В середине XIX века ученые выдвинули гипотезу, что во внутриутробном развитии ребенок проходит все стадии эволюции вида. Из оплодотворенной яйцеклетки постепенно превращается в кишечнополостную гидру, потом в рыбу с жабрами, потом животным с хвостом и, наконец, становится человеком.
Уже давно доказано, что эта гипотеза мягко говоря, неточная, но фраза «онтогенез (индивидуальное развитие организма — в первую очередь, внутриутробное) повторяет филогенез (историческое развитие группы организмов)» так прочно укрепилась в сознании масс, что некоторые до сих пор в это верят.
А все началось в 1866 году, когда немецкий биолог-материалист Эрнст Геккель, изучавший радиолярий, медуз и известковых губок, решил найти доказательство теории Дарвина. Изучив разновозрастные эмбрионы человека и животных, он нашел между ними сходство. Хвост и жабры у человеческого зародыша — это неспроста, подумал Геккель. Не зря Дарвин считает, что мы произошли от животных. А что если каждое живое существо в своем собственном развитии коротко и быстро повторяет развитие своего вида?
Идея Геккеля не понравилась церковникам, зато понравились коллегам-ученым — ее переименовали в биогенетический закон. Но, к сожалению, доказать закон в его первоначальной формулировке так и не удалось. То, что считалось неоспоримым на первый взгляд, при ближайшем рассмотрении оказалось ошибочным.
В настоящее время эмбриологи пересмотрели закон Геккеля-Мюллера-Бэра, но мифы с ним связанные живы до сих пор. Их-то и будем развенчивать.
Есть ли жабры?
Казалось бы, жабры эмбриона — неоспоримое доказательство нашего места на древе эволюции. Но современные эмбриологи и анатомы обнаружили курьез: Геккель допустил оплошность — он описывал только внешний вид эмбрионов, не вдаваясь в подробности их строения. То, что Геккель принял за жабры, у человеческого зародыша оказалось всего лишь складками ткани — предшественниками головы и шеи.
С тех пор эти складки так и называются (по традиции) жаберные дуги. Хотя правильнее их называть висцеральными от английского слова «visceral» — «внутренний», потому что из них формируются внутренние органы. Жаберных щелей, как у холоднокровных животных, у человеческих эмбрионов не образуется.
А как же хвост?
На всех картинках эмбрионы изображены хвостатыми. Выяснилось, что у зародышей человека позвонков действительно больше, чем у взрослых людей. Если у нас их 33-34 (бывает 4 или 5 копчиковых), то в материнской утробе у малышей их закладывается 38. Потом будущий скелет немного перестраивается, и к рождению у ребенка уже столько же позвонков, как у нас с вами. Остальные редуцируются.
Но длинный «хвостик» зародыша — это не только те самые «лишние» позвонки. Просто осевой скелет, как и нервная система, растет медленнее, чем другие органы и ткани, и поэтому закладывается сразу несколько больших размеров по сравнению со всем крошечным организмом. Вот и получается, что и позвоночник длинный, и голова большая.
Пушистые младенцы
Иногда у новорожденных можно заметить пушок на теле — лануго. Потом он исчезает (обычно лануго появляется на 28 неделе беременности, а к 40 пропадает). Может, это наследие обезьян — наших лохматых предков? Но в организме ничего не происходит просто так. Недоразвитый пушок выполняет защитную функцию. Как гласит пословица, «знал бы, где придется упасть — солому бы подложил». Младенцам «солому подкладывает» сама природа: а вдруг придется родиться раньше на 2-3 недели, а система терморегуляции еще не готова к холодному воздуху. Вот и пригодится малышу пушок.
Братья наши меньшие — действительно наши братья?
Сейчас мнение эмбриологов однозначно: человеческий зародыш с самого начала — именно человек, а не кто-то другой. Конечно, нас нетрудно сравнить с другими животными: состоим из клеток, дышим кислородом, есть голова и 4 конечности, да и теория Дарвина до сих пор признана официальной.
Изучая эмбрионов, ученые сопоставляют разные виды, чтобы определить их эволюционное родство. Но делают теперь это не по внешним признакам, как Геккель, а по генам, которые проявляют себя в однотипных местах зародыша. Например, в головном конце активируются гены, синтезирующие белки нервной ткани, — здесь будет мозг. Точно так же можно сравнить гены и белки печени, почек и всех других органов и тканей, чтобы понять, из каких групп зародышевых клеток что образуется.
Забавная всемирная история
Не устояли перед соблазном использовать биогенетический закон Геккеля и педагоги-психологи. Так в конце 19 века появилась теория рекапитуляции Г. Холла — концепция психического развития, рассматривающая становление индивидуального сознания как сокращенное воспроизведение (повторение) исторических этапов развития сознания человеческого рода. То есть после рождения малыш, уже к тому времени пройдя «стадии животного мира», должен начать проходить этапы развития цивилизации. И что же мы наблюдаем?
Сначала он учится ходить и издает нечленораздельные звуки — будто какой-нибудь доисторический человек. Потом играет в песочнице, пускает бумажные кораблики — ни дать ни взять, воспроизводит древние Египет и Финикию. Со временем осваивает простейшую механику, письменность — будто в античности или средневековье.
Достижения с каждым годом становятся все более сложными. И должно пройти немало лет, прежде чем стараниями многих учителей чадо ... поступает в институт.
