Вес мозга человека крысы

Вес мозга человека крысы

• ЖАНРЫ 360
• АВТОРЫ 278 051
• КНИГИ 656 570
• СЕРИИ 25 134
• ПОЛЬЗОВАТЕЛИ 613 131

40 ИССЛЕДОВАНИЙ, КОТОРЫЕ ПОТРЯСЛИ ПСИХОЛОГИЮ

Секреты выдающихся экспериментов

Редкая удача для учебника! Эту книгу хочется перечитать вновь!

«Замечательное собрание классических исследований, наилучшим способом представляющих науку психологию студентам!»

Диане Перин Хок, Кэролайн Мэй Перин Хок

и Беверли К. Болла посвящаю.

«…Исследования наиболее известные, наиболее важные, наиболее влиятельные в истории психологии»

Наука движется сквозь историю разными путями и с различной скоростью. Временами ее движение замедляется, так что кажется, будто она почти или полностью остановилась в своем развитии. А затем наступают периоды бурного, стремительного роста, когда новые открытия поднимают вокруг себя волны интереса, дебатов, исследований и достижений.

Эти открытия в буквальном смысле переворачивают наши представления о том, как устроен мир. История психологии не отличается в этом отношении от истории остальных наук. История эта отмечена исследованиями, оказавшими глубокое и длительное воздействие на дисциплины, составляющие науку, которую мы называем психологией.

Результаты этих исследований изменили наши познания о человеческом поведении и подготовили почву для многочисленных новых проектов и исследовательских программ. И даже в тех случаях, когда результаты этих эпохальных исследований позднее были подвергнуты сомнению и критике, их влияние и их роль в контексте истории развития психологии никогда не утратят своего значения. На них продолжают ссылаться авторы новых исследований; они не перестают быть предметом внимания научных дискуссий; эти исследования продолжают оставаться основным материалом новых учебников и занимать умы новых поколений психологов.

Основным материалом учебников психологии являются ключевые исследования, сформировавшие организм психологической науки в течение ее непродолжительной истории. Однако в учебных пособиях оригинальным исследованиям редко уделяется то внимание, которого они заслуживают. Процесс исследования, как правило, описывается в настолько сокращенном и схематическом виде, что дух творческого поиска и открытия из них практически полностью исчезает.

Более того, методы и результаты исследований порой описываются таким образом, что создают у читателя неверное представление об истинных масштабах и значении проделанной работы. Это замечание ни в коем случае не следует рассматривать как критику авторов учебной литературы, поставленных в жесткие рамки и вынужденных принимать множество решений, касающихся того, какой материал им необходимо изложить и насколько подробно. К сожалению, эту ситуацию нельзя назвать благоприятной, поскольку фундаментом психологической науки являются именно исследования, и прежде всего благодаря оригинальным и изящным исследованиям наши знания и наше понимание человеческого поведения прошли нелегкий путь накопления и уточнения, позволивший им достичь уровня, которым мы обладаем сегодня.

Данная книга является попыткой заполнить значительный пробел, образовавшийся между текстами учебников и исследованиями, которым эти учебники обязаны своим появлением. Эта книга — путь по заголовкам истории психологии. Мы надеемся, что она будет полезна всем, кто хотел бы достичь более глубокого понимания истинных истоков психологии.

Исследования, включенные в эту книгу, были тщательно отобраны из числа найденных в психологических текстах и журналах, а также рекомендованных ведущими авторитетами во многих разделах психологии. Количество работ, подлежащих включению, изначально не планировалось, однако после того как исследования были отобраны, число 40 показалось подходящим как с исторической точки зрения, так и с точки зрения объема книги.

Выбранные исследования, предположительно, являются наиболее известными, наиболее важными или наиболее влиятельными в истории психологии. Я использую слово предположительно, поскольку многие из тех, кто прочтет эту книгу, могут пожелать оспорить сделанный мною выбор в тех или иных пунктах. В одном можно быть уверенным: невозможно составить такой список из сорока исследований, который удовлетворил бы всех.

