III peatükk ahvist homo sapiensini. Kuidas aju maht mõjutab inimese võimeid Aju kokkutõmbumise ennetamine inimestel

Meie aju on hämmastav organ. See reguleerib kõiki keha elutähtsaid funktsioone ning on samuti võimeline tajuma ja töötlema tohutul hulgal teavet. Mida mõjutab helitugevus?

Inimese aju kaal ja maht

Aju kuulub kesknärvisüsteemi. See koosneb viiest sektsioonist ja on kaetud kolme membraaniga. Eesmist sektsiooni esindavad parem ja vasak poolkera, mis omakorda on kaetud ajukoorega.

Absoluutselt kõik meie tegevused on määratud aju toimimisega. Tänu temale mõtleme, analüüsime, kõnnime, sööme, magame. Kui tema sureb, sureme ka meie. Aju on kindlalt kolju sisse peidetud, et vähendada kahjustuste ohtu.

Ta kasvab ja areneb koos meiega. Sündides on selle kaal 300 grammi, aja jooksul suureneb see arv peaaegu viis korda. Aju maht kaasaegne inimene hõivab kuni 95% koljust, võttes oma kuju kasvades. Reeglina kaalub aju 1–2 kilogrammi ja selle maht keskmisel inimesel ulatub 1200–1600 kuupsentimeetrini. Naistel on selle suurus väiksem kui meestel.

Muistsed inimesed

Esimesed kahejalgsed olendid olid Australopithecus. Evolutsiooniahelas olid nad kõige lähemal muu hulgas aju suurusele, mille maht ei ületanud 600 kuupsentimeetrit.

Rohkem kui 2 miljonit aastat tagasi hakkas üks inimahvide (hominiidide) suguvõsa muutuma. Eelkõige hakkas nende aju kasvama. Teadlased viitavad sellele, et selle põhjuseks on elustiili muutus ja esimese tööriista kasutamine. Jah, juba iidsed inimesed see oli oluliselt suurem kui tema esivanemad.

Neid asendasid iidsed inimesed - neandertallased ja seejärel kromangnonlased. Tähelepanuväärne on see, et iidsete inimeste aju maht ületas selle organi suurust tänapäeva inimestel umbes 20%. Selle nähtuse põhjust pole veel kindlaks tehtud.

Teadlased viitavad sellele, et aju kokkutõmbumist saab seletada energiasäästuga. Üks argument meie kasuks on ka areng abstraktne mõtlemine. Tänu temale omandasid paljud mõisted üldistatud tähenduse ning teave oli veidi "tihendatud" ja hõivatud. vähem ruumi ajus.

Millest suurus sõltub?

Levinud on müüt, et inimese aju suurus mõjutab tema vaimseid võimeid. Kuid elusorganismide olemus osutus mõnevõrra keerulisemaks. Arvukad katsed on selle hüpoteesi juba ammu ümber lükanud, tõestades, et oluline pole mitte niivõrd aju suurus, vaid selle seos keha suurusega.

Oluline tegur on ka suhe aju ja selgroog. Inimestel on see 1:50. Võrdluseks, kassil on see näitaja 1:1, ahvidel 1:16. Teadlased on veendunud, et aju suurust mõjutavad erinevate liikide oskuste hulk. See on seotud ka teatud sektsioonide suurema või väiksema arenguga, mis reguleerivad kehas spetsiifilisi funktsioone. Näiteks on lindudel arenenum ajuosa, mis vastutab nägemise ja tasakaalu eest.

Normaalseks eksisteerimiseks piisab keskmise suurusega ajust. Peal intellektuaalne areng see ei mõjuta. Liiga suured või väikesed väärtused võivad viidata rikkumistele. On täheldatud, et autismiga inimese aju maht võib olla sama suur kui tervel inimesel, kuid samal ajal on see hüpertrofeerunud ja areneb asümmeetriliselt. Alzheimeri tõbi areneb kiiremini inimestel, kelle aju on keskmisest väiksem.

Hiljutiste uuringute kohaselt määrab aju mahtu seitse geeni.
Keskmiselt ei ületa selle pikkus 15 sentimeetrit.
Naiste aju suurus on meeste omast väiksem loogika eest vastutavate keskuste tõttu. Erinevused võivad olla kuni 150 grammi.
Ta saavutab oma maksimaalse suuruse umbes 20-aastaselt. Kõige aktiivsemat kasvu täheldatakse tavaliselt 7–11 aasta vanuselt.
Meie “mõtleja” mass muutub koos vanusega. Imikueas on see 300 grammi, in küps vanus- kuni 2 kilogrammi, kuid pärast 50. eluaastat kaotab ta iga kümne aasta järel 30 grammi.
Suurima hammasvaala, kašelotti aju kaalub umbes seitse kilogrammi, elevandi oma aga 5 kilogrammi.

Naiste seas kõige rohkem suur näitaja Kaal oli 1565 grammi. Meestel oli see 2850 grammi. Rekordiomanikuks osutus idiootsusega psühhiaatriahaige.
Dinosauruste seas ei ületanud selle suurus pingpongi palli suurust.
Luuletaja aju kaalus 1017 g, Leninil - 1340 g, Einsteinil - 1230 g, Turgenevi aju kaalus 2012. a.

Järeldus

Aju on väike arvuti, mis reguleerib kõiki meie tegevusi. Temale alluv keerulised toimingud ja ülesanded. U erinevad tüübid, eri soost ja vanuserühmad selle suurus on erinev. Niisiis, aju kasvab, kui me kasvame, ja vanemas eas see aeglaselt väheneb.

