвинутого мозга такие тонкости социальной иерархии невозможно усвоить.

Сейчас группа учёных из США и Великобритании опубликовала новую научную работу «Социальные и культурные корни мозга китов и дельфинов », которая подтверждает гипотезу социального мозга.

У представителей отряда китообразных (дельфины и киты) самая продвинутая нервная система среди всех таксономических групп, и они высоко котируются по любой характеристике нейроанатомической сложности. При этом многие китообразные также организованы в иерархические социальные структуры и демонстрируют удивительную широту культурного и социального поведения, особенности которого - что редкость для животных - очень похожи на социальное поведение людей и приматов. Но до сих пор было собрано совсем мало свидетельств корреляции между крупным мозгом, социальными структурами и культурным поведением китоообразных.

У китов и дельфинов обнаружено огромное количество признаков сложнейшего социального поведения, в том числе:

• взаимоотношения в сложных альянсах;
• социальная передача техник охоты (обучение);
• совместная охота;
• сложное пение, включая пение на региональных групповых диалектах;
• речевая мимикрия (имитация чужих голосов);
• использование «голосовых подписей-идентификаторов», уникальных для конкретной особи;
• межвидовое сотрудничество с людьми и другими животными;
• аллопарентальная забота о чужом детёныше (например, со стороны самки-помощницы или «няньки»);
• социальные игры.

Исследователи собрали большой массив данных по каждому виду китообразных: масса тела, размер мозга, степень проявления социального общения по указанным выше признакам - и вычислили корреляцию между этими показателями. На первой диаграмме внизу показаны родственные связи между видами и размер мозга (красный соответствует большему размеру, зелёный - меньшему). На второй диаграмме - показатели по социальному поведению (социальный репертуар). В конце концов, снизу приведён график взаимосвязи между этими двумя параметрами.

Учёные выяснили, что эволюционное развитие мозга связано с социальной структурой вида и с рамером группы. Причём связь с размером группы квадратичная, то есть наиболее развитый мозг и продвинутое социальное поведение демонстрируют группы среднего размера, а не малые или большие группы.

Авторы научной работы указывают на явные параллели между морскими млекопитающими и приматами/человеком. У дельфинов и китов тоже наблюдается сочетание одновременно большого мозга, гиперсоциального поведения и разнообразия поведенческих паттернов. Именно эти качества позволили человеку размножиться в неимоверном количестве и заселить всю Землю. Учёные полагают, что у дельфинов и человека интеллектуальные способны проявились в ходе эволюции как своеобразная эволюционная реакция на необходимость жить в обществе себе подобных.

Человек считает себя самым разумным существом на планете. Насколько это зависит от массы мозга? Насколько "затратно" для организма думать и сколько времени нужно отдыхать от размышлений?

Сравнение размеров мозга голубого кита (слева) и человека (справа)

Мыслительные процессы требуют огромных энергетических затрат. Занимая всего 2% от массы тела, мозг даже в неактивном состоянии съедает 9% поступающей энергии. А как только у него появляется пища для размышлений, он начинает потреблять четверть энергии и треть поступающего кислорода.

После интеллектуального труда организму необходим отдых. Восстанавливается головной мозг в 3 раза дольше, чем время, затраченное на размышления. То есть после 4 часов активного интеллектуального труда должны последовать 12 часов полного интеллектуального безделия. Не забывайте об этом и берегите свои нейроны.

Зарождение нового происходит в нутрии старого – это закон природы. Мы являемся свидетелями зарождения новой расы людей. Некоторые называют их «солнцеедами». Иными словами, это люди, отказавшиеся от обычной пищи и получающие энергию для жизни...

Учёные из Национального института здоровья в ходе опытов на мышах выявили одну молекулу, которая образуется в спинном мозге. Она провоцирует процесс, воспринимаемый мозгом, как чувство зуда....

Когда человеку отрубают голову, его жизнь заканчивается не сразу. Несколько минут сердце продолжает работать, двигаются конечности и сокращаются мускулы, функционирует даже мозг. Любой, кто, например, разделывал живую рыбу, помнит, что у рыбы с...