Мы не можем сказать, кто же прав: те, кто говорит, что наши предки — обезьяны, или кто утверждает, что человек был сотворен высшей силой в том виде, в каком находится и сейчас. Мы не ставим перед собой такие глобальные цели. Но теперь с уверенностью можно утверждать: человеческий зародыш на всех этапах развития, с самого зачатия и до рождения — не головастик и не рыбка, а будущий человек.
Люди всегда интересовались тем, как устроен наш организм и что происходит внутри него. Как развивалась наука о строении человеческого тела? Рассказывает кандидат медицинских наук гастроэнтеролог-эндоскопист Дорожной клинической больницы на станции Воронеж-I ЮВЖД Сергей Михайлович Алехин.
Муравьи-хирурги
Человеку всегда хотелось заглянуть в свой внутренний мир. И самые первые анатомические сведения дошли до нас из Древнего Египта. Свои знания о строении тела египтяне использовали на практике. Ими производились кровопускания, ампутации и ряд других операций. Но еще лучше анатомию знали древние индийцы. В известном труде индийского врачевателя Сушруты перечислены сотни костей, мышц, сосудов и суставов. Его глубокие познания анатомии – следствие того, что вскрытие умерших обычно не встречало в Индии противодействия. Тело препарировали особым деревянным ножом, поскольку металлический скальпель мог разрезать тонкие сосуды и связки.
Доскональное знание человеческой анатомии подняло на высокий уровень хирургию. Индийские лекари умели сшивать ткани льняными нитями и конским волосом. А кровотечения они останавливали с помощью холода, золы и давящей повязки. Операции древние индийцы производили с обезболиванием, применяя для этой цели опий, белену, вино, коноплю. Интересно, что при проведении больших операций индийские хирурги использовали черных муравьев. Насекомые прикусывали края ран, тем самым обеззараживая их. Разумеется, индийцы ничего не знали о муравьиной кислоте и ее бактерицидных свойствах. Однако длительный опыт применения подобных швов говорил им о том, что обработанная таким образом рана заживает без нагноений и осложнений.
Более скромные, но не менее значимые успехи в изучении анатомии были достигнуты в античной Греции. Связаны они, прежде всего, с именем отца медицины – Гиппократом. Он описал некоторые кости черепа, позвонки, ребра, внутренние органы, глаза, суставы, мышцы и крупные сосуды. Не отставали от древних греков и римляне. Они пытались изучить внутренности при помощи зеркал. Кажется невероятным, но на развалинах Помпеи, в городе, который был разрушен в 70 году нашей эры, было найдено трехлепестковое влагалищное зеркало.
Во II веке н.э. серьезное анатомическое учение создал врач Гален. Он обобщил имеющиеся к тому времени знания. А затем дополнил их сведениями, полученными при вскрытии свиней, собак, овец и обезьян. Любопытно, что ученый был уверен в тождественности строения тела животных и человека. Следовательно, его описания были не совсем точны. Но тем не менее именно анатомия Галена стала для европейцев основным источником знаний. И так продолжалось целых четырнадцать веков. Ведь все эти годы существовал запрет христианской церкви на вскрытие умерших людей. Поэтому анатомия и хирургия в средневековой Европе пребывали в весьма плачевном состоянии. Операции проводились лишь самые примитивные, например вскрытие гнойников.
Возрождение во всем
Толчок к дальнейшему познанию человеческого тела дала лишь эпоха Возрождения. Удивительно, но самыми прогрессивными анатомами тех лет были живописцы. Они изучали анатомию тайно. Лишь в исключительных случаях церковь давала «добро» на вскрытия. Так однажды молодой Микеланджело изваял прекрасное распятие для флорентийского монастыря. И настоятель в знак благодарности разрешил ему проводить анатомические исследования в монастырском подвале.
Большой интерес к анатомии проявлял Леонардо да Винчи. Он заполнил подробными рисунками костей и мускульной системы 120 альбомов. До нашего времени дошло несколько сотен этих изображений. Больше всего Леонардо интересовала механика движения тела: особенности человеческой походки и осанки.
Однако превращение анатомии в научную систему связано с именем великого Андрея Везалия. В годы его жизни (в первой половине XVI века) уже были разрешены вскрытия. Поэтому Везалий смог исправить более 200 ошибок Галена. Он правильно описал скелет человека, его мышцы и органы, создал предпосылки для открытия системы кровообращения.
Любопытно, что из тайных процедур вскрытия в подвалах анатомические исследования конца XVI–XVII вв. превратились в шоу. В те годы стали сооружать специальные просторные помещения, которые назвали анатомическими театрами. Демонстрации человеческих внутренностей проводились с разрешения властей в присутствии коллег и учеников.
Наказанный за любопытство
К началу XIX века анатомы изучили тело очень тщательно. И стало понятно, что для дальнейшего развития медицины нужны прижизненные осмотры внутренних органов. Это дало толчок к появлению новой науки – эндоскопии.
Основоположником ее считают Филиппа Боззини, врача из немецкого Майнца. В 1804 году он впервые заглянул внутрь организма при помощи своего прибора Lichtleiter, или «проводник света». Его инструмент состоял из оптической системы зеркал и зрительных труб, а также источника света – горящей свечи.
Боззини первоначально задумывал свой прибор для акушерской практики. Однако вскоре с помощью нового устройства он успешно осмотрел полости рта и носа, уши, прямую кишку. Но у первого эндоскопа были серьезные недостатки. Во-первых, света свечи едва хватало для освещения. Во-вторых, существовал реальный риск ожогов.
Поэтому дальше единичных экспериментов Боззини дело не пошло. И вскоре изобретатель был наказан медицинским факультетом города Вены за «любопытство».