Inimese aju maht ei ole otseselt seotud meie intellektuaalse või loovus. Paljudel loomadel on aju suurus oluliselt suurem kui inimesel. ja oskus lahendada keerulised ülesanded määrab selle üksikute osade struktuur ja areng, mitte aju tervikuna.

Iga elusolendi aju- võib-olla kõige salapärasem ja väheuuritud orel. Operatsioon üksikud liigid rakud ja ajuosad on selgelt tuvastatud ja kirjeldatud, kuid teadus ei ole veel suutnud selgitada, kuidas aju ühtse tervikuna toimib. Kuigi autentsuse huvides tuleb öelda, et in viimased aastad Selliste uuringute edusamme täheldatakse endiselt.

ablatsioonimeetod - hõlmab ühe ajuosa eemaldamist ja seejärel keha käitumise jälgimist;
transkraniaalne magnetstimulatsioon - aju erutuvuse hindamine magnetimpulsside abil.
elektrofüsioloogia - ajutegevuse elektriliste impulsside registreerimine;
elektriline stimulatsioon - teatud ajupiirkondade stimuleerimine elektriliste impulsside abil.

Teaduslik film. Aju

20 erineva elusolendi aju suurus, entsefalisatsiooni indeks

Teadlased leidsid uuringuid tehes, et aju suurus on erinevatel loomadel erinev ning aju suuruse ja elusolendi kehakaalu vahel on erinev suhe. Mida suurem on aju mass võrreldes kehamassiga, seda rohkem rohkem ajusid Seda kude kasutatakse kognitiivsete probleemide lahendamiseks. Seetõttu võeti kasutusele selline mõiste nagu entsefalisatsioonikoefitsient - imetaja kehakaalu ja aju suuruse suhteline suhe. See arvutatakse järgmise valemiga:

Kus m– aju mass, g; M– kehakaal, g.

Entsefaliseerumise indeks annab võimaluse uurida erinevate liikide potentsiaalseid võimeid.

Aju suurus ei mõjuta intelligentsust

Seda aksioomi tuleks üksikasjalikumalt uurida, kasutades näiteid erinevatest klassidest ja liikidest loomadest.

Liigitamine algab suurima numbriga (kõige targem loom) ja jätkub kahanevas järjekorras.

Pudelinoosi delfiin. Aju kaalub 1550 g, entsefalisatsiooni koefitsient on 4,14
Rebane – 53g, koefitsient =1,6
Elevant – 7843 g, koefitsient = 1,3
Koer – 64 g, koefitsient = 1,2
Makaak – 62g, koefitsient = 1,19
Eesel – 370g, koefitsient = 1,09
Kass – 35 g, koefitsient = 1,0
Varblane – 1,0g, koefitsient = 0,86
Kaelkirjak – 680g, koefitsient = 0,66
Hobune – 510g, koefitsient = 0,9
Lambad – 140g, koefitsient = 0,8
Kašelott – 7800 g, koefitsient = 0,58
Küülik – 12g, koefitsient = 0,4
Rott – 2g, koefitsient = 0,4
Ninasarvik – 500g, koefitsient = 0,37
Siil – 3,3g, koefitsient = 0,3
Põldhiir – 0,2g, koefitsient = 0,22
Roheline sisalik 0,1g, koefitsient = 0,04
Toakärbes – 0,0002g, koefitsient = 0,02
Rästik – 0,1g, koefitsient = 0,005

Niisiis, entsefalisatsioonikoefitsiendi poolest on inimesega kõige sarnasem delfiin.

Nagu näeme, pole stereotüübil näiteks eeslite, kaelkirjakute ja lammaste madalate vaimsete võimete kohta alust.

Huvitav fakt: putukatel ei ole aju kesknärvisüsteemi rolli täidavad närvisõlmed - ganglionid. Teoreetiliselt, kui prussakas jääb ilma peata, sureb ta selle tõttu, et ta ei saa süüa.

Samuti on tõestatud, et keha mõtlemisvõime ei sõltu ainult aju suurusest, vaid suurel määral ka neuronite vaheliste ühenduste arvust.

Aju kokkutõmbumise vältimine inimestel

Inimese aju on vaja lähemalt uurida, kuna just see organ võib üksikasjalikuma uuringuga anda vastuseid igavesed küsimused seotud meie arengu ja eluga.

Vastsündinu aju kaalub 365 g, laps 2-aastane - 930 g, 6 aastat – 1211 g, täiskasvanu – 1400 d. Üle 18-aastase inimese aju entsefalisatsiooni koefitsient on 6,74.

Huvitaval kombel on meeste ja naiste ajude vahel erinevus. Esimese registreeritud uuringu sooliste erinevuste kohta ajus viis läbi Francis Gatton 1882. aastal. Hiljem teadlased autoriteetsetest, maailmakuulsatest uurimisinstituudid tõestas, et mehe aju on keskmiselt 125 g. suurem kui naise aju. Lisaks on siin ka rassilisi ja rahvuslikke erinevusi. Näiteks kõige kergema aju omanikud on austraallased - 1185 g, kõige raskemad - eurooplased - 1375 g Pealegi kaalub Briti aju keskmiselt - 1346 g, prantslaste - 1280 g, korealased - 1376 g, jaapanlased. 1313 p. Liidrid on sakslased, nende aju kaalub 1425. Venelaste aju on 26 grammi vähem kui sakslastel. Aafrika ameeriklastel on keskmine aju kaal 1223 g, mis on 100 g vähem kui USA valgenahalise populatsiooni oma.