Тем не менее исследования, включенные в эту книгу, до сих пор продолжают наиболее часто цитироваться; именно они вызвали наибольшее количество споров в период их опубликования, вдохновили наибольшее количество уточняющих исследований по смежным вопросам, открыли новые горизонты экспериментальной психологии или заставили нас радикально изменить наши представления о человеческом поведении. Описание организовано по разделам психологии, которым рассматриваемые здесь исследования в наибольшей степени соответствуют. Это такие разделы, как Биология и человеческое поведение; Восприятие и осознание; Научение и обусловливание; Интеллекту познание, память; Развитие человека; Эмоции и мотивация; Личность; Психопатология; Психотерапия; Социальная психология.

С целью наиболее ясного понимания сути каждого описываемого исследования на протяжении всей книги используется стандартный формат. Каждая глава содержит:

1. Точную ссылку на легкодоступную публикацию, в которой может быть найден оригинальный отчет об исследовании.

2. Краткое введение; оно описывает общее состояние знаний в соответствующей области, послужившее почвой для проведения исследования, и причины, по которым исследователи осуществили данный проект.

3. Теоретические положения или гипотезы, на которых основывалось данное исследование.

4. Подробное описание экспериментальной схемы и методов, используемых при проведении исследования, включая, где это представлялось уместным, информацию об испытуемых и способах их набора; описание используемой аппаратуры и материалов, а также конкретных процедур, осуществляемых при проведении исследования.

5. Краткую сводку результатов исследования, изложенную ясным, понятным языком, без использования технических терминов, статистического представления информации и профессионального жаргона.

6. Интерпретацию смысла полученных результатов, базирующуюся на представленной авторами исследования в оригинальной статье.

7. Значение исследования для развития соответствующего раздела психологии.

8. Краткое обсуждение результатов проведенных позднее исследований, подтверждающих либо ставящих под сомнение результаты оригинального исследования, а также вопросы и критику, последовавшие со стороны других специалистов, работающих в соответствующей области.

9. Примеры современных разработок по теме и информация о статьях других авторов, ссылающихся на оригинальное исследование, свидетельствующие о его влиянии на современную психологию.

10. Ссылки на дополнительные и содержащие более свежую информацию публикации, имеющие отношение к исследованию.

Ученые нередко изъясняются языком, который непросто понять (даже другим ученым!). Основная цель данной книги — представить их открытия в осмысленной и доступной для читателя форме и дать ему возможность самому пережить тот энтузиазм и драматизм, которыми сопровождались эти замечательные и важные открытия. Там, где это было возможно и уместно, описания представленных исследований были подвергнуты упрощению и редактированию с Целью облегчить чтение и понимание текста. Однако это было сделано таким образом, чтобы сохранить смысл и изящество проделанной работы и более ясно и отчетливо представить в глазах читателей ее значение для психологической науки.

Источник

Размеры головного мозга живых существ

Головной мозг — часть центральной нервной системы большинства хордовых, который состоит из большого числа связанных между собой нейронов. Именно нейроны формируют сложные электрические импульсы, которые контролируют деятельность всего организма.

Сергей Савельев. О человеческом мозге

Методы исследования мозга

Мозг любого живого существа — пожалуй, самый загадочный и малоизученный орган. Функционирование отдельных видов клеток и отделов мозга четко выяснено и описано, но объяснить, каким образом мозг функционирует как единое целое науке пока не удалось. Хотя, достоверности ради, надо сказать, что в последние годы прогресс в подобных исследованиях все-таки наблюдается.

• метод абляции – заключается в удалении одного из отделов мозга и последующем наблюдении поведения организма;
• транскраниальная магнитная стимуляция — оценка возбудимости головного мозга при помощи магнитных импульсов.
• электрофизиология — регистрация электрических импульсов активности мозга;
• электрическая стимуляция — стимуляция отдельных областей мозга с помощью электрических импульсов.

НаучФильм. Головной мозг

Размер головного мозга 20-ти разных живых существ, индекс энцефализации

Проводя исследования, ученые выяснили, что величина головного мозга дифференциируется у разных животных, причем наблюдается разное соотношение величины мозга и массы тела живого существа. Чем больше масса мозга относительно массы тела, тем больше мозговой ткани используется для решения познавательных задач. Поэтому было введено такое понятие, как коэффициент энцефализаии – относительное соотношение массы тела и величины мозга млекопитающего. Он высчитывается по формуле:

где m – масса мозга, г; M – масса тела, г.

Индекс энцефализации дает возможность изучить потенциальные возможности различных видов.