О странном приборе Боззини забыли почти на 50 лет. И только в 1853 году французский хирург Антони Жан Десормо усовершенствовал Lichtleiter для применения в урологии. Вместо свечи он использовал спиртовку. С изобретением электричества ее сменила лампа Эдисона.
Жестокий осмотр
Параллельно шли исследования по созданию гастроскопа. В 1868 году врачи изобрели методику гастроскопии с помощью металлической трубки. Процедура была крайне болезненной. Больные сравнивали ее с глотанием шпаги. И не только потому, что гастроскоп напоминал ее своим внешним видом, но и потому, что в нем таилась не меньшая угроза для жизни. Случалось, что пациенты от боли теряли сознание и долго не могли прийти в себя. Поэтому врачи тех времен применяли гастроскоп в самых крайних случаях. И только в 1896 году Розенхейм предложил вводить эндоскопы в организм под местной анестезией при помощи кокаина.
Революционный ХХ век
В ХХ веке при эндоскопии начали применять миниатюрные электрические лампочки и систему короткофокусных линз. Однако настоящая революция совершилась, когда физики разработали систему передачи света по гибким стеклянным волокнам – волоконную оптику. Аппарат, созданный в 1958 году на основе этой технологии, назвали фиброгастроскопом. Он обладал прекрасными на то время возможностями. Картинка получалась гораздо более четкая, а исследование легче переносилось больными. В дальнейшем гастроскопы становились с каждым годом все тоньше и тоньше, а их возможности расширялись.
В современном эндоскопе могут сочетаться два канала: один оптический, обеспечивающий врачу обзор внутренних органов, а второй – для различных инструментов. При помощи щипчиков, которые вводятся в отдельный канал эндоскопа, возможно взять кусочек слизистой для дальнейшего исследования, то есть сделать биопсию.
Сейчас в медицинскую практику все шире входят удобные и информативные видеоэндоскопы. Внешне они мало чем отличаются от обычных фиброскопов. Но на их конце расположен не объектив, а крохотная видеокамера. Поэтому сразу несколько специалистов могут видеть процесс исследования. Видеоэндоскопическое изображение можно увеличивать и сохранять в компьютерной базе данных.
Путешествие внутрь себя
Кстати, сегодня каждый любопытный может попутешествовать по собственным внутренностям. В американском городе Орландо открыли музей, посетители которого могут в буквальном смысле уйти внутрь себя.
Входной билет они приобретают в гигантском макете ротовой полости. Затем спускаются по пищеводу в желудок. А продолжается увлекательное путешествие по необычному лабиринту, представляющему собой многочисленные складки и изгибы тонкого и толстого кишечника. Во время анатомической экскурсии любознательные туристы могут подключить компьютерную имитацию.
1. Человек состоит из более чем 100 000 000 000 000 клеток (сто триллионов). Для сравнения: в слоне примерно 6 500 000 000 000 000 (шесть с половиной квадрильонов) клеток.
2. Человек на 60% состоит из воды. Распределена она неравномерно: так, в жировых тканях воды всего 20%, в кости 25%, в печени 70%, в мышцах 75%, в крови 80% и в мозге 85% воды от общего веса. Кажется парадоксом, что в жидкой крови меньше воды, чем в довольно плотном мозге. Но ведь дело не только в количестве, но и в ´упаковке´ воды. Известно, что медузы на 98-99% состоят из воды, тем не менее медуза не растворяется в море, ее можно взять в руки.
3. Остальные 40% веса человеческого тела распределяются так: белки - 19%, жиры и жироподобные вещества - 15%, минеральные вещества-5%, углеводы - 1%.
4. Из элементов, слагающих наше тело, самую важную роль играют кислород, углерод, водород и азот. В организме взрослого человека их около 70 килограммов. Немало также кальция и фосфора - вместе их почти 2 килограмма, они входят в со-став кости, обеспечивая ее прочность. Калий, сера, натрий, хлор содержатся в количестве по нескольку десятков граммов. Железа в человеке всего около 6 граммов, но оно играет исключительно важную роль, входя в состав гемоглобина.
5. Как это ни странно, указать точное количество костей в скелете человека не представляется возможным. Во-первых, оно несколько различно у разных людей. Примерно у 20% людей есть отклонения в количестве позвонков. Один человек из каждых двадцати имеет лишнее ребро, причем у мужчин лишнее ребро встречается примерно в 3 раза чаще, чем у женщин (вопреки библейской легенде о сотворении Евы из ребра Адама). Во-вторых, количество костей меняется с возрастом: со временем некоторые кости срастаются, образуя плотные швы. Поэтому не всегда ясно, как считать кости. Например, крестцовая кость явно состоит из пяти сросшихся позвонков. Считать ее за одну или за пять? Поэтому солидные руководства осторожно указывают, что у человека "несколько более 200 костей".
6. Самая длинная кость - бедренная, ее длина составляет обычно 27,5% от роста человека. Самая короткая - стремечко, одна из косточек, передающих колебания барабанной перепонки к чувствительным клеткам внутреннего уха, Она работает как рычаг, увеличивая давление звуковых волн. Ее длина всего 3-4 миллиметра.
7. Самая маленькая мышца - мышца стремечка. При слишком сильных звуках она поворачивает стремечко так, что соотношение длины плеч косточки-рычага меняется, и коэффициент усиления звука падает.
8. Точно указать количество мышц невозможно. Специалисты насчитывают у человека от 400 до 680 мышц. Для сравнения: у кузнечиков около 900 мышц, у неко-торых гусениц до четырех тысяч. Общий вес мышц у мужчины составляет около 40% от веса тела, а у женщины - около 30%.