Kogu elu jooksul võib aju muuta oma kaalu kuivamise suunas. Põhimõtteliselt väheneb hipokampus depressiooni ja skisofreenia all kannatavatel inimestel. Teadlased teavad nüüd, et mõned ajupiirkonnad vananevad kiiremini kui teised. Tõttu vanusega seotud muutused, mahukadu võib ulatuda kuni 10%. Nagu teadlased alates meditsiinikeskus Rushi ülikool, B12-vitamiini puudus ja selline haigus nagu diabeet, põhjustavad vanemate inimeste aju kokkutõmbumist.

Kuidas seda vältida ja hallolluse väljakuivamist vältida?

Vastus on lihtne: Peate sagedamini sööma seda sama vitamiini B12 sisaldavaid toite. Seda leidub suurimates kogustes piimas, munades, lihas, linnulihas ja kalas.

Väga kasulikud on sellega seoses oad, oad, banaanid, teraviljaleib – just need tooted sisaldavad glütsiide (aeglased süsinikud), mis aeglustavad aju vananemisprotsessi. Peaksite treenima: isegi väike treening stimuleerib vere küllastumist hapnikuga, mis tähendab, et ajju läheb palju rohkem. toitaineid. Väga oluline on ennast kehtestada õige toitumine, mille põhireeglid on piiratud kogus maiustusi, samuti toidu mitmekesisus: ajule ei meeldi dieedid, kus on vaja mitu nädalat ühte ja sama süüa.

Ainult õige lähenemine oma elustiili järgimine võimaldab teil säilitada noorusliku aju ja tõsta oma IQ taset.

Aju mass

Tavaliste inimeste aju kaal jääb vahemikku 1020–1970 grammi. Meeste aju kaalub 100-150 grammi rohkem kui naise aju. Meestel moodustab see 2% kogu kehakaalust, naistel - 2,5%. Levinud on arvamus, et inimese vaimsed võimed sõltuvad aju massist: mida suurem on aju mass, seda rohkem andekas inimene. Siiski on ilmne, et see ei ole alati nii. Näiteks I. S. Turgenevi aju kaalus 2012 g ja Anatole France'i aju - 1017 g raske aju- 2900 g - leiti isikult, kes elas vaid 3 aastat. Tema aju oli funktsionaalselt defektne. Seega puudub otsene seos aju massi ja inimese vaimsete võimete vahel. Kuid suurtes proovides on paljudes uuringutes leitud positiivne korrelatsioon aju massi ja , samuti teatud ajupiirkondade massi ja massi vahel. erinevaid näitajaid kognitiivsed võimed

Aju arenguastet saab hinnata eelkõige seljaaju ja aju massi suhte järgi. Niisiis, kassidel on see 1:1, koertel - 1:3, madalamatel ahvidel - 1:16, inimestel - 1:50. Ülempaleoliitikumi inimeste aju oli märgatavalt (10-12%) suurem kui nüüdisinimese aju

Aju struktuur

Aju, struktuur

Inimese aju maht moodustab 91-95% kolju mahust. Ajus on viis osa: medulla piklik aju, tagaaju, mis hõlmab silda ja väikeaju, keskaju, vaheaju ja eesaju, mida esindavad ajupoolkerad. Koos ülaltoodud osadeks jagamisega jaguneb kogu aju kolmeks suureks osaks:

Aju poolkerad;
Väikeaju;
Ajutüvi.

Ajukoor katab kahte ajupoolkera: paremat ja vasakut.

Aju ajukelme

Aju, nagu seljaaju, on kaetud kolme membraaniga: pehme, arahnoidne ja kõva.

Aju pehme ehk vaskulaarne membraan (lat. pia mater encephali) külgneb vahetult aju ainega, siseneb kõikidesse soontesse, katab kõik keerdud. See koosneb lahtisest sidekoe, milles aju varustamiseks hargnevad välja arvukad veresooned. Alates soonkestaÕhukesed sidekoe protsessid tekivad ja lähevad sügavamale aju massi.

Aju arahnoidne membraan (lat. arachnoidea encephali) – õhuke, poolläbipaistev, veresoone puudub. See sobib tihedalt aju keerdkäikudega, kuid ei ulatu soontesse, mille tulemusena jääb veresoonte ja arahnoidsed membraanid Moodustuvad tserebrospinaalvedelikuga täidetud subarahnoidsed tsisternid, mille tõttu ämblikuvõrkkest toidetakse. Suurim, cerebelloblongata tsistern, asub neljanda vatsakese taga, millesse avaneb neljanda vatsakese keskmine ava; külgmise lohu tsistern asub aju külgmises vagus; interpeduncular - ajuvarrede vahel; tsisternide ristteel - visuaalse kiasmi (ristteel) kohas.

Aju dura mater (lat. kõva mater aju) on kolju luude medullaarse sisepinna periost. See membraan sisaldab inimkehas suurimat kontsentratsiooni valu retseptoreid, samas kui ajus endas valuretseptoreid pole.

Tahke ajukelme ehitatud tihedast sidekoest, seest vooderdatud lamedate, niisutatud rakkudega, mis on selle sisemise aluse piirkonnas tihedalt kokku sulanud kolju luudega. Kõva ja arahnoidse membraani vahel on subduraalne ruum, mis on täidetud seroosse vedelikuga.

Aju struktuursed osad

Aju arvutitomogramm.

Medulla

Medulla oblongata (lat. piklik medulla) areneb viiendast ajupõieklist (tarvik). Medulla on kahjustatud segmentatsiooniga seljaaju jätk. Medulla pikliku halli aine koosneb üksikutest tuumadest kraniaalsed närvid. Valge aine on seljaaju ja aju rajad, mis ulatuvad ülespoole ajutüvi, ja sealt edasi seljaajusse.