Кажется, что с нашим мозгом дело обстоит проще некуда – чем больше «серого вещества», тем лучше. Однако по такой логике слоны должны были стать доминирующим видом на планете, а не человек. К счастью для нас, больший размер мозга не означает большую эффективность или лучшие когнитивные способности, а иногда даже наоборот. Concepture публикует перевод статьи Nautilus, в которой специалист по нервной системе Сюзана Херкулано-Хузел рассказывает о том, почему же наш мозг самый работоспособный.

Масса мозга и мышление

В течение долгого времени мы думали, что являемся верхом когнитивных способностей среди всех животных. Но с некоторых довольно важных точек зрения, столь громкая номинация отнюдь не синоним «вершины эволюции». Как отметил Марк Твен в 1903 году, предполагать, что эволюция - это долгий путь, ведущий к человеку как к его последней и высшей цели было бы так же нелепо, как думать, что единственной целью строительства Эйфелевой башни была покраска её верхушки.

Кроме того, эволюция не является синонимом прогресса, это просто изменения во времени. А люди далеко не самый «молодой», то есть недавно эволюционировавший вид. Например, более 500 новых видов цихлид (семейство рыб) в озере Виктория (самом «младшем» из великих африканских озер), появилось с тех пор, как его котловина была впервые наполнена водой 14 500 лет назад.

Однако есть что-то действительно уникальное в нашем мозге, что делает его способным размышлять даже о своем устройстве и причинах возникновения гипотезы о его верховенствующей роли по отношению к другим видам мозга. Ведь именно мы изучаем других животных, а не они нас - весомый довод в пользу особенной природы мозга человека.

Масса мозга приходит на ум как самое очевидное решение загадки о том, какой мозг больше всего приспособлен к развитому мышлению: если именно мозг делает возможным сознание и познание, то чем больше его у вас, тем больше у вас когнитивных способностей. Но здесь легко, как говорится, не заметить слона, не только фигурально, но и буквально: слон - существо, чей мозг больше человеческого, но при этом он не демонстрирует такого комплексного и гибкого поведения, как мы.

Кроме того, ставя знак равенства между большим размером мозга и развитыми когнитивными способностями, мы предполагаем, что все мозги «сделаны» одинаково, то есть отталкиваемся от сходного соотношения размера мозга и количества нейронов. Но мои коллеги и я уже знаем, что мозг разных видов «сделан» по-разному.

У приматов есть явное преимущество перед другими млекопитающими, которое возникло благодаря стечению эволюционных обстоятельств, позволивших очень «экономично» увеличивать количество нейронов мозгу без необходимости значительного увеличения среднего размера клеток, что наблюдается в случае других млекопитающих.

«Привет, красотка!» С конца 1960-х психологи задавались вопросом, является ли способность узнавать себя в зеркале признаком разумности и самосознания.

Итак, кроме различия в строении мозга разных видов, ученым также известно общее количество нейронов в некоторых из них, поэтому мы можем связать более развитые когнитивные способности не просто с массой мозга, что несколько грубо, а с количеством нейронов в нем.

К тому же, эту гипотезу можно проверить на практике. Общее количество нейронов стало следующим хорошим вариантом ответа на вопрос о лучшей приспособленности мозга к мышлению, вне зависимости от размера мозга. Ведь если именно нейроны - это то, что дает начало сознательным когнитивным действиям, то большее количество нейронов будет означать более развитые когнитивные способности. Не так ли?

В самом деле, даже несмотря на то, что раньше ученые полагали, будто когнитивные отличия между видами носят качественный характер, а некоторые особенности вообще считались исключительной прерогативой человека, теперь мы осознаем, что когнитивные различия между человеческими существами и другими животными скорее заключаются в степени их развития. Другими словами, у нас и животных есть количественные, а не качественные отличия.

Мы развили впечатляюще сложную способность использовать инструменты, мы даже создаем приспособления, чтобы делать другие приспособления, но… шимпанзе используют ветки как инструменты для выкапывания термитов, обезьяны учатся использовать грабли, чтобы доставать еду, которую они не видят, а вороны не только изготавливают из проволоки орудия, помогающие им достать еду, но и откладывают их для дальнейшего использования.

Алекс, африканский серый попугай, хозяйкой которого была психолог Ирен Пепперберг, научился произносить слова, которые символизировали предметы, а шимпанзе и гориллы, хотя и не могут артикулировать звуки по анатомическим причинам, учатся общаться с помощью языка жестов.