Размер мозга не влияет на интеллект

Следует детальнее рассмотреть эту аксиому на примерах животных разных классов и видов.

Классификация начинается самой большой цифрой (самым умным из животных) и продолжается в порядке спадания.

1. Бутылконосый дельфин . Мозг весит 1550 г, коэффициент энцефализации составляет 4,14
2. Лиса – 53г, коэффициент =1,6
3. Слон – 7843 г, коэффициент = 1,3
4. Собака – 64 г, коэффициент = 1,2
5. Макака – 62г, коэффициент = 1,19
6. Осел – 370г, коэффициент = 1,09
7. Кошка – 35 г, коэффициент = 1,0
8. Воробей – 1,0г, коэффициент = 0,86
9. Жираф – 680г, коэффициент = 0,66
10. Лошадь – 510г, коэффициент = 0,9
11. Овца – 140г, коэффициент = 0,8
12. Кашалот – 7800 г, коэффициент = 0,58
13. Кролик – 12г, коэффициент = 0,4
14. Крыса – 2г, коэффициент = 0,4
15. Носорог – 500г, коэффициент = 0,37
16. Еж – 3.3г, коэффициент = 0,3
17. Мышь полевая – 0,2г, коэффициент = 0,22
18. Зеленая ящерица 0,1г, коэффициент = 0,04
19. Комнатная муха – 0,0002г, коэффициент = 0,02
20. Гадюка – 0,1г, коэффициент = 0,005

Итак, самым похожим на человека по величине коэффициента энцефализации является дельфин.

Как видим, стереотип о невысоких умственных способностях, например, осла, жирафа и овцы не имеет под собой основания.

Интересный факт: у насекомых мозга нет, роль центральной нервной системы у них выполняют нервные узлы — ганглии. Теоретически, если таракан останется без головы, он умрет от того, что не сможет есть.

Доведено также, что мыслительные способности организма зависят не только от величины мозга, а в немалой степени – от числа связей между нейронами.

Предупреждение усыхания мозга у людей

Следует детальнее рассмотреть мозг человека, так как именно этот орган при более детальном изучении может дать ответы на вечные вопросы, касающиеся нашего развития и жизнедеятельности.

Мозг новорожденного весит 365 г, ребенка 2 лет – 930 г, ребенка 6 лет – 1211 г, взрослого человека – 1400 г. Коэффициент энцеффализации мозга человека возрастом более 18 лет равен 6,74.

Интересно, что существует различие между мозгом мужчины и женщины. Первые зарегистрированные исследования половых различий мозга провел Френсис Гаттон еще в 1882 году. Позднее ученые из авторитетных, всемирно известных исследовательских институтов доказали, что мозг мужчины в среднем на 125 гр. больше, чем мозг женщины. Кроме того, существуют так же расовые и национальные различия. К примеру, обладателями самого легкого мозга являются австралийцы – 1185 г, самого тяжелого – европейцы – 1375 г.. При том у англичан мозг весит в среднем – 1346 г, у французов – 1280 г, у корейцев – 1376 г, у японцев – 1313 г. Лидеры – немцы, их мозг весит 1425 г. Мозг у россиян меньше немецкого на 26 граммов. У афроамериканцев мозг в среднем весит 1223 г, это на 100 г меньше, чем у белокожего населения США.

Функциональная характеристика отдельных участков коры мозга

В каждом полушарии мозга есть четыре доли

Физиология вегетативной нервной системы

В течении жизни мозг может менять свой вес в сторону усыхания. В основном, гиппокамп уменьшается у людей, страдающих от депрессии и шизофреников. В настоящее время ученым известно, одни участки мозга стареют быстрее, чем другие. Вследствие возрастных изменений, потеря в объеме может доходить до 10%. Как установили ученые из медицинского центра университета Раш, к потере памяти и усыханию мозга в старшем воздасте приводит дефицит витамина В₁₂, а так же такое заболевание, как сахарный диабет.

Вегетативная нервная система

Как избежать этого и предупредить высыхание серого вещества?

Ответ прост: нужно почаще употреблять в пищу продукты, содержащие этот самый витамин В₁₂. В самых больших количествах он содержится в молоке, яйцах, мясе, птице, рыбе.