9.В спокойном состоянии, лежа, человек потребляет за сутки 400- 500 литров кислорода, делая 12-20 вдохов и выдохов в минуту. Для сравнения: частота дыхания лошади-12 дыхательных движений в минуту, крысы-60, а канарейки - 108.
10. Весной частота дыхания в среднем на одну треть выше, чем осенью.
11. У взрослого человека сердце за день перекачивает около 10000 литров крови. За один удар в аорту выбрасывается примерно 130 миллилитров. Нормальный пульс в спокойном состоянии - 60-80 ударов в минуту, причем у женщин сердце бьется на 6-8 ударов в минуту чаще, чем у мужчин. При тяжелой физической нагрузке пульс может ускоряться до 200 и более ударов в минуту. Для сравнения: частота пульса у слона-20 ударов в минуту, у быка - 25, у лягушки (холоднокровное животное)-30, у кролика - 200, а у мыши - 500 ударов в минуту.
12. Общая длина кровеносных сосудов в организме человека - примерно сто тысяч километров.
13. Вот как распределена кровь в организме в состоянии покоя: четверть общего объема находится в мышцах, другая четверть - в почках, 15% - в сосудах стенок кишечника, 10% - в печени, 8% - в мозгу, 4% - в венечных сосудах сердца, 13% - в сосудах легких и остальных органов.
14. Каждый эритроцит содержит около 270 миллионов молекул гемоглобина. Срок их жизни достигает нескольких месяцев (есть несколько типов лейкоцитов, поэтому так разнообразны сроки их жизни). У взрослого человека ежечасно отмирает миллиард эритроцитов, 5 миллиардов лейкоцитов и 2 миллиарда тромбоцитов. На смену им приходят новые клетки, вырабатываемые в костном мозге и в селезенке. За сутки заменяется примерно 25 граммов крови.
15. Костный мозг взрослого человека, рыхлая масса, наполняющая внутренние полости некоторых костей, весит в среднем 2600 граммов. За 70 лет жизни он дает 650 килограммов эритроцитов и тонну лейкоцитов.
16. Нервная система человека содержит около 10 миллиардов нейронов и примерно в семь раз больше клеток обслуживающих - опорных и питающих. Лишь один процент нервных клеток занят ´самостоятельной работой´ - принимает ощущения из внешней среды и командует мышцами. Девяносто девять процентов - это промежуточные нервные клетки, служащие усилительными и передающими станциями.
17. Самые крупные нервные клетки человека в 1000 раз больше самых мелких. Самые тонкие нервные волокна имеют поперечник всего 0,5 микрометра, самые толстые-20 микрометров.
18. Более половины всех нейронов сосредоточено в больших полушариях головного мозга.
19. Общая площадь коры головного мозга варьирует от 1468 до 1670 квадратных сантиметров.
20. В черепномозговых нервах в мозг входит 2 600 000 нервных волокон, а выходит 140 000. Около половины выходящих волокон несут приказы к мышцам глазного яблока, управляя тонкими, быстрыми и сложными движениями глаз. Остальные нервы управляют мимикой, жеванием, глотанием и деятельностью внутренних органов. Из входящих нервных волокон два миллиона - зрительные.
21. За минуту через мозг протекает 740-750 миллилитров крови.
22. Начиная с тридцатого года жизни у человека ежедневно гибнет 30-50 тысяч нервных клеток. Уменьшаются основные размеры мозга. С возрастом мозг не только теряет вес, но и изменяет форму - уплощается. У мужчин вес мозга максимален в 20-29 лет, у женщин - в 15-19.
23. Средняя нормальная острота зрения составляет 0,0003 угловой минуты, то есть глаз способен различить хорошо освещенный предмет поперечником в одну десятую миллиметра на расстоянии 25 сантиметров. Но если предмет сам светится, он может быть и значительно меньше. Дырочка диаметром в 3-4-тысячные доли миллиметра, проколотая в листе жести, за которым зажжена лампочка, хорошо различается нормальным глазом.
24. Клетки крови постоянно отмирают и заменяются новыми. Продолжительность жизни эритроцита - 90-125 дней, лейкоцита - от нескольких часов до нескольких дней.
25. Масса мозга человека составляет 1/46 общей массы тела, масса мозга слона - всего 1/560 массы тела.
26. Глаз способен различать 130-250 чистых цветовых тонов и 5-10 миллионов смешанных оттенков.
27. Частота вспышек, при которой мигающий свет кажется глазу ровно горящим, для палочек составляет 15 в секунду, для колбочек- 71-90.
28. Полная адаптация глаза к темноте занимает 60-80 минут.
29. Палец способен ощутить колебания амплитудой в две десятитысячные доли миллиметра.
30. Поверхность кожи человека в среднем составляет около 2 квадратных метров. Ее необходимо знать при назначении некоторых лекарств и лечебных процедур. Для расчета поверхности кожи в клинике применяют обычно следующую формулу:
поверхность тела = (вес тела X 4) + 7
Вес следует брать в килограммах, поверхность получается в квадратных метрах. Есть и более точные формулы, в которых учитывается рост, но расчет по ним гораздо сложнее, и применяют их реже.
31. За одну минуту через кожу проходит 460 миллилитров крови.
32. В коже рассеяно 250 тысяч рецепторов холода, 30 тысяч рецепторов тепла, миллион болевых окончаний, полмиллиона рецепторов осязания и три миллиона потовых желез.
