как узнать вес мозга
Медицинские интернет-конференции
Языки
Варианты изменчивости массы головного мозга у взрослых людей
Гладилин Ю.А. (1), Фомкина О.А. (1), Николенко В.Н. (2)
Резюме
Цель исследования: выявить возрастную и половую изменчивость массы головного мозга, ее вариабельность и крайние варианты у взрослых жителей г. Саратова. Материал и методы. Материалом исследования послужили препараты головного мозга от 191 трупа взрослых людей 21-90 лет. Весь материал был распределен в 4 возрастные группы: первый период зрелого возраста включал 43 препарата головного мозга (26 мужских, 17 женских); второй период зрелого возраста – 82 препарата (66 мужских, 16 женских); период пожилого возраста – 34 препарата (16 мужских, 18 женских); период старческого возраста – 32 препарата (16 мужских и 16 женских). Головной мозг отделяли от спинного мозга на границе с продолговатым мозгом и взвешивался на аналитических весах с точностью до 1,0 г. Результаты. Средняя масса головного мозга взрослых жителей г. Саратова без учета пола и возраста составила 1323,69±19,81 г. У мужчин она равна 1371,05±20,39 г, у женщин на 135 г (10,9%) меньше – 1236,05±32,51 г (р М+σ) составили 25 человек: 2 женщины в возрасте 21 и 50 лет и 23 мужчины в возрасте от 23 до 70 лет. У женщин диапазон варьирования массы головного мозга составил от 1315,0 г (женщина 51 года) до 1560,0 г (женщина 21 года). У мужчин диапазон варьирования массы головного мозга составил от 1470,0 до 1600,0 г. Наименьшую массу мозга имели 2 мужчины 30 и 64 лет, наиболее тяжелый мозг имели также 2 мужчины 27 и 37 лет.
Группа с крайне большой массой головного мозга (>М+2σ) включает 1 мужчину 59 лет, мозг которого весил 1670,0 г.
Обсуждение
Исследования с целью изучения массы головного мозга предпринимались неоднократно. Так, А.А. Юргутис (1957) [1] изучал вариабельность массы мозга в молодом, среднем и пожилом возрастах и обнаружил, что у взрослых людей она колеблется от 1020 г до 1776 г. Минимальная и максимальная масса мозга, по нашим данным, получилась несколько ниже – 960 г и 1670 г. Масса головного мозга во всех возрастах у женщин меньше, чем у мужчин, а после 50 лет происходит уменьшение массы мозга у обоих полов, что согласуется с данными того же автора.
На основании изучения 205 препаратов мозга И.Н. Боголеповой (1982) установлено, что средняя его масса составляет 1404 г [3]. Вариабельность массы была значительной: в 73% она составила 1300 – 1600 г; в 12% наблюдений колебания массы были значительными – от 1600 до 2000 г; с такой же частотой масса варьировала от 1000 до 1300 г; в 2,5% случаев мозг весил менее 1000 г и в 0,5% случаев была зафиксирована масса более 2000 г. По нашим данным, средняя масса головного мозга у жителей г. Саратова несколько ниже и равна 1323,69 г. Это, вероятно, связано с различиями в величине крайних вариант, особенно группы с крайне большой массой головного мозга, которая на нашем материале включала препараты головного мозга с массой больше 1600 г, а на материале автора – более 2000 г.
По данным Г.Г. Автандилова (2002), в возрасте 20–29 лет масса головного мозга у мужчин составляет 1389 г, у женщин – 1242 г; в 30-39 лет – 1387 г и 1271 г; в 40-49 лет – 1360 и 1240 г; в 50-59 лет – 1338 и 1253; в 60-69 лет – 1306 и 1209, и, наконец, в возрасте старше 70 лет – 1266 г и 1150 г [5]. В каждой возрастной группе автор четко прослеживает половые различия, что совпадает с результатами нашей работы.