Eesmine keskmine lõhe asub medulla oblongata esipinnal, mida ääristavad paksenenud valged kiud, mida nimetatakse püramiidideks. Püramiidid kitsenevad allapoole, kuna osa nende kiududest liigub vastasküljele, moodustades püramiidide ristumiskoha, mis moodustavad külgmise püramiidi tee. Valgete kiudude osa, mis ei ristu, moodustab sirge püramiidse tee.

Sild (lat. pons) asub pikliku medulla kohal. See on põikkiududega paksendatud rull. Selle keskpunktist läbib peamine soon, milles asub aju peamine arter. Vao mõlemal küljel on püramiidsete trajektooride moodustatud märkimisväärsed tõusud. Sild koosneb suurest hulgast põikkiududest, mis selle moodustavad valge aine - närvikiud. Kiudude vahel on palju halli aine kogunemist, mis moodustab silla tuumad. Jätkates väikeaju, moodustavad närvikiud selle keskmised varred.

Väikeaju

Väikeaju (lat. väikeaju) asub peal tagumine pind silla ja medulla oblongata tagumises kraniaalses lohus. See koosneb kahest poolkerast ja ussist, mis ühendab poolkerad üksteisega. Väikeaju mass on 120-150 g.

Väikeaju eraldab suurajust horisontaalne lõhe, milles kõvakesta moodustab väikeaju telgi, mis on venitatud üle kolju tagumise lohu. Iga väikeaju poolkera koosneb hallist ja valgest ainest.

Väikeaju hallaine sisaldub valgeaine peal ajukoorena. Närvituumad asuvad väikeaju poolkerade sees, mille massi esindab peamiselt valge aine. Ajukoor moodustab paralleelsed sooned, mille vahel on ühesuguse kujuga keerdud. Vaod jagavad iga väikeaju poolkera mitmeks osaks. Üks osakestest, keskmiste väikeajuvarredega külgnev fragment, paistab teistest rohkem silma. See on fülogeneetiliselt vanim. Ussi klapp ja sõlm ilmnevad juba madalamatel selgroogsetel ja on seotud vestibulaarse aparatuuri toimimisega.

Väikeaju ajukoor koosneb kahest kihist närvirakud: väline molekulaarne ja granuleeritud. Koore paksus on 1-2,5 mm.

Väikeaju hallaine hargneb valgeaineks (väikeaju mediaanosal on näha igihalja tuja oksa), mistõttu teda kutsutakse väikeaju elupuuks.

Väikeaju on ajutüvega ühendatud kolme paari varrega. Jalad on esindatud kiudude kimpudega. Väikeaju alumised (saba)varred lähevad medulla piklikule ja neid nimetatakse ka köiekehadeks. Nende hulka kuuluvad tagumine seljaaju-väikeajutrakt.

Keskmised (pontiinsed) väikeaju varred ühenduvad sillaga, mille kaudu liiguvad põikkiud ajukoore neuronitesse. Kortikopontiintrakt läbib keskmist varre, mille kaudu ajukoor toimib väikeajule.

Ülemised väikeaju varred valgete kiudude kujul lähevad keskaju suunas, kus nad paiknevad piki keskaju varsi ja on nendega tihedalt külgnevad. Väikeaju ülemised (kraniaalsed) varred koosnevad peamiselt selle tuumade kiududest ja toimivad peamiste radadena, mis juhivad impulsse nägemisnärvi taalamusesse, subzorotuberkulaarsesse piirkonda ja punastesse tuumadesse.

Jalad asuvad ees ja rehv asub taga. Rehvi ja jalgade vahel asub keskaju akvedukt (Sylviuse akvedukt). See ühendab neljanda vatsakese kolmandaga.

Väikeaju põhiülesanne on liigutuste reflektoorne koordineerimine ja lihastoonuse jaotus.

Keskaju

Keskaju kate (lat. mesencephalon) asub selle kaane kohal ja katab ülalt keskaju akvedukti. Kaas sisaldab rehviplaati (neljageminaalne). Kaks ülemist kollikut on funktsiooniga seotud visuaalne analüsaator, toimivad visuaalsetele stiimulitele orienteerivate reflekside keskustena ja seetõttu nimetatakse neid visuaalseteks. Kaks alumist mugulat on kuulmisvõimelised, mis on seotud reflekside orienteerumisega helistiimulitele. Ülemised kolliikulid on ühendatud vahelihase külgmiste varraste kehadega, kasutades ülemisi käepidemeid, alumised kolliikulid on ühendatud alumiste käepidemetega mediaalsetest geniculate kehadest.

Seljaajutrakt algab tegmentaalsest plaadist, mis ühendab aju seljaajuga. Efferent impulsid läbivad seda vastuseks visuaalsetele ja kuulmisstiimulitele.

Suured poolkerad

Suured ajupoolkerad. Nende hulka kuuluvad poolkerade labad, ajukoor (mantel), basaalganglionid, haistmisaju ja külgmised vatsakesed. Ajupoolkerasid eraldab pikisuunaline lõhe, mille süvendis on neid ühendav kehakeha. Igal poolkeral eristatakse järgmisi pindu:

superolateraalne, kumer, vastamisi sisepind kraniaalne võlv;
alumine pind, mis asub koljupõhja sisepinnal;
mediaalne pind, mille kaudu poolkerad on omavahel ühendatud.