Очень полезны в этом плане бобы, фасоль, бананы, зерновой хлеб – именно в этих продуктах содержатся глюциды (медленные углероды), которые замедляют процессы старения мозга. Следует заниматься спортом: даже незначительные нагрузки стимулируют насыщение крови кислородом, соответственно в мозг поступает значительно больше питательных веществ. Очень важно установить для себя правильное питание, основными правилами котрого является ограниченое количество сладкого, а так же разнообразие в пище: мозг не любит диеты, где в течении нескольких недель нужно питаться однообразно.

Только правильный подход к собственному образу жизни позволит сохранить молодость мозга и увеличить уровень IQ.

Источник

Размер мозга — Brain size

Размер мозга является частой темой исследования в области анатомии , биологической антропологии, зоологии и эволюции . Размер мозга иногда измеряется по весу, а иногда по объему (с помощью МРТ или объемом черепа ). Тестирование интеллекта с помощью нейровизуализации можно использовать для изучения объемных измерений мозга. Что касается «тестирования интеллекта», часто исследуется вопрос о соотношении размера мозга и интеллекта . Этот вопрос довольно спорный и будет рассмотрен далее в разделе, посвященном разведке. Размер мозга и емкость черепа важны не только для людей, но и для всех млекопитающих.

СОДЕРЖАНИЕ

У людей правое полушарие головного мозга обычно больше левого, тогда как полушария мозжечка обычно ближе по размеру. Мозг взрослого человека в среднем весит около 1,5 кг (3,3 фунта). У мужчин средний вес составляет около 1370 г, у женщин — около 1200 г. Объем составляет около 1260 см 3 у мужчин и 1130 см 3 у женщин, хотя есть существенные индивидуальные различия. Еще одно исследование показало, что вес мозга взрослого человека составляет 1300-1400 г для взрослых людей и 350-400 г для новорожденных. Существует диапазон объема и веса, а не только одно число, на которое можно полностью положиться, как в случае с массой тела. Также важно отметить, что различия между особями не так важны, как различия внутри видов, поскольку в целом различия намного меньше. Различаются также механизмы межвидовой и внутривидовой изменчивости.

Размер мозга

От ранних приматов до гоминидов и, наконец, до Homo sapiens , мозг постепенно увеличивается, за исключением вымерших неандертальцев, размер мозга которых превышал размер мозга современного Homo sapiens. Объем человеческого мозга увеличивался по мере развития человека (см. Homininae ), начиная с примерно 600 см 3 у Homo habilis до 1680 см 3 у Homo neanderthalensis , который был гоминидом с самым большим размером мозга. Увеличение размера мозга остановилось у неандертальцев. С тех пор средний размер мозга уменьшился за последние 28000 лет. Объем черепа уменьшился с примерно 1550 см 3 до примерно 1440 см 3 у мужчин, в то время как объем черепа у женщин уменьшился с примерно 1500 см 3 до примерно 1240 см 3 . Другие источники с большим размером выборки современных Homo sapiens находят примерно такой же объем черепа у мужчин, но более высокий объем черепа — около 1330 см 3 у женщин.

Homo floresiensis — гоминин с острова Флорес в Индонезии, окаменелости которого датируются 60 000–100 000 лет назад. Несмотря на его относительно производное положение в филогении гомининов, компьютерная томография его черепа показывает, что объем его мозга составлял всего 417 см 3 , что меньше, чем у даже Homo habilis , который, как полагают, вымер гораздо раньше (около 1,65 миллиона лет назад). .). Считается, что причиной этого уменьшенияразмера мозга является островной синдром, при котором мозг островных видов становится меньше из-за снижения риска нападения хищников. Это полезно, поскольку снижает базальную скорость метаболизма без значительного увеличения риска нападения хищников.

В последние годы были проведены эксперименты, в которых были сделаны выводы о размере мозга в связи с мутацией гена, вызывающей микроцефалию , нарушение нервного развития, которое влияет на объем коры головного мозга.

Размеры мозга гоминидов

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 «.