Согласно данным ВОЗ, масса головного мозга «условного человека» составляет в среднем 1400 г у мужчин и 1200 г – у женщин. По данным Большой медицинской энциклопедии масса мозга равна 1375 г у мужчин и 1275 г – у женщин. Средняя масса головного мозга мужчины, жителя города Саратова, меньше на 28,95 г, а средняя масса головного мозга женщины больше на 36,05 г по сравнению с данными, представленными ВОЗ. В то же время, средняя масса мозга саратовского мужчины совпадает с его величиной, приведенной в Большой медицинской энциклопедии, а у саратовской женщины она на 36,05 г меньше.
Заключение
Таким образом, масса головного мозга жителей г. Саратова, характеризуется возрастной и половой изменчивостью, которая заключается в достоверно более тяжелом мозге мужчин и в уменьшении массы мозга начиная с 35 лет. Описанные случаи большой массы головного мозга в пожилом возрасте, и, наоборот, малой и крайне малой массы мозга в 1-м и 2-м периодах зрелого возраста, мы полагаем, связаны с индивидуальной изменчивостью формы и объема черепа субъектов.
Конфликт интересов. Не заявляется.
Литература
Таблицы
Таблица 1. Варианты изменчивости массы головного мозга и их частота встречаемости у взрослых жителей г. Саратова
Как узнать вес мозга
«А в результате прочтения Тургенева много людей покончило с собой и у кого-то из них не родился второй Гитлер. А ещё решилась проблема перенаселения. Тургенев захламил курс образования большим количеством художественной литературы, и множество бездарных людей пошло в филологию и литературу, а не засоряют реальную науку имитацией научной деятельности.»
——————————————-
в отличие от моего оценки ваша все таки выглядит натянута.
«До тех пор говорить о важности вклада бесполезно.»
___________________________________________________
ну раз мы не можем оценить по вашему, значит мы и не можем утверждать, что масса мозга как то влияет на гениальность, равно как и обратное.
«Но можно исследовать мозг сегодня применительно к определённой функции.»
—————————————————————
как вы не поймете, что мотивация и жизненная установка намного важнее и ДАСТ БОЛЬШИЙ РЕЗУЛЬТАТ в какой либо деятельности, чем даже ваша одаренная функция без соответствующей мотивации.
Не получится никакого счастливого общества по Савельеву, где каждый будет заниматься тем к чему он приспособлен в соответствии с его усиленным томографом:
1. потому что может быть так, что у многих людей нет вообще какой то выраженной доминанты в мозге
2. даже при наличии не выраженных способностей в какой то деятельности, но при осознании важности для человека этой деятельности он будет ей заниматься несмотря на свой не развитый отдел мозга. Например я не вижу в себе гениальных способностей в математике и не схватываю все на лету когда читаю разделы школьной программы, но при этом не перестаю ей заниматься, т.к. осознаю её важность.
3. да и вообще утверждение о том, что якобы достаточно повысить разрешение томографа и мы можем предсказывать у кого какие способности на мой взгляд звучит голословно.
Савельева интересно послушать, но если относиться по серьёзному к его словам там много спорного, что подлежит проверки, и содержательный ответ могут дать только такие же нейробиологи, специалисты в своих областях, но так как видных нейробиологов здесь нет то и возразить то ему некому. Но с теми биологами, с которыми я общался относятся к некоторым его утверждениям скептически.
К тому же он сам где то утверждал, что он выявлял эту корреляцию между размером мозга, всего то на экземплярах не более 50 шт. Поэтому его статистическая значимость очень сомнительна.
СОДЕРЖАНИЕ
Размер мозга
| Имя | Размер мозга (см 3 ) |
|---|---|
| Homo habilis | 550–687 |
| Homo ergaster | 700–900 |
| человек прямоходящий | 600–1250 |
| Homo heidelbergensis | 1100–1400 |
| Homo neanderthalensis | 1200–1750 |
| Homo sapiens | 1400 |
| Homo floresiensis | 417 |
Биогеографические вариации
Попытки найти расовые или этнические различия в размере мозга обычно считаются псевдонаучными. Попытки найти расовые различия в размере мозга традиционно были связаны с научным расизмом и попытками продемонстрировать расовую интеллектуальную иерархию.