Igas poolkeras on osad, mis ulatuvad kõige rohkem välja: ees - eesmine poolus, taga - kuklaluu poolus, küljel - ajaline poolus. Lisaks on iga ajupoolkera jagatud neljaks suureks sagariks: eesmine, parietaalne, kuklaluu ja ajaline. Külgmise fossa-aju süvendis asub väike lobe - insula. Poolkera on soonte abil jagatud labadeks. Sügavaim neist on lateraalne ehk lateraalne, mida nimetatakse ka Sylvia lõheks. Külgmine sulcus eraldab oimusagara otsmiku- ja parietaalsagarast. Alates ülemine serv poolkerad langevad keskne sulcus, ehk Rolandi vagu. See eraldab aju otsmikusagara parietaalsagarast. Kuklasagaras eraldatakse parietaalsagarast ainult poolkerade mediaalse pinna küljel - parieto-kuklavalu.

Ajupoolkerad on väliselt kaetud halli ainega, mis moodustab ajukoore ehk mantli. Ajukoores on 15 miljardit rakku ja kui arvestada, et igaühel neist on 7–10 tuhat ühendust naaberrakkudega, siis võime järeldada, et ajukoore funktsioonid on paindlikud, stabiilsed ja usaldusväärsed. Ajukoore pind suureneb oluliselt soonte ja keerdude tõttu. Fülogeneetiline ajukoor on aju struktuur, selle pindala on umbes 220 tuhat mm 2. imeda

Kirjandus

Sagan Karl Eedeni draakonid. Arutluskäik inimmõistuse evolutsiooni kohta = Carl Sagan. Eedeni draakonid. Spekulatsioonid inimese intelligentsuse arengust. - Peterburi. : TID Amphora, 2005. - lk 265.
Bloom F., Leiserson A., Hofstadter L. Aju, meel ja käitumine. M., 1988

Märkmed

Lingid

Bioloogiateaduste doktor Tatjana Stroganova inimese ajust programmis Science 2.0, jätk

Wikimedia sihtasutus. 2010. aasta.

Vaadake, mis on "inimese aju" teistes sõnaraamatutes:

Organ, mis koordineerib ja reguleerib kõiki keha elutähtsaid funktsioone ning kontrollib käitumist. Kõik meie mõtted, tunded, aistingud, soovid ja liigutused on seotud aju toimimisega ja kui see ei toimi, läheb inimene vegetatiivsesse seisundisse... Collieri entsüklopeedia

- (pealihas), eesmine osa selgroogsete kesknärvisüsteem, mis asub koljuõõnes; peamine regulaator kõik elutähtsad funktsioonid organism ja selle kõrgeim materiaalne substraat närviline tegevus. Fülogeneetiliselt on G. m eesmine ots ... ... Bioloogia entsüklopeediline sõnastik

1. Suuraju poolkera (Cerebrum) 2. Taalamus (... Wikipedia

Kesknärvisüsteem (KNS) I. Emakakaela närvid. II. Rindkere närvid. III. Nimmepiirkonna närvid. IV. Sakraalsed närvid. V. Koktsigeaalnärvid. / 1. Aju. 2. Diencephalon. 3. Keskaju. 4. Sild. 5. Väikeaju. 6. Medulla longata. 7.… …Wikipedia

- (Entsefalon). A. Inimese aju anatoomia: 1) aju ehitus, 2) aju membraanid, 3) vereringe ajus, 4) ajukude, 5) kiudude kulg ajus, 6) aju membraanid. aju kaal. B. Aju embrüonaalne areng selgroogsetel. KOOS.… … Entsüklopeediline sõnaraamat F.A. Brockhaus ja I.A. Efron

Küsimus, kui palju inimese aju kaalub ja kuidas inimese intellektuaalsed võimed selle massist sõltuvad, on teadlasi huvitanud juba iidsetest aegadest. Näiteks aastal 300 eKr elanud Archimedes arvutas selle näitaja välja nii, et kastis pea veenõusse ja välja voolanud vedeliku abil arvutas ta matemaatilisi arvutusi kasutades välja selle elundi hinnangulise kaalu. See meetod ei andnud muidugi tõelist tulemust, kuid see, et nad sel ajal selle vastu huvi tundsid, on hämmastav.

Peal Sel hetkel on teada, et inimese aju mass on ligikaudu 2% kogu keha massist, kuid selline hinnang on ebatäpne, kuna indikaator muutub kogu elu jooksul ja sõltub paljudest teguritest.

Küsimusele, kui palju täiskasvanu aju täpselt kaalub, on võimatu vastata ilma seda elundit kaalumata, mis on võimalik alles pärast katsealuse surma. Samas võivad olemasolevad keskmised statistilised andmed anda sellest väärtusest vaid ligikaudse ettekujutuse.

Niisiis, aju mass tavaline inimene keskmine vanus jääb vahemikku 1100 kuni 2000. See vahemik on tingitud erinevaid tegureid, mis mõjutavad organismi arengut. On teada, et inimese kaal sõltub inimese soost, vanusest ja rassist.

Seega võivad mehed õrnema soo üle nalja teha selle üle, et nende aju kaalub 100–150 g rohkem, kuid see asjaolu ei võimalda hinnata vaimseid võimeid ja räägib kesknärvisüsteemi struktuurilistest iseärasustest: meestel. on seos reaalsustaju ja koordinatsiooni vahel liigutused on paremad, mistõttu ruumilised ja kehaline aktiivsus, mida tõendab nende funktsioonide täitmise eest vastutavate tsoonide areng. Ja naistel on rohkem arenenud intuitsioon ja assotsiatiivne mõtlemine, mis võimaldab kiiresti töödelda sissetulevat infot ja leida lihtsamaid viise probleemide lahendamiseks.