Шимпанзе могут освоить иерархические последовательности: они играют в игры, где им нужно прикасаться к квадратам в восходящем порядке по отношению к ранее показанным числам, и они выполняют требования игры так же хорошо и так же быстро, как и весьма натренированные люди. Шимпанзе и слоны могут сотрудничать друг с другом, чтобы достать еду, которая каждому из них поодиночке недоступна. Шимпанзе, а также другие приматы, демонстрируют способность оценивать ментальное состояние других, а это необходимая предпосылка способности к обману.

Даже птицы, кажется, имеют понятие о ментальном состоянии других индивидов: так, сороки могут демонстративно спрятать еду в присутствии посторонних, а затем, когда посторонние уйдут, вытащить еду и перепрятать в другое место. Шимпанзе и гориллы, слоны, дельфины, а также сороки демонстрируют признаки того, что они узнают себя в зеркале, которое они используют для осмотра метки, которую исследователи ставили им на головы в рамках эксперимента.

Мозг африканского слона действительно имеет больше нейронов?

Мы упомянули о фундаментальных открытиях, которые подтверждают когнитивные способности видов, отличающихся от нашего, но такие единичные наблюдения не могут служить основой для межвидового сравнения, которое нам необходимо провести, если мы хотим выяснить, что же такого есть в нашем мозге, что позволяет ему выполнять когнитивные подвиги, недоступные другим. И здесь мы сталкиваемся с другой проблемой - по сути, самой большой на данном этапе: как измерить когнитивные способности у множества видов и сделать это таким образом, чтобы в отношении каждого из них получить значения, сравнимые между собой.

В 2014 году было проведено исследование, которое фокусировалось на самоконтроле (когнитивной способности, которая основывается на префронтальной, ассоциативной части коры полушарий головного мозга) на примере нескольких видов животных - в основном приматов, но также мелких грызунов, собаковидных хищников, азиатского слона и некоторых видов птиц.

Результаты исследования показали, что значением, наилучшим образом коррелировавшим с правильным поведением во время теста на самоконтроль, был абсолютный объем мозга. За исключением слона, который, несмотря на то, что его мозг был самым большим среди «участников», оказался совершенно не в состоянии выполнить задание как следует.

Причин для этого можно придумать много, от «Ему просто было наплевать на еду или задание», до «Ему нравилось злить исследователей отказом выполнять задание». (Мне нравится думать, что причиной того, что обезьян оказывается так трудно научить действиям, которые очень быстро осваиваются людьми, является то, что обезьяны чувствуют себя оскорбленными очевидностью задания: «Да ладно, вы хотите, чтобы я сдвинулся с места, чтобы это сделать? Дайте мне что-нибудь посложнее! Дайте поиграть в видеоигру!»)

Сюзана Херкулано-Хузел исследует вопрос, что же именно делает человеческий мозг таким особенным, позволяя ему выполнять гораздо более сложные операции, чем те, способности к которым демонстрируют животные. Фото с выступления для TED.

С моей же точки зрения, самой интересной возможностью объяснить плохие результаты, показанные слоном, является предположение, что африканский слон просто не имеет всех префронтальных нейронов в коре головного мозга, которые необходимы для решения задачи на самоконтроль (как те, с которыми он столкнулся в рамках эксперимента).

Так как мы признали, что мозги приматов и грызунов «сделаны» по-разному и обладают разным количеством нейронов, даже если их размеры сопоставимы, мы сделали дальнейшее логическое предположение, которое гласило, что мозг африканского слона, если он устроен по типу мозга грызунов, должен иметь всего-навсего 3 миллиарда нейронов в коре головного мозга и 21 миллиард нейронов в мозжечке, в сравнении с нашими 16 миллиардами и 69 миллиардами, соответственно.

С другой стороны, если мозг африканского слона устроен как мозг приматов, то он должен содержать баснословное число нейронов: 62 миллиарда в коре головного мозга и 159 миллиардов нейронов в мозжечке. Но слоны, конечно, не относятся ни к приматам, ни к грызунам; они принадлежат к надотряду Афротерии (Afrotheria), как и некоторое количество маленьких животных, таких как длинноухий прыгунчик и златокрот, которых уже исследовали ранее, и в результате этих исследований ученые пришли к выводу, что их мозг функционирует очень сходно с мозгом грызунов.

Зачем тратить 100 000 долларов, если и мясницкий нож сгодится?