Большинство попыток продемонстрировать это опиралось на косвенные данные, которые оценивали размеры черепа, в отличие от прямых наблюдений за мозгом. Они считаются дискредитированными с научной точки зрения.
В крупномасштабном обзоре глобальных изменений черепов 1984 г. был сделан вывод, что различия в размерах черепа и головы не связаны с расой, а скорее связаны с сохранением тепла климатом, заявив: «Мы не находим поддержки использования размера мозга в таксономической оценке (кроме палеонтологические крайности с течением времени). Расовые таксономии, которые включают емкость черепа, форму головы или любую другую черту, на которую влияет климат, смешивают экотипические и филетические причины. Для плейстоценовых гоминидов мы сомневаемся, что объем черепной коробки является более « ценным » с таксономической точки зрения, чем любой другой другая черта «.
Однако Яки (2011) не обнаружил статистически значимых гендерных различий в соотношении серого вещества для большинства возрастов (сгруппированных по десятилетиям), за исключением 3-го и 6-го десятилетий жизни в выборке из 758 женщин и 702 мужчин в возрасте 20–69 лет. У среднего мужчины третьего десятилетия (в возрасте 20–29 лет) соотношение серого вещества было значительно выше, чем у средней женщины той же возрастной группы. Напротив, среди испытуемых шестого десятилетия у средней женщины соотношение серого вещества было значительно выше, хотя значимой разницы среди тех, кто находился на 7-м десятилетии жизни, не было обнаружено.
Генетический вклад
Исследования взрослых близнецов показали высокие оценки наследуемости общего размера мозга во взрослом возрасте (от 66% до 97%). Эффект варьируется в зависимости от региона головного мозга, однако, с высокой наследуемостью объемов лобных долей (90-95%), умеренными оценками в гиппокампе (40-69%) и факторами окружающей среды, влияющими на несколько срединных областей мозга. Кроме того, объем бокового желудочка, по- видимому, в основном объясняется факторами окружающей среды, что позволяет предположить, что такие факторы также играют роль в окружающей мозговой ткани. Гены могут вызывать связь между структурой мозга и когнитивными функциями, или последние могут влиять на первые в течение жизни. Был идентифицирован или предложен ряд генов-кандидатов, но они ожидают репликации.
Интеллект
Исследования по измерению объема мозга, слуховых вызванных потенциалов P300 и интеллекта показывают диссоциацию, так что и объем мозга, и скорость P300 коррелируют с измеренными аспектами интеллекта, но не друг с другом. Фактические данные противоречат вопросу о том, предсказывает ли изменение размера мозга также интеллект между братьями и сестрами, поскольку некоторые исследования обнаруживают умеренную корреляцию, а другие не находят никакой. Недавний обзор Несбитта, Флинна и др. (2012) отмечают, что приблизительный размер мозга вряд ли может служить хорошим показателем IQ, например, размер мозга также различается у мужчин и женщин, но без хорошо задокументированных различий в IQ.
Открытие последних лет состоит в том, что структура мозга взрослого человека изменяется, когда усваивается новый когнитивный или двигательный навык, включая словарный запас. Структурная нейропластичность (увеличенный объем серого вещества ) была продемонстрирована у взрослых после трех месяцев обучения зрительно-моторным навыкам, поскольку качественные изменения (например, обучение новой задаче) кажутся более важными для изменения структуры мозга, чем продолжение тренировок. уже изученной задачи. Было показано, что такие изменения (например, пересмотр перед медицинским осмотром) длятся не менее 3 месяцев без дальнейшей практики; другие примеры включают изучение новых звуков речи, музыкальные способности, навыки навигации и обучение чтению зеркально отраженных слов.