В целом, существует сходство между измерениями объема мозга взрослых людей разного возраста и пола. Тем не менее, лежащие в основе структурные асимметрии все же существуют. Размер различных структур мозга варьируется в развитии ребенка у разных людей и полов. Мозг человеческого ребенка при рождении в среднем составляет 369 см 3 и увеличивается в течение первого года жизни примерно до 961 см 3 , после чего скорость роста снижается. Объем мозга достигает пика в подростковом возрасте, а после 40 лет он начинает снижаться на 5% за десятилетие, ускоряясь примерно к 70. Средний вес мозга взрослого мужчины составляет 1345 граммов, в то время как средний вес мозга взрослой женщины составляет 1222 грамма. Было обнаружено, что у мужчин в среднем больший объем головного мозга, мозжечка и церебральных долей коры, за исключением, возможно, левой теменной части. Гендерные различия в размере зависят от более конкретных областей мозга. Исследования, как правило, указывают на то, что у мужчин относительно большие миндалевидное тело и гипоталамус , в то время как у женщин относительно большие хвостатое тело и гиппокамп . При сопоставлении внутричерепного объема , роста и веса Келли (2007) указывает, что у женщин более высокий процент серого вещества , тогда как у мужчин более высокий процент белого вещества и спинномозговой жидкости . Однако результаты этих исследований сильно различаются между собой.

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.

Пик общего объема головного мозга и серого вещества приходится на возраст от 10 до 20 лет (у девочек раньше, чем у мальчиков), тогда как объем белого вещества и желудочков увеличивается. Существует общая закономерность нервного развития пиков в детстве, за которыми следует подростковый спад (например, синаптическая отсечение ). В соответствии с данными взрослых, средний объем головного мозга у мальчиков примерно на 10% больше, чем у девочек. Однако такие различия не следует интерпретировать как привнесение каких-либо функциональных преимуществ или недостатков; общие структурные показатели могут не отражать функционально значимые факторы, такие как нейронные связи и плотность рецепторов, и следует отметить высокую вариабельность размера мозга даже в узко определенных группах, например, у детей одного возраста могут быть до 50% различий в общий объем мозга. У молодых девочек в среднем относительно больший объем гиппокампа , тогда как миндалины больше у мальчиков. Тем не менее, многочисленные исследования показали более высокую синаптическую плотность у мужчин: исследование 2008 года показало, что у мужчин была значительно более высокая средняя синаптическая плотность — 12,9 × 108 на кубический миллиметр, тогда как у женщин она составляла 8,6 × 108 на кубический миллиметр, то есть разница в 33%. . Другие исследования показали, что в мужском мозге в среднем на 4 миллиарда нейронов больше, что подтверждает эту разницу, поскольку каждый нейрон имеет в среднем 7000 синаптических связей с другими нейронами.

Существенные динамические изменения в структуре мозга происходят в период взросления и старения со значительными различиями между людьми. В последующие десятилетия мужчины демонстрируют большую потерю объема всего мозга, лобных и височных долей , тогда как у женщин наблюдается повышенная потеря объема в гиппокампе и теменных долях . У мужчин наблюдается более резкое сокращение глобального объема серого вещества, хотя у обоих полов оно варьируется в зависимости от региона, а в некоторых районах влияние возраста практически отсутствует. Общий объем белого вещества не уменьшается с возрастом, хотя есть различия между областями мозга.

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 демонстрируют корреляцию между размером мозга и интеллектом: больший мозг предсказывает более высокий интеллект. Однако неясно, является ли корреляция причинной. Большинство исследований МРТ сообщают об умеренной корреляции от 0,3 до 0,4 между объемом мозга и интеллектом. Наиболее устойчивые ассоциации наблюдаются в лобных, височных и теменных долях, гиппокампе и мозжечке, но они объясняют лишь относительно небольшую вариацию IQ, что предполагает, что, хотя размер мозга может быть связан с интеллектом человека, другие факторы также играют роль. Кроме того, объемы мозга не сильно коррелируют с другими, более конкретными когнитивными показателями. У мужчин IQ больше коррелирует с объемом серого вещества в лобной доле и теменной доле , которые примерно участвуют в сенсорной интеграции и внимании, тогда как у женщин он коррелирует с объемом серого вещества в лобной доле и области Брока , которая участвует в речи. .