Итак, правда ли, что мозг африканского слона, который более чем в три раза тяжелее нашего, содержит больше нейронов? Если это окажется правдой, то моя гипотеза, гласящая, что когнитивные способности являются значением, производным от количества нейронов, будет опровергнута.

Но если окажется, что человеческий мозг обладает значительно большим количеством нейронов, чем мозг африканского слона, значительно превосходящий его по размерам, то это поддержит мое предположение, что самым простым объяснением когнитивных способностей человеческого вида является примечательное число нейронов в мозге, которое больше не наблюдается ни у одного вида, вне зависимости от размера характерного для него мозга. В частности, я ожидала, что число нейронов в коре головного мозга человека будет больше, чем в коре головного мозга африканского слона.

Мое предположение основывалось на логике источников по когнитивистике, которые в течение долгого времени провозглашали кору головного мозга (или, точнее, префронтальную частью коры головного мозга) единственной «резиденцией» сознания, а значит: абстрактного мышления, комплексного процесса принятия решений и планирования будущих действий.

Однако практически вся кора головного мозга соединена с мозжечком петлями связи, которые соединяют «устройства» обработки информации коры и мозжечка друг с другом, и всё больше и больше исследований давали основания полагать, что мозжечок принимает участие в осуществлении корой головного мозга когнитивной функции. Таким образом, можно сказать, что данные структуры работают в тандеме. И так как эти структуры вместе обладают наибольшим количеством нейронов в мозге, когнитивные способности должны одинаково хорошо коррелировать с числом нейронов как в целом мозге, так и в коре головного мозга, а также в мозжечке.

Галлон супа из мозгов

Полушарие мозга африканского слона весит 2,5 килограмма и это значило, что придется разрезать его на сотни маленьких кусочков для обработки и подсчета нейронов, так как превращение мозга в суп для определения числа нейронов можно проделать только с кусочками ткани не больше 3-5 грамм каждый. Я хотела, чтобы срезы делались систематически, а не как Бог на душу положит. Возник вопрос о наиболее подходящем инструменте.

Сюзана Херкуло-Хузел разработала свой метод подсчета числа нейронов в нервной ткани: для этого фрагмент мозга подвергается воздействию растворителя, который растворяет мембраны клеток, но оставляет ядра нетронутыми. Получается своеобразный «суп». Удобство подсчета ядер в нем обеспечивается за счет того, что, если его хорошенько взболтать, то ядра распределятся в нем почти равномерно. После этого можно будет подсчитать количество ядер нейронов в 4-5 каплях и экстраполировать результат на весь объем - прим. пер. по материалам TED .

Нам доводилось использовали обычный резак для того, чтобы получить из полушария человеческого мозга серию тонких срезов для исследования. Резаком было удобно разделять корковые извилины, но он имел один значительный недостаток: слишком много вещества мозга оставалось на дискообразном ноже, что мешало определению точного числа клеток в полушарии. Если мы хотели узнать общее число нейронов в мозге слона, нам необходимо было резать его вручную на более толстые куски, чтобы минимизировать неизбежные потери вплоть до пренебрежимого значения.

Одним прекрасным утром я и моя дочь (школьные каникулы только начались) пошли в магазин хозяйственных товаров в поисках Г-образного кронштейна, который должен был служить устойчивой, плоской, правильной формы рамой для разрезания мозга слона, а также самого длинного ножа, который только можно удержать в одной руке.

Это было приключение, которое тинейджер не мог пропустить, ведь годы спустя можно будет сказать: «Эй, мам, помнишь, как мы резали слоновий мозг?». Купив всё необходимое и благополучно довезя домой, мы приступили к работе: для начала мы спилили структурное укрепление с Г-образного кронштейна, затем поместили в него мозг слона. Конечно, есть машины стоимостью сотню тысяч долларов, которые бы сделали эту работу самым совершенным образом, но зачем тратить столько денег, если подойдет и обычный ручной мясницкий нож?

Я положила полушарие плоской стороной на рабочую поверхность и расположила его между двумя опорами кронштейна. Один из студентов держал опоры на месте, в то время как я придерживала полушарие левой рукой и разрезала его твердо, но осторожно. Несколько разрезов спустя у нас на руках оказался полностью разрезанный и готовый к обработке мозг слона: 16 срезов через кору полушария, восемь - через мозжечок, а также целый мозговой ствол и огромная обонятельная луковица весом 20 грамм (в 10 раз тяжелее мозга крысы), все это было разложено по-отдельности.