33. Среднее количество волос на голове: у блондинов-140 тысяч, у брюнетов-102 тысячи, шатенов-109 тысяч, у рыжеволосых - 88 тысяч. Общее число волос на теле, кроме головы, около 20 тысяч.
34. Волосы растут со скоростью 0,35-0,40 миллиметра в сутки. За день наша шевелюра удлиняется, если посчитать общий прирост длины волос, метров на тридцать.
35. Во внутреннем ухе около 25 000 клеток, реагирующих на звук. Диапазон частот, воспринимаемых слухом, лежит между 16 и 20000 герц. С возрастом он сокращается, особенно за счет снижения чувствительности к высоким звукам. К 35 годам верхняя граница слуха падает до 15000 герц.
36. Ухо наиболее чувствительно к диапазону 2000-2300 герц. Лучший же музыкальный слух (способность различать высоту) приходится на область 80-600 герц. Здесь наше ухо способно различить, например, два звука с частотой 100 герц и 100,1 герца. Всего человек различает 3-4 тысячи звуков разной высоты.
37. Мы осознаем звук через 35-175 миллисекунд после того, как он дошел до уха. Еще 180- 500 миллисекунд требуется уху на то, чтобы "настроиться" на прием данного звука, достичь наилучшей чувствительности.
38. На языке находится около 9000 вкусовых рецепторов. Наилучшая температура для их работы-24 градуса Цельсия. (Лакомкам стоит это учесть!)
39. Площадь обонятельной зоны носа-5 квадратных сантиметров. Здесь расположено около миллиона обонятельных нервных окончаний. Чтобы в нервном обонятельном волокне возник импульс, на его окончание должно попасть примерно 8 молекул пахучего вещества. Чтобы возникло ощущение запаха, должно возбудиться не менее 40 нервных волокон.
40. Ногти на руках растут со скоростью 0,086 миллиметра в сутки, на ногах-0,05 миллиметра. За год на пальцах рук нарастает около двух граммов ногтей.
41. При пережевывании пищи челюстные мышцы развивают на коренных зубах усилие до 72 килограммов, а на резцах - до 20 килограммов. Для жевания хлеба требуется усилие в 25 килограммов, для пережевывания жареной телятины - 15 килограммов.
42. На один квадратный миллиметр слизистой оболочки желудка приходится около ста желез, выделяющих пищеварительный сок.
43. Тонкая кишка, где происходит всасывание в кровь переваренной пищи, имеет на своей внутренней поверхности около 5 миллионов ворсинок - тончайших волос-ковидных выростов, через которые и идет всасывание питательных веществ.
44. Глоток воды-много это или мало? Многочисленные измерения показали, что мужчина проглатывает одним глотком в среднем 21 миллилитр жидкости, а женщина-14 миллилитров,
45. Чувство жажды появляется при потере воды, равной одному проценту от веса тела. Потеря более 5% может привести к обмороку, а более 10% - к смерти от иссушения.
46. Свежий отпечаток пальца весит примерно одну миллионную долю грамма. Он состоит из воды, жиров, белков и солей, выделяемых кожей,
47. Даже суровые мужчины ежедневно проливают 1-3 миллилитра слез. Слезы постоянно вырабатываются слезными железами и увлажняют роговицу глаза, предохраняя ее от воздействия воздуха и пыли.
48. В теле человека работает не менее 700 ферментов.
У всех нас есть воспоминания. Кто-то помнит больше, кто-то меньше, но есть люди, которые помнят абсолютно все, что происходило в их жизни. Каждый день запечатлен в их памяти. О них мы и расскажем.
На сегодняшний день считается, что абсолютной памятью обладает всего 4 человека. Четвертым стал некий молодой человек из Южной Калифорнии, чье имя исследователи не оглашают. Согласно статье в «USA Today», он может вспомнить все детали всех дней своей жизни, а также все значимые события, о которых ему довелось узнать.
Также журналистом удалось взять интервью у Джилл Прайс – еще одного человека с абсолютной памятью. В отличие от остальных, Джилл не скрывает своего дара (или проклятия?) и даже выпустила недавно книгу под названием «The Woman Who Can’t Forget» (Женщина, которая не может забывать).
Человеческая память до сих пор задает множество загадок ученым. Например, недавно было установлено, что одна-единственная клетка мозга способна хранить кратковременное воспоминание до того, как оно будет перемещено в долговременную память.
В мозгу Джилл Прайс особо активны два региона: хвостатое ядро, которое используется для запоминания при формировании автоматических навыков; и часть височной доли, которая отвечает за хранение фактов, дат и событий. По всей видимости, эти две части мозга взаимодействуют каким-то неизвестным науке образом, что позволяет формировать особые связи и достигать эффекта абсолютной памяти.
Изучение феномена продолжается, и возможно в будущем новые знания помогут улучшить память всем, кто в этом нуждается.
Как звали того парня с такими штуками, в том месте, как его... Не помните? У всех нас бывают внезапные провалы в памяти. А некоторые люди страдают от серьезных неврологических заболеваний (например, болезни Альцгеймера), которые лишают их возможности запоминать события.
Три новых исследования проливают свет на то, как наш мозг формирует, хранит и извлекает воспоминания. Эксперты утверждают, что полученные результаты могут помочь людям с определенными психическими расстройствами.
Когда это произошло?
Согласно компьютерной модели, разработанной учеными из Института биологических исследований Солка и Университета Квинсленда, новые клетки мозга, тысячами появляющиеся каждый день, могут ставить «временную отметку» на воспоминаниях. Конечно, точная дата (например, третье февраля 2009 года) в этих клетках не записывается. Вместо этого происходит следующее: клетки схожим образом кодируют события, которые произошли примерно в одно время. Это позволяет мозгу знать, что случилось раньше, а что — позже. Ученые-неврологи полагают, что если одни и те же нейроны активны во время двух событий, то между ними образуется связь.