Aju areng

Inimese aju on osa kesknärvisüsteemist, mis kontrollib keha elutähtsaid funktsioone. Nad tegelevad selle organi uurimisega suur hulk psühholoogid, arstid ja teised spetsialistid, kes uurivad selle struktuuri ja terviklikkuse seost toimimisega füsioloogilised süsteemid kehad.

Aju tavalised mõõtmed on 20x20x15 cm ja sellel on keeruline struktuur ning iga sektsioon sisaldab mitut tüüpi neuroneid.

Nagu juba varem kirjutatud, keskmine kaal Inimese aju kaal jääb vahemikku 1100–2200 g, kuid üldiselt jääb see vahemikku 1100–1500 g ja saavutab maksimaalse kaalu 27. eluaastaks ning hakkab seejärel järk-järgult vähenema, kaotades keskmiselt 3 g aastas.

Sünnieelne areng

Kesknärvisüsteemi moodustumine lapse emakasisesel eluperioodil algab 3. nädalal pärast munaraku viljastamist. Sel juhul areneb närviplaat esmalt välimisest idukihist, mis aja jooksul paindub, moodustades närvivagu. Selle gyruse servad ühinevad, et luua loote neuraaltoru, mille esiosast moodustub lapse aju. Sel juhul jagatakse kõigepealt toru ots 3 osaks või 3 primaarseks aju põis. Alates esimestest moodustuvad ajupoolkerad ja vaheosa, teisest - keskmine ja viimasest - väikeaju, sill ja medulla piklik.

Aju areng sünnieelsel perioodil toimub paralleelselt teiste struktuuride küpsemisega ning kõige iidsemad osad moodustuvad kiiremini ja aktiivsemalt, seetõttu terve vastsündinu Lapse sündides toimivad täielikult tingimusteta refleksid nagu hingamine, neelamine jne ning selle organi kaal sünnihetkel on ligikaudu 300-500g.

Natali olek

Kesknärvisüsteemi funktsioonide edasine areng jätkub ka pärast sündi ning lapse esimese eluaasta lõpus on koljuõõnes paikneva aju mass ligikaudu 1000 g Täiskasvanul kõigub see näitaja ümber 1300 g Selle põhjal saab selgeks, et suurim kasvutempo toimub esimesel eluaastal.

Selleks ajaks on subkortikaalsed struktuurid peaaegu täielikult moodustunud ja elundi mass kasvab gliiarakkude jagunemise ja dendriitsete harude arvu suurenemise tõttu, samal ajal kui neuronite arv jääb samaks, kuna nad lõpetavad jagunemise emakasisene areng.

Sel perioodil toimub sensoorsete organite ja motoorsete radade retseptoritest pärinevate projektsioonialade lõplik küpsemine, samas kui suurim areng toimub regulatsiooni eest vastutavates struktuurides. mootorisüsteem ja aktiivsus ajutegevus.

Periood 2 kuni 5 aastat

Sel perioodil suureneb aju kaal tänu ruumilise orientatsiooni ja sihipärase liikumise eest vastutavate piirkondade arengule, samuti keerulistele psühholoogilistele protsessidele nagu mõtlemine, mälu ja välismaailmast saadud informatsiooni assimilatsioon.

Periood 5 kuni 7 aastat

Inimese aju väljad, mis vastutavad õppimis- ja mäletamisvõime eest, küpsevad viimasena. Pealegi on kõik lapse ajus toimuvad vaimsed protsessid (taju, tähelepanu, mälu, mõtlemine ja kujutlusvõime) seotud eelkõige kõne arenguga, mis omakorda kujuneb nende funktsioonide mõjul.

Seega toimub aju areng mitmes etapis ning ühe tasandi kujunemise ebaõnnestumine toob kaasa järgmise etapi struktuuride küpsemise katkemise ning sellest tulenevalt vaimsed ja käitumuslikud kõrvalekalded.

Inimeste ja loomade aju võrdlus

Aju mass erinevad esindajad fauna oleneb tohutu hulk tegurid. Näiteks kahepaiksed ja iidsed sisalikud ei saa selle organi raskusega kiidelda: dinosauruse aju kaal oli vaatamata selle üsna suurtele mõõtmetele ligikaudu 1000 g.

Kui võrrelda seda näitajat imetajatel ja inimestel, on ka andmed erinevad: Näiteks elevandi aju kaal on vahemikus 4000 g kuni 5000 g ja suurim aju mass registreeritakse sinivaal - umbes 9000 g. .

Kõige seltskondlikum loom on koer, tema aju ei kaalu üle 100 g, mis ei takista neid loomamaailma esindajaid lihtsalt koolitamast ja mitte ilma põhjuseta õppimiseks. tingimusteta refleksid Need valis akadeemik Pavlov.

Nagu ülaltoodust nähtub, ei mõjuta loomade ajuaine mass nende vaimseid võimeid, kuid inimestel on see vastupidine: täiskasvanud inimese pea liigne kaal viitab patoloogia arengule. Seetõttu võime järeldada, et intelligentsuse tase sõltub ainult vähemal määral aju massi ja kehamassi suhtest: seega on loomad, kellel on kõrge määr Neid on lihtsam treenida ja seega ka kergemini hallata.

Seos aju kaalu ja intelligentsuse taseme vahel

Et vastata küsimusele, kui palju keskmine täiskasvanu aju kaalub ja kuidas intelligentsus aju kaalu mõjutab, pidid teadlased selle organi uurimisega palju tööd tegema. Jah, selleks normaalne toimimine kesknärvisüsteemi neuronid peavad tarbima vähemalt 30% kopsude kaudu tarnitavast hapnikust ja selle puudumine põhjustab ajutegevuse väljasuremist ning selle organi rakkude ja struktuuride kahjustusi, vastavalt selle kaalu vähenemist. On teada, et pärast kehalise aktiivsuse vähenemist on raskusaste vaimsed võimed inimesed, seetõttu on vanematel inimestel kalduvus mäluhäiretele ja nad kaotavad loogilise mõtlemise võime.