Подсчет нейронов. Сюзана Херкулано-Хузел и её студенты сделали срезы мозга слона, показанные на этом фото, чтобы определить количество нейронов, которое он содержит и сравнить с аналогичными показателями человеческого мозга.

Это было самое большое количество ткани, которое мы когда-либо обрабатывали. Один человек, обрабатывая по одному фрагменту в день, потратил бы целый год на анализ такого объема, причем работая без выходных. Было очевидно, что здесь необходима групповая работа, тем более, что я хотела получить результаты в течение шести месяцев. Но даже с небольшой армией помощников, состоящей из студентов, работа занимала очень много времени: прошло два месяца, а мы обработали всего одну десятую полушария мозга слона. Что-то нужно было придумать.

Далее нам нужно было отделить внутренние структуры (полосатое тело, таламус, гиппокамп) от коры, затем разрезать кору головного мозга на более мелкие кусочки для обработки, а потом разделить каждый из этих кусочков на серое и белое вещество. В общем и целом, у нас получилось 381 фрагмент ткани, большая часть из которых по весу была в несколько раз больше 5 граммов, а именно столько можно обработать за один раз.

Принципы капитализма оказались как нельзя кстати. Я провела некоторые расчеты и обнаружила, что у меня есть «лишних» 2500 долларов - примерно, по одному доллару за грамм ткани, которую нужно обработать. Я собрала команду и сделала им предложение: в работе может помочь любой желающий и при этом получить за это финансовое вознаграждение. Быстро сформировались маленькие партнерства: один студент измельчал ткань, второй проводил подсчет и оба делили между собой доход. Работа пошла как по волшебству.

Мой муж, приезжая в лабораторию, бывал поражен дружной толпой студентов, оживленно беседующих между собой и при этом прилежно работающих (в основном студенты работали посменно, так как лаборатория была достаточно маленькая). Джайро Порфирио взял на себя огромный объем работы по окрашиванию антителами, а я выполняла подсчет нейронов с помощью микроскопа и всего за шесть месяцев мы обработали всё полушарие мозга африканского слона - как и планировалось.

И победитель…

Внемлите! Мозг африканского слона имеет больше нейронов, чем мозг человека. И не просто немного больше: в три раза больше - 257 миллиардов против наших 86 миллиардов. Но - и это по-настоящему важное «но» - 98 процентов этих нейронов были расположены в мозжечке, в задней части мозга. В случае любого другого млекопитающего, которое нам уже довелось исследовать, мозжечок также содержал бóльшую часть нейронов, но никогда этот показатель не превышал 80 процентов.

Экстраординарное распределение нейронов в мозге африканского слона оставило на долю коры головного мозга каких-то 5,6 миллиардов нейронов. Несмотря на размер коры головного мозга африканского слона, 5,6 миллиардов нейронов в ней бледнеют при сравнении с в среднем 16 миллиардами нейронов, сконцентрированными в гораздо более скромной по размерам коре головного мозга человека.

Итак, мы получили искомый ответ: нет, человеческий мозг не содержит больше нейронов, чем гораздо более объемный мозг слона, но кора головного мозга человека имеет в три раза больше нейронов, чем кора головного мозга слона, превосходящая по размерам человеческую. Очевидно, что громадное количество нейронов в мозге слона нисколько не помогает ему в развитии когнитивных способностей. Это дает нам право утверждать, что количество нейронов в мозжечке не является решающим фактором при определении лучшей приспособленности мозга для мышления.

Получается, остается только кора головного мозга. Природа провела эксперимент, в котором мы нуждались, доказав отсутствие связи между числом нейронов в коре головного мозга и числом нейронов в мозжечке. Превосходящие когнитивные способности человека можно объяснить (и это единственное объяснение) просто впечатляюще большим числом нейронов в коре нашего головного мозга.