Не забывайте
Например, вы можете запомнить, что в один прекрасный день несколько лет назад вы пошли в ресторан, а потом на футбол. Мо мнению ученых, во время обоих событий были активны одни и те же нейроны, в результате чего они находятся в памяти рядом. Авторы исследования — профессор Фред Гейдж и аспирант Брэд Аймон из Института Солка — утверждают, что одни и те же молодые нейроны реагируют на все, что происходит в течение нескольких недель.
Кроме того, компьютерная модель показала, что молодые клетки мозга сохраняют информацию о времени. «Даже несмотря на то что эти молодые клетки составляют лишь малый процент от всего мозга, мы считаем, что их роль достаточно велика в формировании чувства одновременности в воспоминаниях», — пишут Гейдж и Аймон.
Эти открытия могут очень помочь в поиске лечения заболеваний, связанных с дефицитом нейрогенеза — недостаточным образованием новых мозговых клеток — что случается при депрессии, болезнях Паркинсона и Альцгеймера. Джо Маннс, доцент психологии Университета Эмори, сообщил, что компьютерная модель, обосновывающая эффект запоминания временной соотнесенности, представляет новизну данной работы. Кроме прочего, ее авторы объясняют, почему вы можете опознать свой автомобиль и когда он очень грязный, и когда он только что из мойки, а также почему вы можете вспомнить, где сегодня припарковались даже несмотря на то, что вчера оставили машину в другом месте.
Выражение лица влияет на настроение и самочувствие человека
Принято считать, что внутреннее состояние человека отражается в выражении его лица, если, конечно, тот не старается скрыть эмоции. В США предположили, что эта зависимость может носить взаимообразный характер, считая, что для достижения внутренней гармонии, нужно придать своему лицу нейтральное выражение. Хотите, чтобы в душе все пело - улыбайтесь.
Журнал «Тайм» приводит выдержки из научного вестника «Личность и социальная психология», в котором опубликованы результаты совместной работы Дэвида Мацумото из университета Сан-Франциско и Боба Уиллингхэма из Центра психологических исследований в Беркли (штат Калифорния). Они первыми в мире провели сравнительное изучение выражений лица слепых и зрячих людей. Для эксперимента были отобраны фотографии дзюдоистов. Одни - незрячие - принимали участие в Паралимпийских играх в Афинах 2004 года, остальные - зрячие - в Олимпиаде соответственно того же года.
Ученые ставили перед собой задачу доказать практически гипотезу, выдвинутую еще Чарльзом Дарвином в книге «Выражение эмоций у людей и животных» 1872 года. Автор теории эволюции предположил, что слепые и зрячие выражают свои чувства одинаково, следовательно, физиономистика носит универсальный характер и берет свое начало опять же в эволюционном происхождении видов. Мацумото, со своей стороны, тщательно изучил 123 снимка, сделанных Уиллингхэмом, профессиональным фотографом, и рассортировал по категориям каждое выражение лица. Наблюдения свелись к однозначному выводу: золотые медалисты - и слепые и зрячие - в большинстве случаев открыто выражали радость, которая проявлялась не только в широкой улыбке, но и сокращением других мышц лица. Обладатели «серебра», недовольные вторым местом, реагировали светской или принужденной улыбкой. Мацумото и Уиллингхэм пришли к заключению, что все люди могут одинаково придавать своему лицу естественное и искусственное выражение. Наличие таких способностей у слепых, которые не в состоянии научиться гримасничать, подтвердили правильность гипотезы Дарвина.
«Тайм» обращается к наблюдениям психологов, опубликованным в 1983 году и позже. Речь шла о том, что заданное выражение лица определяет внутреннее состояние человека. Психологи советовали пациентам с суицидальными наклонностями расслаблять мышцы лица во время приступа гнева или ярости. В результате больные восстанавливали способность контролировать свои эмоции. Еще было замечено, что, если зажать карандаш в зубах (мышцы имитируют улыбку), то обычный мультфильм кажется смешнее и интереснее.
Современные тренеры уже взяли эти наблюдения на вооружение. Например, во время тренировки спортсменам настоятельно рекомендуют избегать гримасы боли или напряжения на лице, даже если физическая нагрузка очень тяжела. Как ни странно, расслабленное, ничего не выражающее выражение помогает легче преодолеть боль, истощение и усталость.
Отдельные клетки мозга работают, как оперативная память компьютера
Человеческий мозг, несмотря на многочисленные исследования, все еще хранит тайны относительно принципов своей деятельности и представляет собой загадку, над которой бьются ученые всего мира.
Помощь им в этом оказывают мыши. При изучении мозга мышей, сообщает издание LiveScience, ученые из Юго-Западного медицинского центра при техасском университете установили, что вопреки прежним убеждениям о том, что память мозга человека функционирует вследствие соединения большого числа мозговых клеток, даже отдельно взятые клетки, называемые нейронами, способны запоминать.
Эти клетки, расположенные в передней части мозга, способны сохранять следы памяти сами по себе на период времени до минуты, а, не исключено, и дольше.
Как разъяснил Дон Купер, участник исследования и помощник профессора психиатрии, подобные свойства летучей памяти, обнаруженные у мышей, концентрируются в чрезвычайно развитой части головного мозга и сродни непостоянной памяти с произвольной выборкой, или оперативной памяти компьютера.