Teooriat, et täiskasvanud aju mass ei mõjuta intelligentsust, on kinnitanud selle organi uuringud selle all kannatavatel inimestel vaimsed häired: näiteks suurim, 2800 g kaaluv aju kuulus nõrganärvilisele inimesele, samas kui geeniuste ajumass ei erinenud keskmistest statistilistest andmetest. Seda seletatakse asjaoluga, et võimete arengut mõjutavad ajukoore struktuuride struktuursed iseärasused ja mida tihedam on selle neuronite võrgustik, seda andekam on inimene, samas kui muude struktuuride suurenemine toob kaasa vaimsete võimete hälbe. .

Mikrotsefaaliaga inimestega läbiviidud uuringud on näidanud, et need isikud on võimelised elama lihtsustatud sotsiaalset elu, kuid nad vajasid alati välist hooldust.

Mõne kuulsa inimese aju mass

Füüsiliselt ja vaimselt raskeim aju terve inimene sajandil kirjeldas saksa loodusteadlane Rudolphi ja see oli 2,222 kilogrammi, mis võimaldab otsustada, et aju keskmine mass jääb vahemikku 1000–2200 g.

Aju uurimine kuulsad inimesed, kinnitab teooriat, et aju kaal ei mõjuta geeniust, kuna see näitaja ei ületa kehtestatud piire:

Vladimir Majakovski, nõukogude luuletaja -1,7 kg;
Albert Einstein, teoreetiline füüsik -1,23 kg;
Otto von Bismarck, poliitik -1,97 kg;
Vladimir Lenin (Uljanov), poliitik -1,34 kg;
Ludwig van Beethoven, helilooja -1,75 kg;
Anatole France, kirjanduskriitik ja kirjanik - 1,02 kg;
Ivan Turgenev, kirjanik - 2,01 kg;
Carl Friedrich Gauss, saksa füüsik, matemaatik – 1492 kg.

Samal ajal näitas selle organi struktuuride üksikasjalik uurimine ajukoore piirkondade arengu sõltuvust. loov mõtlemine või matemaatilist mõtteviisi demonstreeritud võimetest.

Video: kui arenenud on teie aju? 6 ülesannet oma aju testimiseks

Kui palju huvitavaid fakte inimkond teab ajust, kuid selle kesknärvisüsteemi organi kohta ei teata kordades rohkem. Näiteks, mis on mälu, kuhu salvestatakse meeldejäävat teavet, miks võiks väljapaistvate intellektuaalide aju maht oluliselt erineda kaalult? Vaatame selle salapärase organi antropomeetriat, mille kuju meenutab kreeka pähkli tuuma välimust.

Energiatarbimine

Iga kaasaegse inimese aju maht ületab kõigi loomade oma. Selle organi energiatarbimine üllatab enamikku inimesi, saades teada, et aju tarbib umbes poole maksas toodetavast glükoosist. See näitaja võib olla umbes 20 protsenti keha energiast või selgemalt 10-15 W kerge koormuse korral.

Aktiivne vaimne tegevus nõuab kuni 25 W võimsust ja teadusvalgustite seas ulatub see näitaja mõnikord 30 W-ni. Sel juhul palju rohkem elektrilisi impulsse kui kogu planeedi arvutitehnoloogia toodab. Aju mass on suurusjärkude võrra palju väiksem.

Evolutsioon on loonud saadud teabe töötlemiseks tõhusama mehhanismi võrreldes tehnilisi lahendusi inimestest.

Antropomeetria

Inimese aju mahtu on meie ajal raske täpselt määrata. Arstid kasutavad elundi füüsiliste mõõtmete arvutamiseks peamiselt empiirilisi valemeid. Seega võetakse kolju üldmõõtmed sentimeetrites, korrutatakse, lisatakse paar koefitsienti ja saadakse ligikaudne tulemus. Veelgi enam, meeste ja naiste kolju lineaarne suurus arvutatakse erinevate valemite abil.

Mida suurem, seda parem

On arvamus: mida suurem aju, seda targem on selle omanik, olgu selleks siis inimene või loom. Kõik on õige. Vaimsete võimete poolest on imetajad palju paremad kui ussid ja putukad ning ahvid oma vähem arenenud sugulastest. Noh, olenevalt sellest, kuidas vaadata: lindudel, ussidel ja ahvidel on piisavalt aju suurust, et harjumuspärases keskkonnas ellu jääda, kuid inimesed kohandavad pidevalt oma elupaika ja elustiili enda jaoks sobivaks. Ja viimasel sajandil on see protsess ületanud inimeste eluea: ühe põlvkonna jooksul muutub maailm nii palju, et inimene peab selles elamiseks või džunglisse minekuks pidevalt õppima.

Nüüd huvitavatest asjadest.

19. sajandist ja tänapäevast pärit uuringud ei näita, et aju mass oleks suurenenud.
Putukatel asendatakse selle roll närvisõlmede ja ahelaga.
Anatole France'i aju kaalus poole rohkem kui Ivan Turgenevil.
Kui enam kui 20 aasta pärast hakkab täiskasvanu aju kaotama ligikaudu 1 grammi aastas ja lähemale 50-60-le kasvab see näitaja 2 ja mõnikord 3 grammi, siis 60 aasta pärast võib see massikaotus ületada 4 grammi aastas. . Huvitav on uute oskuste ja teadmiste omandamine ning tegevuste tegemine intellektuaalne tegevus ei mõjuta positiivselt aju kaalu. See kasvab ainult lastel ja noorukitel.
Idioodil ja epileptikul registreeriti elundi maksimaalne kaal ning see ei funktsioneerinud täielikult.