Хотя на сегодняшний день у нас нет данных по измерению когнитивных способностей, которые необходимы для сравнения всех видов млекопитающих, или хотя бы тех, число нейронов в коре головного мозга которых мы знаем, мы уже можем сделать проверяемые предположения, основываясь на этих числах. Если абсолютное число нейронов в коре головного мозга является главным ограничительным фактором развития когнитивных способностей вида, то я предполагаю, что классификация по этому показателю должна выглядеть следующим образом:

И это кажется более правдоподобным, чем действительная на данный момент классификация по массе мозга, которая располагает, к примеру, жирафа, выше приматов. В этом толковании иерархия выглядит так:

Оказывается, есть простое объяснение того, почему человеческий мозг и только он может в одно и то же время быть так похож на мозг других видов в своих эволюционных ограничениях, и так отличаться от них, наделяя нас способностью размышлять о нашем собственном материальном и метафизическом происхождении.

Во-первых, мы - приматы, а это дает нам преимущество, заключающееся в большом количестве нейронов, «упакованных» в маленькой коре головного мозга. А во-вторых, благодаря технологическим инновациям, введенным нашими предками, мы избежали энергетических ограничений, которые ответственны за то, что другие животные имеют меньшее количество нейронов в коре головного мозга (ведь только такое количество они могут себе «позволить» на строгой диете в дикой природе).

Что же, в итоге, есть у нас, чего нет у других животных? Я утверждаю, что это огромное количество нейронов в коре головного мозга, самое большое по сравнению с известными на сегодня видами. И что же мы делаем такого, что не делает больше ни одно животное, и что позволило нам собрать столько нейронов в одном месте?

Ответ, как мне кажется, очень прост: мы готовим свою еду. То есть мы способны предоставлять нашему мозгу необходимое для его развития питание, чего нельзя сказать о животных в дикой природе. А наш мозг потребляет очень много энергии (примерно 25% от все энергии, получаемой нами с пищей). Таким образом, упрощая процесс получения пищи и делая ее более сбалансированной и питательной, человек способствовал развитию своего мозга, а мозг, в свою очередь, способствовал развитию человеческого общества.

Об авторе: Сюзана Херкулано-Хузел - специалист по нервной системе из Бразилии. Она является адъюнкт-профессором и главой лаборатории сравнительной анатомии Института биомедицинских наук Федерального института Рио-де-Жанейро.

Мозг слона является самым большим мозгом среди всех сухопутных млекопитающих, которые обитают на нашей планете. Он расположен в задней части головы и занимает небольшую часть объема черепа. Рассмотрим основные характеристики и особенности мозга этих животных, а также сравним его с мозгом человека.

Виды слонов

В настоящее время на нашей планете обитает три вида этих животных:

1. Африканские слоны. Они живут на большей части Африки и являются самым большим видом земных животных. Крупные экземпляры этих животных достигают 7,5 метров в длину, 3,3 метров в высоту и весят до 6 тонн. Бивни у этого вида слонов растут всю жизнь, как у самцов, так и у самок. Африканский слон имеет большие уши, чтобы отдавать в атмосферу большее количество тепла. Этот вид находится под угрозой исчезновения из-за браконьерства.
2. Индийские слоны. Этот вид слонов обитает в основном на территории Индии. Его экземпляры растут до 6,4 м в длину и до 2-3,5 м в высоту. Слон имеет темно-серый цвет. Он занимает важное место в культуре Индии.
3. Азиатские слоны. Эти слоны являются самыми большими В длину они достигают 6,4 м, а в высоту - 3 м. Вес взрослой особи - в пределах 5 тонн. В отличие от африканского слона, у них маленькие уши, которые постоянно двигаются, охлаждая голову животного. Большинство самцов не имеют бивней.

Некоторые факты о мозге слонов

Приведем важные факты, характеризующие мозг самых больших сухопутных животных на планете:

• мозг у только что родившихся детенышей слона составляет по массе 35% от массы мозга взрослого животного;
• слоны являются одними из самых умных животных на Земле;
• мозг африканского самца имеет массу от 4,2 до 5,4 килограммов, масса мозга африканской самки составляет при этом 3,6-4,3 килограмма;
• процесс развития мозга у слонов подобен таковому у человека.

Важность размера мозга

Несмотря на то что мозг слона является самым большим по размерам среди млекопитающих на Земле, он занимает лишь небольшую зону в задней части головы животного. Если брать отношение веса мозга к весу тела, то окажется, что эта цифра для слонов будет меньше, чем для человека. Как бы там ни было, слон является единственным животным наряду с приматами и кашалотами, которое имеет достаточно высокое отношение размеров мозга к размерам тела.