Другие животные
Хотя у людей самый высокий коэффициент энцефализации среди современных животных, для приматов это вполне нормально. Некоторые другие анатомические тенденции в эволюционном пути человека коррелируют с размером мозга: базикраниум становится более изогнутым с увеличением размера мозга по сравнению с базисной длиной мозга.
Емкость черепа
Однако больший объем черепа не всегда свидетельствует о более разумном организме, поскольку большие возможности требуются для управления большим телом или во многих случаях являются адаптивным признаком жизни в более холодной окружающей среде. Например, у современных Homo sapiens у северных популяций зрительная кора на 20% больше, чем у жителей южных широт, и это потенциально объясняет популяционные различия в размере человеческого мозга (и примерно черепном объеме). Неврологические функции определяются скорее организацией мозга, чем объемом. Индивидуальная изменчивость также важна при рассмотрении емкости черепа, например, средняя емкость черепа у неандертальцев для женщин составляла 1300 см 3 и 1600 см 3 для мужчин. У неандертальцев глаза и тела были больше по сравнению с их ростом, поэтому непропорционально большая область их мозга была посвящена соматической и визуальной обработке, функциям, обычно не связанным с интеллектом. Когда эти области были скорректированы для соответствия анатомически современным человеческим пропорциям, было обнаружено, что у неандертальцев мозг был на 15-22% меньше, чем у AMH. Когда неандертальская версия гена NOVA1 вставляется в стволовые клетки, она создает нейроны с меньшим количеством синапсов, чем стволовые клетки, содержащие человеческую версию.
В попытке использовать емкость черепа в качестве объективного показателя размера мозга, в 1973 году Гарри Джерисон разработал коэффициент энцефализации (EQ). Он сравнивает размер мозга образца с ожидаемым размером мозга животных примерно с таким же весом. Таким образом, можно сделать более объективное суждение о емкости черепа отдельного животного. Холлоуэй собрал большую научную коллекцию эндокастов головного мозга и измерений емкости черепа.
Примеры черепной емкости
СОДЕРЖАНИЕ
Считается, что у животных чем больше размер мозга, тем больший вес мозга будет доступен для более сложных когнитивных задач. Однако крупным животным нужно больше нейронов, чтобы представлять собственное тело и управлять определенными мышцами; таким образом, относительный, а не абсолютный размер мозга позволяет ранжировать животных, который лучше соответствует наблюдаемой сложности поведения животных. Взаимосвязь между соотношением массы мозга и тела и сложностью поведения не идеальна, поскольку на интеллект влияют и другие факторы, такие как эволюция недавней коры головного мозга и различные степени складчатости мозга, которые увеличивают поверхность коры, что положительно у людей коррелирует с интеллектом. Отмеченным исключением из этого правила, конечно же, является отек мозга, который, хотя и приводит к увеличению площади поверхности, не влияет на интеллект страдающих от него.
Отношение к метаболизму
Связь между массой мозга и массой тела всех живых позвоночных следует двум полностью отдельным линейным функциям для хладнокровных и теплокровных животных. У холоднокровных позвоночных мозг намного меньше, чем у теплокровных позвоночных того же размера. Однако, если принять во внимание метаболизм головного мозга, взаимоотношения между мозгом и телом у теплокровных и хладнокровных позвоночных становятся похожими, и большинство из них использует от 2 до 8 процентов своего основного метаболизма для головного и спинного мозга.
