влияет ли вес мозга на умственные способности
Зависят ли интеллектуальные способности от массы мозга?
В действительности ли наш интеллект напрямую зависит от размера мозга? И чем собственно определяется интеллект. Если уровнем IQ, тогда результаты сильно зависят от нашего психологического состояния на момент прохождения и не могут быть применены в повседневной жизни. Все эти вопросы изучает Университет Содружества Вирджиния, с некоторыми выводами исследователей которого вы можете познакомиться на страницах этого обзора.
До сих пор исследователи были точно убеждены в одной вещи: размер мозга никак не влияет на сообразительность. Если бы это было наоборот, то слоны и синие киты давно бы уже перегнали по интеллектуальному развитию человека. По большей части главным критерием к способности познания является отношение массы мозга к массе тела. У человека это отношение составляет около 2% (при средней массе мозга 1200 гр.), в то время как у кита оно менее 0,01% (вес мозга кита равен 4800 гр.).
Тем не менее, исследования Университета Вирджиния показали, что среди видов объем мозга напрямую связан с познавательными способностями, такими как новаторские решения в условиях экологических проблем, более эффективная цепочка питания и более сложная социальная иерархия. Внутри же видов данные противоречия почти не заметны. Даже если взять двух людей с массами мозга 1100 гр. и 1400 гр. соответственно, вряд ли вы найдете существенные различия в уровне их интеллектуального развития. Здесь не первое место выходят причины иного характера: плотность нейронов, структурные различия мозга и др. Эти выводы подтверждаются и результатами IQ – различие массы мозга не оказывало существенного различия на результаты.
И хотя многие исследователи не согласны с выводом ученых Университета Вирджиния, их работы явно доказывают прямую связь между массой мозга и умом независимо от пола и возраста. В соответствии с выводами ученых именно поэтому мужчины умнее женщин (разница в массе их мозга составляет около 100 гр.), а шимпанзе (350 гр.) намного умнее лемуров (2 гр.)
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.
Есть ли разница, какой мозг вам достался?
Мозг известного русского писателя Тургенева весил 2012 граммов. Мозг не менее известного французского писателя Анатоля Франса весил чуть больше килограмма, а мозг английского писателя Артура Конан Дойла весил всего лишь 800 граммов. Значит ли это, что Тургенев был в два раза умнее Франса и в 2,5 раза талантливее Конан Дойла?
Миф о том, что ум и интеллект зависят от размеров мозга, — один из самых стойких и неистребимых. Мерилом умственных способностей испокон веку был размер лба.
Узколобый — это значит тупой, недалекий, неразвитый.
Семи пядей во лбу, напротив — мудрец, мыслитель, гений.
Пядь, вообще-то, — это 18 сантиметров. Семь пядей — метр двадцать. Представьте себе человека с таким лбом.
В начале XIX века народная мудрость о семи пядях во лбу неожиданно получила мощную научную поддержку. Австрийский врач Франц Галль создал первую в истории псевдонауку — френологию. По Галлю, выходило, что интеллектуальные способности зависят от формы черепной коробки.
Френология была очень популярна в России, но у себя на родине, в Пруссии, Галль подвергся резкой критике коллег. И вынужден был сбежать во Францию. Там Галль несколько раз опрометчиво высказался по поводу недостаточно вместительной черепной коробки Наполеона и в результате лишился права «проповедовать» свое учение в Париже.
Говорят, что Наполеон в конце жизни главной своей заслугой считал запрет теории Галля, а не поход в Россию.
В реальности, конечно, размер головы имеет значение только при покупке шапки. Ну, или для примерки короны.
В тридцатые годы в Советском Союзе был целый институт, возглавляемый ученым-мозговедом Владимиром Михайловичем Бехтеревым, который пытался доказать, что мозги одаренных людей отличаются от мозга людей обычных. А уж мозг супергения и сверхчеловека Ленина с ними со всеми рядом не стоял… То есть не лежал… Точнее, не плавал в формалине.
Сначала Бехтерев надеялся найти зависимость между весом мозга и интеллектом. Но тот самый эталонный образец, ради которого в 1924 году при Московском институте мозга была создана специальная лаборатория, не дотягивал по весу даже до среднестатистического (мозг Ленина весил всего лишь 1340 граммов при мужской норме кило четыреста). И тогда Бехтерев поставил перед своими сотрудниками задачу найти хоть какие-то отличия в строении мозга обычных людей, талантливых и гениев.