Как известно, память, хранящаяся на жестком диске, относится к категории постоянной - к ней можно обращаться в любой время, возникни к тому нужда. Оперативная память, или RAM, - это возобновляемая (стираемая) память, которая позволяет выполнять множественные функции.
Принципы деятельности головного мозга мышей во многом схожи с работой человеческого мозга. Поэтому, как надеются исследователи, их выводы могли бы помочь понять, как мозгу человека удается сохранять быстро меняющуюся информацию.
Купер отмечает, что способность одной клетки хранить непостоянную память схожа со способностью мастера карточной игры в "очко" запоминать карты. Именно поэтому владельцы казино, отлично осведомленные о таких способностях, с целью нарушить память и помешать концентрации используют предлагаемые бесплатно алкогольные напитки и всякого рода шумовые эффекты.
Нынешнее открытие, детали которого ученые излагают в научном журнале Nature Neuroscience, способно, по их мнению, привести к улучшению понимания механизма таких явлений, как пристрастие человека к наркотическим веществам,
возникновения расстройств в области концентрации внимания, проблем утраты памяти в результате воздействия стресса и т.д.
Мозг человека может работать в режиме «скринсейвера». Даже когда глаза закрыты, зрительные центры мозга продолжают работать, считают израильские ученые. Правда, они пока не могут объяснить, почему так происходит.
Уникальные данные ЭЭГ
Исследователи из Института Вейцмана (Weizmann Institute) и их коллеги из других исследовательских центров в последние годы нередко наблюдали, что величина сенсорной активности в мозге при отсутствии стимула примерно равна той, которая наблюдается при его наличии.
Чтобы понять, почему так происходит, израильские ученые под руководством профессора Рафаэля Малача (Rafael Malach) решили измерить активность в работающих и «отдыхающих» отделах мозга. Обычно для этого исследователи используют метод функциональной магнитно-резонансной томографии (фМРТ). Но фМРТ может измерить только уровень активности клеток мозга, а вот отобразить все нюансы электрической активности нейронов она не в состоянии.
Тогда нейрофизиологи обратились за помощью к коллегам из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе (University of California at Los Angeles) и Медицинского центра Сураски в Тель-Авиве (Tel Aviv Sourasky Medical Center). Благодаря им удалось найти уникальный источник информации об электрической активности мозга – давно используемый в исследованиях метод электроэнцефалографии (ЭЭГ).
Электроэнцефалография — метод прямого отображения функциональной активности центральной нервной системы. Основан на регистрации электрических потенциалов головного мозга. Его диагностический результат — отфильтрованная сумма показателей, которые получают от отдельных нейронов.
Команде Малача даже не пришлось собирать заново данные. Ученые взяли результаты ЭЭГ больных эпилепсией. Такие пациенты проходят обширное обследование, включающее в себя и измерение электрической активности нейронов в различных отделах головного мозга, причем, несколько раз (и во время диагностики, и при лечении). Более того, их диагностируют во всех состояниях – от активного бодрствования до глубокого сна.
Мозг не спит
Анализ полученных данных показал, что, действительно, даже при отсутствии внешних стимулов электрическая деятельность в мозге продолжается. Но ее природа различается в зависимости от того, испытывает человек сенсорные ощущения или нет. Ученые выяснили, что во время отдыха деятельность мозга состоит из чрезвычайно медленных колебаний. А вот когда появляется сенсорная активность, связанная с каким-либо ответом, мозг «работает» короткими быстрыми импульсами. Возможно, считают авторы исследования, это объясняет, почему человек не испытывает галлюцинаций и не слышит голоса в то время, когда отдыхает.
Самыми сильными оказались колебания во время сна без сновидений, то есть когда человек вообще ничего не ощущает. По словам авторов, такие медленные колебания очень похожи на заставку на экране монитора.
Мыслит — значит существует
К сожалению, до конца понять функцию «скринсейвера» израильские ученые не смогли. Хотя выдвинули несколько гипотез. По одной из версий, нейроны выступают приверженцами картезианства и живут по принципу «мыслю – значит существую». То есть постоянная деятельность для них обязательна для выживания.
Согласно еще одному предположению, минимальный уровень деятельности позволяет нейронам быстро начать действовать при появлении стимула. Как говорят ученые, это что-то вроде постоянного прогрева двигателя перед стартом.
Но, тем не менее, исследователи считают, что они обосновали новый подход к изучению деятельности мозга. Если раньше предполагалось, что сенсоры «включаются» внешним стимулом, то сейчас, по словам авторов исследования, можно говорить о том, что мозг активен постоянно, а внешние стимулы лишь формируют его деятельность.
Малач заявляет, что ему и его коллегам удалось разгадать очередную загадку, которая стояла перед фундаментальной наукой. И результаты их исследования в будущем могут стать основанием для разработки продвинутых диагностических методов. Которые, кстати, не потребуют сотрудничества от пациента и пригодятся для исследования детей и больных, находящихся в коме.
Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Neuroscience
1. Кислотность желудочного сока достаточна, чтобы растворить цинк. К счастью, клетки, выстилающие стенки нашего желудка, обновляются настолько быстро, что кислота не успевает их разъесть.
2. Легкие состоят из 300.000.000.000 капилляров (мельчайших кровеносных сосудов, опутывающих более 300 миллионов альвеол - пузырьков, из которых состоят легкие). Если эти капилляры вытянуть в одну линию, они растянутся на 2400 километров.
3. Мужские яички производят 10 миллионов сперматозоидов ежедневно - этого достаточно, чтобы восстановить количество людей на Земле за полгода.