Сравнения между группами
| Разновидность | Соотношение мозг: масса тела (E: S) |
|---|---|
| маленькие муравьи | 1: 7 |
| маленькие птицы | 1:12 |
| мышь | 1:40 |
| человек | 1:40 |
| Кот | 1: 100 |
| собака | 1: 125 |
| лягушка | 1: 172 |
| лев | 1: 550 |
| слон | 1: 560 |
| лошадь | 1: 600 |
| акула | 1: 2496 |
| бегемот | 1: 2789 |
В эссе «Щедрость Блая» Стивен Джей Гулд отметил, что если посмотреть на позвоночных с очень низким коэффициентом энцефализации, их мозг будет немного менее массивным, чем их спинной мозг. Теоретически интеллект может коррелировать с абсолютным объемом головного мозга животного после вычитания веса спинного мозга из головного мозга. Эта формула бесполезна для беспозвоночных, потому что у них нет спинного мозга или, в некоторых случаях, центральной нервной системы.
Критика
У людей отношение массы мозга к массе тела может сильно варьироваться от человека к человеку; он был бы намного выше у человека с недостаточным весом, чем у человека с избыточным весом, и выше у младенцев, чем у взрослых. Та же проблема возникает при работе с морскими млекопитающими, у которых могут быть значительные жировые отложения. Поэтому некоторые исследователи предпочитают безжировую массу тела массе мозга в качестве лучшего предсказателя.
Мозг и интеллект: размер не имеет значения?
Принято считать, что размер мозга прямо коррелирует с умственными способностями. Но недавно ученые доказали, что особь с большим мозгом далеко не всегда самая умная, и оценивать интеллект нужно иначе
Нервная система и ее главный орган – головной мозг, в процессе эволюции развивалась как система быстрого реагирования на изменения внешней среды. Решение таких задач требует большого и сложного мозга, который энергетически очень затратен (к примеру, человеческий мозг в обычном состоянии потребляет 20–30 % всей вырабатываемой в организме энергии). Это накладывает определенные ограничения на размеры мозга, так что в результате природа обычно приходит к компромиссу.
Традиционно считается, что размер мозга прямо зависит от размера тела. Для позвоночных это соотношение достаточно стабильно и, очевидно, достаточно для осуществления вегетативных и сенсорных функций. А вот отклонения от «нормы» отражают способности к познанию.
Сейчас международная группа ученых проанализировали соотношение массы мозга и размеров тела у 1400 млекопитающих, включая 107 вымерших, которые жили на планете в течение последних 150 млн лет. В последнем случае в качестве оценки массы мозга использовали объем ископаемых черепов.
Оказалось, что большую часть изменчивости относительного размера мозга у современных млекопитающих можно объяснить изменениями, произошедшими у их предковых форм на фоне двух катастрофических событий в истории Земли. Речь идет о массовом вымирании, случившемся 66 млн лет назад, а также изменениях климата 23–33 млн лет назад – именно в это время появился крупный мозг у дельфинов, слонов и человекообразных обезьян.
При этом «траектория движения» к нынешнему положению дел у этих групп различалась. Например, у слонов мозг быстро увеличивался на фоне увеличения размеров тела, а вот у дельфинов и гомининов, напротив, «рост» мозга сопровождался уменьшением размера тела.
Исследователи выяснили, что изменение пропорций «мозг-тело» обычно происходит при смене среды обитания или изменении энергетических потребностей или доступности энергии. Такое случается, к примеру, у водных организмов при изменении способа передвижения и адаптации к жизни на глубине; при совершенствовании механизмов защиты от хищников и т.п.
Что касается умственных способностей, то, например, у белого медведя мозг вдвое больше, чем у калифорнийского морского льва при схожем размере тела. Но морские львы, как известно, очень умны, что объясняется просто: по сравнению с медведем у них в 3,6 раза больше объем областей мозга, связанных именно с когнитивными функциями.
Полученные результаты, на первый взгляд, опровергают представление, что более крупный относительный размер мозга тождественен высокому интеллекту. Однако сами исследователи подчеркивают, что их выводы не противоречат традиционной парадигме, а только предостерегают от ее однозначного толкования. Для оценки умственных способностей более информативным будет сравнение разных областей мозга, при этом необходимо понимать, какие эволюционные события привели к тому или иному результату у конкретного вида.