Нищета мозга - [5]
Отличия ПЭТ состоят в том, что при помощи похожих методов происходит сканирование мозга, предварительно насыщенного соединениями, содержащими короткоживущие радионуклиды кислорода (>150), углерода (>150), углерода (>11С), фтора (>18F) и азота (>13N). Они имеют очень короткий период полураспада, но позволяют проанализировать места связывания соединений (содержащих эти радионуклиды) в функционально нагруженных областях мозга. Поскольку основным метаболитом нейронов являются сахара, в экспериментах чаще всего используют меченную радионуклидами глюкозу (>18F-2-fluoro-2-deoxy-D-glucose, FDG) или Н>2>150.
Применение обоих методов для анализа функциональных областей мозга весьма сходно. Обычно участнику эксперимента предлагают думать на определённую тему, производить математические операции, слушать звуки или слова, читать текст, испытывать обонятельные или вкусовые ощущения. В это время производится фМРТ- или ПЭТ — сканирование, которое позволяет установить наиболее возбуждаемые области головного мозга. Самые активные зоны мозга связывают радиоизотопы или меняют скорость кровотока, что рассматривается как признак локализации функций. Понятно, что активизируются и первичные, и вторичные центры мозга. Особенно расплывчаты границы функциональных полей при решении ассоциативных задач. К ним относятся вычисления, понимание слов и текста, абстрактных изображений и восприятие звуков. Тем не менее даже такие задачи начинают ставиться в наблюдениях на добровольцах или пациентах с заболеваниями нервной системы.
Сомнения в результатах этих исследований вызваны тем, что не решены базовые задачи, подтверждающие достоверность обоих методов. С одной стороны, при использовании фМРТ и ПЭТ не учитывается индивидуальная изменчивость сосудистой сети и скорости кровотока конкретных людей. По этой причине наблюдаемое в эксперименте локальное изменение метаболизма может быть вызвано как активностью самих нейронов, так и индивидуальными особенностями кровотока в этой области мозга. С другой стороны, пока не проведено корректное сопоставление прижизненной локализации областей мозга, выделенных на фМРТ и ПЭТ, с аутопсийными цитоархитектоническими исследованиями этих же центров. Подобную работу необходимо выполнить на одних и тех же людях, используя центры мозга с заведомо однозначными функциями. Поскольку такие исследования пока не проведены, результаты фМРТ и ПЭТ имеют ту же научную ценность, что и индекс интеллекта.
Следует отметить, что систематическая многолетняя нагрузка одних и тех же областей мозга приводит к дифференциальному развитию склеротических изменений. Возрастные патологические процессы в мозге топографически повторяют поведенческие приоритеты. Если в поведении превалировала двигательно-моторная активность, то в первую очередь патогенетические процессы затронут ассоциативные центры, и наоборот.
В результате мозг всегда страдает от неравномерности кровообращения, опосредованной регулярной избыточной нагрузкой одних ядер и полей коры и забвением других. Гармоничного и равномерного кровоснабжения всего мозга можно добиться, лишь ведя инстинктивно-гормональный образ жизни тривиальных приматов. Только надо учесть, что гармония праздности достигается на самом низком метаболическом уровне. При этом склеротические изменения будут развиваться более или менее равномерно, в зависимости от индивидуальных особенностей строения сосудистой сети мозга.
Гармонии кровоснабжения при относительно высоком уровне метаболизма мозга добиться намного сложнее. При возникновении острого желания подольше сохранить свой мозг в рабочем состоянии придётся идти на большие жертвы. Необходимо заставлять свой ленивый мозг заниматься самыми разными предметами и умышленно разнообразить сложные двигательные занятия. Простой физкультурой и кроссвордами остановить саморазрушение мозга обычно не удаётся, а многообразие увлечений может занять всю осмысленную жизнь и привести к универсальному дилетантизму.
Четвёртый парадокс мозга непосредственно связан с кровообращением, но заслуживает отдельного рассмотрения. Движение спинномозговой жидкости настолько своеобразно, автономно и значимо для мозга, что мы подсознательно разделяем простые желания — пить и есть. Парадоксальность ситуации обусловлена значительной независимостью обмена кислорода, жиров, белков, углеводов, с одной стороны, и водно-солевого баланса — с другой.