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

Самый большой мозг — это мозг кашалотов , весом около 8 кг (18 фунтов). An слон «мозг сек весит всего более 5 кг (11 фунтов), A афалина » с 1,5 до 1,7 кг (3,3 до 3,7 фунтов), в то время как мозг человека составляет около 1,3 до 1,5 кг (2,9 до 3,3 фунтов). Размер мозга может варьироваться в зависимости от размера тела . Однако соотношение не пропорционально: соотношение массы мозга к массе тела варьируется. Наибольшее соотношение обнаружено у землеройки . Усредняя вес мозга по всем отрядам млекопитающих , он следует степенному закону с показателем порядка 0,75. Есть веские причины ожидать степенного закона: например, отношение размера тела к длине тела следует степенному закону с показателем 0,33, а отношение размера тела к площади поверхности следует степенному закону с показателем степени равным 0,33. 0,67. Объяснение показателя 0,75 неочевидно; однако стоит отметить, что несколько физиологических переменных, по-видимому, связаны с размером тела примерно одним и тем же показателем — например, скорость основного обмена .

Эта формула степенного закона применима к «среднему» мозгу млекопитающих в целом, но каждая семья (кошки, грызуны, приматы и т. Д.) В некоторой степени отходит от нее, что обычно отражает общую «сложность» поведение . У приматов для данного размера тела мозг в 5-10 раз больше, чем предсказывает формула. У хищников, как правило, мозг относительно больше, чем у животных, на которых они охотятся; Плацентарные млекопитающие (подавляющее большинство) имеют относительно больший мозг, чем сумчатые животные, такие как опоссум. Стандартный показатель для оценки размера мозга животного по сравнению с размером его тела известен как коэффициент энцефализации . Коэффициент энцефализации человека составляет 7,4-7,8.

Когда мозг млекопитающего увеличивается в размерах, не все его части увеличиваются с одинаковой скоростью. В частности, чем крупнее мозг вида, тем большую долю занимает кора . Таким образом, у видов с самым большим мозгом большая часть их объема заполнена корой: это относится не только к людям, но и к таким животным, как дельфины, киты или слоны. Эволюция Homo sapiens за последние два миллиона лет была отмечена постоянным увеличением размера мозга, но большая часть этого может быть объяснена соответствующим увеличением размеров тела. Однако есть много отклонений от тенденции, которые трудно объяснить систематическим образом: в частности, появление современного человека около 100000 лет назад было отмечено уменьшением размеров тела одновременно с увеличением размера мозга. . Тем не менее, примечательно, что неандертальцы , вымершие около 40 000 лет назад, имели больший мозг, чем современный Homo sapiens .

Не все исследователи довольны тем вниманием, которое уделяется размеру мозга. Рот и Дике, например, утверждали, что другие факторы, помимо размера, в большей степени связаны с интеллектом, такие как количество корковых нейронов и скорость их связей. Более того, они отмечают, что интеллект зависит не только от количества мозговой ткани, но и от деталей того, как она устроена. Также хорошо известно, что вороны , вороны и африканские серые попугаи довольно умны, хотя у них маленький мозг.

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

Объем черепа — это мера внутреннего объема черепа у позвоночных , у которых есть мозг . Наиболее часто используемой единицей измерения является кубический сантиметр (см 3 ). Объем черепа используется как приблизительный показатель размера мозга, а он, в свою очередь, используется как приблизительный показатель потенциального интеллекта организма. Пропускная способность черепа часто проверяется путем заполнения полости черепа стеклянными шариками и измерения их объема или с помощью компьютерной томографии. Более точный способ измерения объема черепа — это сделать внутричерепную повязку и измерить количество воды, вытесняемой им. В прошлом были проведены десятки исследований для оценки емкости черепа. Большинство этих исследований было выполнено на сухом черепе с использованием линейных размеров, методов упаковки или иногда радиологических методов.

Знание объема полости черепа может быть важной информацией для изучения различных популяций с различными различиями, такими как географическое, расовое или этническое происхождение. На емкость черепа могут влиять и другие факторы, например питание. Он также используется для изучения корреляции между объемом черепа с другими размерами черепа и для сравнения черепов разных существ. Он обычно используется для изучения аномалий размера и формы черепа или аспектов роста и развития объема головного мозга. Объем черепа — это косвенный подход к оценке размера мозга. Несколько исследований емкости черепа было проведено на живых существах с помощью линейных размеров.

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

• Орангутаны : 275–500 см 3 (16,8–30,5 у.е. дюйма)
• Шимпанзе : 275–500 см 3 (16,8–30,5 у.е. дюйма)
• Гориллы : 340–752 см 3 (20,7–45,9 у.е. дюйма)

Источник