Размер мозга имеет важное значение, поскольку он коррелирует с гибкостью мышления животного или, как принято говорить, с его умом, а также определяет сложные социальные структуры и взаимоотношения в популяции этих животных.

Сколько весит мозг у самцов и самок?

Как у африканского, так и у индийского слона размер мозга зависит от того, кем является данная особь, самцом или самкой. Вес мозга самцов африканского слона больше, чем вес самок этого вида, на 0,6-1,1 кг, и составляет 4,2-5,4 кг. Важно отметить, что эта разница в весе мозга животных никак не отражается на их умственных способностях.

Многие исследования поведения слонов продемонстрировали достаточно разумное поведение самок, которые ничем не уступали самцам слонов. Объясняется это тем, что важен не сам вес мозга для разумного поведения, а отношение его массы к весу тела. Поскольку самки слона имеют, как правило, меньшие размера, чем самцы, разница в указанном отношении практически нулевая. Кроме того, само сознание у самок сильно отличается от такового у самцов, поскольку они привязаны к своим матерям и, начиная с раннего детства, формируют устойчивые связи с другими самками своего стада, которые поддерживают в течение всей жизни. Самцы же являются больше одиночками-кочевниками.

Развитие мозга

Интересно отметить, что мозг слонов развивается подобно мозгу приматов, в том числе и человека. Слон и человек рождаются, обладая небольшой массой мозга: у слона она составляет 35% от массы мозга взрослой особи, а у человека - 26%.

Эти цифры говорят о том, что существует возможность для значительного развития мозга у животных в процессе их роста. Поскольку масса мозга увеличивается, активно развиваются различные способности, включая умственные, у молодых слонов. Проведенные исследования по изучению поведения слонов, а также анатомии их мозга, говорят о том, что слоны являются очень умными животными.

Слоны - умные животные

Благодаря развитому мозгу слоны запоминают расположение оазисов с водой в период засухи, умеют распознавать кости своих умерших сородичей. Они даже могут любить. Слоны способны идентифицировать, опасен данный человек для них или нет, поскольку животные отличают людей различных этнических групп, различают человеческие языки, возраст и пол. Дельфины и киты обладают подобными способностями. Было замечено, что молодые слоны учатся у своих старших сородичей в течение всей жизни.

Например, одна из популяций африканских слонов обитает недалеко от территории, где живут племена масаи. Слоны боятся людей этого племени, поскольку между животными и масаи часто вспыхивают конфликты по причине недостатка жизненно важных ресурсов, что является частой проблемой в Африке. Животные научились распознавать запах и красный цвет одежды людей племени.

Шотландские ученые из университета Сент Эндрюс установили, что развитый мозг слонов позволяет им понимать многие человеческие жесты без предварительной тренировки. Это фантастическое открытие ставит слонов на первую строчку среди животных, способных понимать человека на языке жестов. Благодаря этой способности животных, их удалось одомашнить и установить прочную дружественную связь между слоном и его хозяином, несмотря на всю опасность слона и его большие размеры.

Сравнение мозга слона и человека

Если бы умственные возможности зависели только от массы мозга, то зная, сколько весит мозг у человека (приблизительно 1,4 кг), можно было бы сказать, что он гораздо глупее слона, поскольку мозг животного весит в 3-3,5 раза больше.

Также нельзя отождествлять умственные возможности с соотношением масс мозга и тела. Например, для человека этот показатель равен 1/40, а для слона - 1/560, но для маленьких птиц соотношение составляет 1/12.

Различие умственных возможностей связано не с массой или объемом мозга слона и человека, а с особенностями строения. Большинство ученых склоняются к мнению, что умственные способности человека связаны со сложным строением его коры больших полушарий головного мозга, которая включает в себя 16 миллиардов нейронов, и по этому показателю превосходит значительно мозг любого животного, в том числе слона, у которого в коре меньше в 3 раза нейронов, чем у человека. Каждый человеческий нейрон способен образовывать десятки тысяч соединений с другими. Кроме того, все нейроны мозга упакованы в несколько слоев, что приводит к увеличению их плотности, в сравнении с мозгом слона.

Что касается слона, то нужно отметить, что структура коры его мозга отличается от таковой для приматов. В частности, в ее состав входит большее число типов клеток, что, по мнению ученых, играет важную роль в проявлении умственных способностей этих животных.