Обмен спинномозговой жидкости осуществляется независимо от обычного метаболического пути. Основными источниками спинномозговой жидкости являются сосудистые сплетения желудочков головного мозга. Они состоят из капиллярных сплетений сосудов, окружённых тонким слоем клеток нейрального происхождения, которые не проницаемы ни для каких соединений, кроме воды и растворов электролитов. Через них в зависимости от двигательной активности человека за 5 — 12 часов проходит вся вода, содержащаяся в организме. Вместе с водой сосудистые сплетения пропускают растворы основных ионов, необходимых для формирования и проведения электрических сигналов нейронов. Проток спинномозговой жидкости через мозг столь интенсивен, что его можно сравнить со струйкой воды из водопроводного крана диаметром около 3 мм. При такой интенсивности водно-солевого обмена любая приостановка процесса фильтрации чревата сочетанными патологиями нервной системы. Конкретная скорость протока зависит от двигательной активности и объёма выпитой воды. При минимальной подвижности человека все жидкости проходят через мозг за 12 и даже за 14 часов, что зависит от размеров тела. Если человек занимается спортом или тяжёлыми физическими нагрузками, то скорость обмена спинномозговой жидкости увеличивается в 2 — 2,2 раза.
В книге рассмотрена роль развития социальных отношений в становлении мозга человека. Описаны причины автономизации эволюции нервной системы и репродуктивных процессов. Показаны основные этапы смены общественно-экономических формаций как следствие изменения целей искусственного отбора мозга. Обсуждены скрытые механизмы социальной эволюции, перспективы развития и деградации человека. Предложена замена продолжающейся биологической эволюции гоминид на осознанный инструментальный отбор при помощи контролируемого церебрального сортинга.Издание предназначено широкому кругу читателей, обнаруживших у себя мозг и обеспокоенных его судьбой. .
Описаны принципы строения и физиологии мозга животных. На основе морфофункционального анализа реконструированы основные этапы эволюции нервной системы. Сформулированы причины, механизмы и условия появления нервных клеток, простых нервных сетей и нервных систем беспозвоночных. Представлена эволюционная теория переходных сред как основа для разработки нейробиологических моделей происхождения хордовых, первичноводных позвоночных, амфибий, рептилий, птиц и млекопитающих. Изложены причины возникновения нервных систем различных архетипов и их роль в определении стратегий поведения животных.
Книга посвящена жизни и творчеству выдающегося советского кристаллографа, основоположника и руководителя новейших направлений в отечественной науке о кристаллах, основателя и первого директора единственного в мире Института кристаллографии при Академии наук СССР академика Алексея Васильевича Шубникова (1887—1970). Классические труды ученого по симметрии, кристаллофизике, кристаллогенезису приобрели всемирную известность и открыли новые горизонты в науке. А. В. Шубников является основателем технической кристаллографии.
Нильс Бор — одна из ключевых фигур квантовой революции, охватившей науку в XX веке. Его модель атома предполагала трансформацию пределов знания, она вытеснила механистическую модель классической физики. Этот выдающийся сторонник новой теории защищал ее самые глубокие физические и философские следствия от скептиков вроде Альберта Эйнштейна. Он превратил родной Копенгаген в мировой центр теоретической физики, хотя с приходом к власти нацистов был вынужден покинуть Данию и обосноваться в США. В конце войны Бор активно выступал за разоружение, за интернационализацию науки и мирное использование ядерной энергии.
Джеймс Клерк Максвелл был одним из самых блестящих умов XIX века. Его работы легли в основу двух революционных концепций следующего столетия — теории относительности и квантовой теории. Максвелл объединил электричество и магнетизм в коротком ряду элегантных уравнений, представляющих собой настоящую вершину физики всех времен на уровне достижений Галилея, Ньютона и Эйнштейна. Несмотря на всю революционность его идей, Максвелл, будучи очень религиозным человеком, всегда считал, что научное знание должно иметь некие пределы — пределы, которые, как ни парадоксально, он превзошел как никто другой.
Ежемесячный научно-популярный и научно-художественный журнал.
«Занимательное дождеведение» – первая книга об истории дождя.Вы узнаете, как большая буря и намерение вступить в брак привели к величайшей охоте на ведьм в мировой истории, в чем тайна рыбных и разноцветных дождей, как люди пытались подчинить себе дождь танцами и перемещением облаков, как дождь вдохновил Вуди Аллена, Рэя Брэдбери и Курта Кобейна, а Даниеля Дефо сделал первым в истории журналистом-синоптиком.Сплетая воедино научные и исторические факты, журналист-эколог Синтия Барнетт раскрывает удивительную связь между дождем, искусством, человеческой историей и нашим будущим.
Эта книга – захватывающий триллер, где действующие лица – охотники-ученые и ускользающие нейтрино. Крошечные частички, которые мы называем нейтрино, дают ответ на глобальные вопросы: почему так сложно обнаружить антиматерию, как взрываются звезды, превращаясь в сверхновые, что происходило во Вселенной в первые секунды ее жизни и даже что происходит в недрах нашей планеты? Книга известного астрофизика Рэя Джаявардхана посвящена не только истории исследований нейтрино. Она увлекательно рассказывает о людях, которые раздвигают горизонты человеческих знаний.