4. Кость человека сравнима по прочность с гранитом. Если из кости сделать "кирпичик" размером со спичечный коробок, он сможет выдержать 9 тонн! Это в четыре раза больше, чем выдержит аналогичный кусок бетона.
5. Ноготь на пальце полностью вырастает за месяцев.
6. Самый большой орган человека - кожа. Площадь кожного покрова взрослого человека составляет почти 2 квадратных метра. Кожа постоянно обновляется - за жизнь человек "сбрасывает" около 18 килограмм клеток кожи.
7. Во сне ваш рост увеличивается на 8 миллиметров. Правда, днем ваш рост восстанавливается - это связано с тем, что хрящевые диски в вашем позвоночнике сжимаются подобно губке под действием силы тяжести.
8. Средний человек съедает за всю жизнь 50 тонн еды и выпивает 50 тысяч литров жидкости.
9. Каждая почка содержит около миллиона отдельных фильтрующих элементов. Благодаря этому в минуту почка может фильтровать 1.3 литра крови и выделять до 1.4 литра мочи.
10. Мышцы, двигающие глазное яблоко, сокращаются за день около 100.000 раз. Чтобы нагрузить таким же образом, скажем, мышцы ног, вам бы пришлось проходить за день более 80 километров.
11. За полчаса тело человека выделяет количество тепла, достаточное чтобы вскипятить два литра воды.
12. Клетке крови требуется менее минуты, чтобы совершить путешествие по кровеносной системе и вернуться в исходную точку.
13. Фрагменту кожи обрезанного младенца, размером с почтовую марку, требуется три недели, чтобы вырасти до площади трех баскетбольных площадок. Это, естественно, делается в лаборатории, а выращенная таким образом кожа используется для операций при ожогах.
14. Через глаза мы воспринимает 90 процентов информации об окружающем мире.
15. В женском яичнике содержится полмиллиона яйцеклеток, из которых только 400 будут иметь шанс дать жизнь ребенку.
10 место: Столбняком можно заболеть, наступив пяткой на ржавый гвоздь. Столбняк передается бактерией Clostridium Tetani, которая размножается в кишечной флоре травоядных животных. Если, конечно, гвоздь лежал в навозе, а потом его острие попало в пятку, можно заразиться столбняком, но ржавчина здесь ни при чем.
9 место: Люди, живущие в браке, продлевают свою жизнь. На самом деле, связь здесь обратная: они потому и имеют партнера по жизни, что могут жить дольше. То есть их инстинктивно выбирают как наиболее живучих.
8 место: Не стоит заниматься любовью перед ответственными соревнованиями. Похоже, что мы обязаны этой ошибке Зигмунду Фрейду, который убеждал, что у каждого человека есть строго определенное количество энергии: потратишь ее на одно, не хватит на другое. На самом деле секс никак не отражается на спортивных результатах. Другое дело, если вы плохо выспались.
7 место: Нужно хорошо завтракать. Легенда о полезности завтраков родилась в 40-х годах, когда на добровольцах проверяли, насколько хорошо они переносят нагрузки в зависимости от времени питания. Честно говоря, результаты экспериментов не дали однозначного результата, но оплатившие эти исследования американские концерны — производители кукурузных хлопьев — раструбили на весь мир о пользе плотного завтрака.
6 место: Чтение в сумерках вредно для глаз. Ничего подобного. Конечно, чтобы рассмотреть буквы при плохом освещении, нам надо сильнее напрягать глаза и результатом может быть головная боль, но глазам это не вредит.
5 место: Заниматься плаванием после еды вредно и опасно. Эту сказку распространил 50 лет назад американский Красный Крест, издав брошюру, в которой рекомендовалось не заниматься плаванием после еды, поскольку от этого якобы могут возникнуть боли в желудке, и вы можете утонуть.
4 место: Знаменитому кризису среднего возраста на самом деле подвержены только 5 процентов людей. Сюда входят те, кто, с одной стороны, ставил перед собой задачу, скажем, стать президентом компании «Мерседес-Бенц» и к 35 годам обнаруживает, что он им не стал, либо люди сверхосторожные, которые все на что-то надеялись и бежали от житейских трудностей. Человеку исполняется 40, и он вдруг видит перед собой огромную гору проблем. Для остальных 95% населения это — возраст как возраст.
3 место: У китайцев желтый цвет кожи. Типичный китаец нисколько не желтее типичного француза. Впервые упоминание о желтом цвете кожи появляется в XVIII веке, когда начали делить человечество на расы. При этом «потребовалась» промежуточная раса между белыми на севере и черными на юге.
2 место: Таким же образом появились «краснокожие». Шведский ученый Карл Линней, деля людей на 4 типа (европейский белый человек, американский красный человек, азиатский желтый человек, африканский черный человек), не учел, что красный цвет лица американских индейцев часто связан с цветом их боевой окраски. Естественный цвет лица индейцев — бледно-коричневый.
1 место: Есть рыбу полезно для мозга. Этот миф родился в результате псевдоисследований немецкого медика и натурфилософа Фридриха Бюхнера, который открыл в человеческом мозгу фосфор и пришел к заключению, что это вещество является якобы катализатором мышления. На самом деле наш организм вовсе не нуждается в рыбе как непременном источнике фосфора. Его достаточно в яйцах, мясе, молоке и овощах, а для хорошей работы мозга фосфор вообще не нужен. Действительно полезно для работы мозга есть не рыбу, а икру, в которой содержатся аминокислоты и витамин А.
Мифы об эмбрионах
Линейный вид