Järeldus: pole vahet, kui palju inimese või looma aju kaalub. Olulisem on siin elundi massi ja kehamassi suhe ning neuronite vaheliste ühenduste arv. Pole asjata, et teadus on seda kindlaks teinud aktiivne inimene(raamatute lugemine) kasutab umbes 5% intellektuaalsest potentsiaalist. Vaimse tegevusega uue inimese jaoks piisab 3% -st ja pole vahet, kas see on naine või mees.

Neuronite arv ütleb vähe ka kolju mahu kohta: erinevatel loomaliikidel on sama arv neuroneid, millest mõned erinevad oluliselt. intellektuaalsed võimed, kuid ainult inimese pakutud probleemide lahendamisel.

Korrelatsioonid

Paljud inimesed arvavad, et tänapäeva inimese aju on veidi suurem kui ahvi oma, kuid see pole tõsi. Inimese intelligentsus ületab tõeliselt kõigi loomade vaimseid võimeid, delfiin on intelligentsuses teisel kohal, mitte šimpans. Inimese aju võib kaaluda kuni 2% kehamassist, see tähendab, et see on 50 või veidi rohkem korda kergem kui kogu keha, delfiinidel on see näitaja umbes 80 ja šimpansitel umbes 120. Kuid isegi selline arvutus teeb seda; ei anna suurt täpsust, kuna on kindlaks tehtud, et erinevatel imetajatel sõltub intelligentsus suuresti ajukoore pindalast (neokorteks), mida suurendab güri.

Massi näitajad

Pole saladus, et närvisüsteemi naiste ja meeste keskused erinevad kaalu poolest. Selle asutas 1882. aastal Francis Gatton ja seda on korduvalt kinnitanud teadlased erinevatest uurimisinstituutidest ja keskustest üle maailma.

See erinevus on keskmiselt 100-150 grammi.

Kaal

Lõpuks oleme jõudnud kõige huvitavama asjani: kui palju inimese aju kaalub ja mis see on keskmine suurus. Järgmiste mõõtmetega elundit peetakse normaalseks:

pikkus (alates otsmikusagarad pea taha) – 160-175 mm;
laius – 135-145 mm;
kõrgus (vertikaalne sektsioon) 105-125 mm.

See on mõeldud täiskasvanule. Eakatel, lastel ja noorukitel on need numbrid väiksemad, samuti neil, kelle aju mõjutavad seda kahjustavad tegurid. keskkond(alkohol, narkootikumid).

Mis on keskmine mass

Keskmiseks väärtuseks loetakse tugevama soo esindajatel 1,38 kg ja õrnema soo esindajatel 1,24 kg. Üksikud korrelatsioonid võivad olla 900 – 2000 grammi. Kõrge intelligentsusega inimestel, mis tahes tegevusala professionaalidel ja loomingulistel inimestel ei ole suurenenud ajumassi. Selle tihedus on 1,038-1,04.

Lastel

Vastsündinuid ja imikuid eristab aju mass, mis ulatub 10% -ni (normiks peetakse 350–450 grammi) kehakaalust ja väheneb märgatavalt selle esimestel elu- ja arenguaastatel. Kaheaastaselt kõigub kaal näiteks 900 grammi ringis ja kuueaastaselt – 1,2 kg. Järgmise 10–16 aasta jooksul võtab aju kaalus juurde vaid umbes 0,2 kg.

Kõrge ja väike kaal

Kergeim aju, mis registreeriti, oli 46-aastane mees. Kaal oli kõigest 680 grammi ning nii tilluke elund ei avaldanud inimese käitumisele ja sotsiaalsetele oskustele mingit mõju. Kuigi juba 1873. aastal tegi K. Focht kindlaks, et ajumassi lävi jääb vahemikku 750-800 grammi. Kergema organiga inimesi eristas mikrotsefaalia olemasolu, lihtsustatud käitumine, neil võis olla lihtsustatud kõne, nende areng ei erinenud sageli 3-6-aastaste laste vaimsetest võimetest. Sellised inimesed elasid peaaegu asotsiaalset eluviisi, karjatasid lambaid, kogusid küttepuid ja marju.

Suurima aju mass on 2850 grammi ja selle omanik, nagu eespool mainitud, oli idioot ja skisofreenik. Samal 19. sajandil kõige rohkem suur aju normaalne inimene. See oli 2222 grammi.

Rassilised ja rahvuslikud erinevused

Haplogrupp mõjutab ka aju kaalu. Kõige massiivsema ajuga on R1A omanikud, kes moodustavad enamuse või olulise osa venelastest, ukrainlastest, valgevenelastest, poolakatest, serblastest, India braahmanidest ja vähem olulisel osal teiste rahvaste esindajatest. Lääne-eurooplaste ja Aasia rahvaste seas on seda veidi vähem. Aafrika ameeriklastel on kõige kergem ajukaal – ta kaalub umbes 100 grammi vähem kui valgenahaliste ameeriklaste oma.

Aju suurus ei ole alati oluline, vähemalt mitte otsustavalt. Mees pole alati naisest targem, nemad närvisüsteemid kohandatud erinevate probleemide lahendamiseks. Kuid erinevate rahvaste seas on märgatud, et slaavlaste ja nende järglaste seas, kes kannavad Y-kromosoomi R1A, on rohkem loojaid ja leiutajaid, mis ei erine negroidide populatsiooni puhul.