Формирование памяти
В постоянно меняющихся условиях окружающей среды простых адаптивных реакций становится недостаточно. К счастью, изменения среды подчиняются неким физическим и планетарным законам. Сделать адекватный поведенческий выбор в нестабильной среде можно, только сравнивая разнородные сигналы с аналогичными сигналами, полученными ранее. Поэтому в процессе эволюции организм вынужден был приобрести еще одно важное преимущество - возможность сравнивать информацию во времени, как бы оценивая опыт предыдущей жизни. Это новое свойство нервной системы называется памятью. В нервной системе объем памяти определяется числом нервных клеток, вовлекаемых в процесс запоминания. Чтобы запомнить хоть что-то, надо иметь примерно 100 компактно расположенных нейронов, как у актиний. Их память краткосрочна, неустойчива, но
Появление органов чувств
Следующим этапом в эволюции нервной системы стало появление нового качества - упреждающей адаптации. Это означает, что организм успевает подготовиться к изменению окружающей среды заранее, до непосредственного контакта с раздражителем. Для этого природа создала огромное разнообразие органов чувств, в основе работы которых лежат три механизма: химическая, физическая и электромагнитная чувствительность мембраны нервной клетки. Химическая чувствительность может быть представлена обонянием и контактным органом вкуса, осморецептором и рецептором парциального давления кислорода. Механочувствительность реализуется в виде слуха, органов боковой линии, грави- и терморецепторов. Чувствительность к электромагнитным волнам обусловлена наличием рецепторов внешних или собственных полей, светочувствительностью либо способностью воспринимать магнитные поля планеты и Солнца. Три типа
От реакции одной клетки – к многоклеточному организму
Наиболее древнее свойство нервной системы простейших живых существ - способность распространять информацию о контакте с внешним миром с одной клетки на весь многоклеточный организм. Самое первое преимущество, которое дала такая примитивная нервная система многоклеточным, - это способность реагировать на внешние воздействия так же быстро, как простейшие одноклеточные. У животных, прикрепленных к конкретному месту, - актиний, асцидий, малоподвижных моллюсков с крупными раковинами, коралловых полипов - несложные задачи: фильтрация воды и захват проплывающей мимо пищи. Поэтому нервная система таких малоподвижных организмов по сравнению с нервной системой активных животных устроена очень просто. Она в основном представляет собой небольшое окологлоточное нервное кольцо с совокупностью примитивных
Энергетический подход к эволюции мозга
Нервная система живых существ в процессе эволюции прошла долгий путь от совокупности примитивных рефлексов у простейших до сложной системы анализа и синтеза информации у высших приматов. Что послужило стимулом к формированию и развитию мозга? Статья известного ученого и популяризатора науки Сергея Вячеславовича Савельева, автора книги "Происхождение мозга" (М.: ВЕДИ, 2005), представляет оригинальную теорию адаптивной эволюции нервной системы. Нервная система требуется далеко не всем живым существам. Она не нужна тем, кто был и будет неподвижен, то есть растениям. Для выживания им не требуется ни быстрой реакции, ни мгновенной перестройки организма. Есть и другая возможность существования без нервной системы - жить в
Главное – «Мозговой индекс»
Что определяет различие между шимпанзе и человеком, если их гены почти не отличаются друг от друга? С 1912 года ученые считают доказанным, что все дело в различии размеров фронтальных, или лобных, долей коры головного мозга. Однако Катерина Семендефери из Калифорнийского университета в Сан-Диего решила не принимать это утверждение на веру и провела собственное исследование. Она просканировала мозг пятнадцати человекообразных обезьян, включая шимпанзе, горилл, орангутанов и гиббонов, и десяти человек. Меньше всего лобной коры было у гиббонов: не более 29% от всего объема коры головного мозга. У людей и человекообразных обезьян на лобные доли приходилось не менее 35%. Самый высокий средний "лобный
Музыка и мозг
Если бы в концертном зале стояло устройство для сканирования мозга, можно было бы без труда определить, кто из публики - музыкант. Японские ученые установили, что, когда профессиональные музыканты слушают музыку, у них более активно работает левое полушарие мозга, тогда как у обычных людей - правое. Это может означать, что музыканты, в отличие от других людей,
Мозг правшей и левшей – в чем разница?
Около 10% населения Земли - не такие, как остальные: они - левши. Причем отличие их вовсе не просто зеркальное. Если у правшей ведущая правая рука чаще всего сочетается с ведущим правым глазом и ведущим правым ухом, то у левшей эти сочетания куда более разнообразны. Даже мозг их устроен несколько иначе, чем у праворукого большинства, и это относится, как выяснилось, не только к доминированию правого (а не левого) полушария, но и вообще к принципам функциональной организации. В лаборатории общей и клинической электрофизиологии головного мозга человека Института высшей нервной деятельности и нейрофизиологии РАН под руководством доктора биологических наук Л. А. Жаворонковой изучали характер
Вопреки природе
Люди, в чем-то схожие, часто соединяются в семейные пары, словно внешние и психические особенности "притягивают" их друг к другу. Мужчины со склонностью к эпилепсии часто женятся на женщинах с такими же особенностями характера. Соединение двух людей со склонностью к эпилепсии еще больше увеличивает шансы их потомков унаследовать болезнь. Причины эпилепсии различны. Мозг содержит огромное количество нейрохимических систем, поломка любой из которых может стать причиной судорожной готовности. В таком случае в семьях с предрасположенностью к эпилепсии от поколения к поколению должно идти вырождение: эпилепсия у потомков будет возникать все чаще, протекать все тяжелее из-за накапливающихся нарушений в нервной системе. Но на самом
В глубь веков
Можно спросить, при чем здесь судороги? Ведь Иван Сергеевич Тургенев не страдал эпилепсией, как, например, Достоевский или Флобер. Однако не стоит забывать, что эпилепсия - заболевание, в проявлении которого огромную роль играет наследственная предрасположенность к судорогам. Поэтому очень часто эта болезнь прослеживается не в одном, а в нескольких поколениях одной семьи, как было в семье Федора Михайловича Достоевского. А один из братьев Тургенева тоже страдал эпилепсией. Что же из этого следует? О родственниках Тургенева мы знаем немного. Но со школьных лет в нашем сознании укоренился штамп: мать писателя была "жестокой крепостницей", и ее образ жизни внушал ужас гениальному сыну, ставшему поэтому впоследствии
«Гениальные» мыши
Как это часто бывает, разгадка нашлась неожиданно... Почти двадцать лет на биологическом факультете МГУ выращивают мышей с различной массой мозга. Член-корреспондент РАН Л. В. Крушинский поставил перед сотрудниками задачу выяснить, как наследуются и чем определяются интеллектуальные способности животных. Какова здесь роль морфологических особенностей их нервной системы и, в частности, размера головного мозга? В результате многолетних исследований удалось установить, что роль веса мозга в уровне интеллектуальных способностей у мышей очень велика. Средний вес мышиного мозга - 400-500 миллиграммов. Чтобы получить потомство с большой массой мозга, мышей, у которых она оказывалась больше средней, скрещивали между собой. Таким путем группе сотрудников под руководством доктора