Для сравнительного анализа при поиске гениальности в сером веществе покойного вождя мирового пролетариата в Институте мозга была собственная небольшая коллекция образцов разных мозгов. В основном упокоившихся лидеров партии и правительства, а также доставшиеся от бесхозных трупов.
Но и ее не хватило.
В 1927 году академик Бехтерев предложил советскому правительству создать Пантеон Мозга с целью «увековечивания памяти выдающихся деятелей», а также для «всестороннего изучения особенностей строения мозга выдающихся людей и сопоставление с особенностями… их одаренности».
По злой иронии судьбы, первым экспонатом Пантеона Мозга стал мозг самого академика Бехтерева.
К 1934 году Пантеон уже владел мозгами Клары Цеткин, академиков Луначарского, Гулевича и Покровского, поэтов Маяковского, Белого и Багрицкого, писателя Горького, режиссера Станиславского и даже певца Леонида Собинова.
Но вот найти между ними какие-то различия, а главное, доказать, что мозг вождя мирового пролетариата по строению чем-то отличается от мозга оперного певца, ученые не смогли, как ни старались.
На самом деле мудрость и интеллект зависят не от размера головного мозга. И даже не от количества нервных клеток. Оно у всех людей одинаково. Каждый человек при рождении получает примерно 86 миллиардов нейронов, и это количество не меняется до конца жизни. Зато по мере развития, обучения и познания у людей увеличивается количество связей между нейронами.
Каждый раз, когда мы узнаем что-то новое, например, что вода мокрая, сахар сладкий, а сумма квадратов катетов равна квадрату гипотенузы, возникает новая нейронная связь — синапс. У одного нейрона может быть от 1 до 10 тысяч связей с другими нейронами.
Чем больше мы узнаем, тем больше синапсов образуется. Вот от них-то, точнее от их количества, наш ум и зависит.
Получается, что стартовые условия у нас у всех одинаковые. А вот с каким интеллектуальным багажом мы приходим к финишу — зависит только от нас самих, от нашей лени или от нашей любознательности.
При рождении вес мозга ребенка составляет примерно 300 граммов. Человек растет, и мозг растет вместе с ним, занимая 95% процентов объема черепной коробки. К 18 годам мозг достигает своего максимального веса.
Мозг среднестатистического человека весит от одного до двух килограммов.
Мужские мозги тяжелее женских в среднем на 125 граммов.
Говорят, из-за того, что у женщин уменьшены центры, отвечающие за логику. Все врут.
Кстати, самый тяжелый мозг за всю историю исследовательской медицины был зафиксирован у одного пациента психиатрической клиники. Он весил 2 килограмма 850 граммов. Мозг признанного гения всех времен и народов Альберта Эйнштейна весил всего лишь 1230 граммов.
А у Луи Пастера вообще было только одно полушарие.
Короче говоря, то, какого размера мозг вам достался, не имеет никакого значения. Но это не значит, что врожденные характеристики мозга не имеют значения. Имеют. И еще какое. Прочитайте об этом в главе «Есть ли у мозга совесть?».
Если стартовые условия у всех одинаковые и от размера мозга ничего не зависит, почему тогда одни люди умнее других?
Потому что одни ухаживают за мозгом, загружают его работой, каждый день «кормят» его новой информацией, занимаются его обучением, а другим просто лень, или они пока еще не знают, что мозг очень любит учиться. Чем больше мы узнаем, тем больше нейронных связей образуется. Чем больше мы используем мозг для решения новых задач, тем умнее становимся. Почитайте об этом в главе «Как сделать мозг еще умнее?».
А как же врожденные способности? Есть ли у мозга врожденная специализация?
Врожденные способности и таланты — это отдельная тема отдельной главы. Она так и называется: «Где у мозга призвание?».
«То, что вы делаете и чему учитесь на протяжении жизни, влияет на форму и вид вашего мозга — иными словами, меняет его «проводку». У разных людей разные отделы мозга развиваются в различной степени. Нет даже двух человек, у которых одинаковая информация хранилась бы в мозге в одних и тех же местах. Человек обладает многими видами интеллекта, большинство из которых невозможно оценить при помощи IQ-тестов».
Учёные выяснили связь между размером мозга и уровнем интеллекта
Международная группа учёных провела научное исследование и выяснила, как размер мозга влияет на уровень интеллекта человека. Оказалось, что на когнитивные способности больше влияет количество нейронных связей между различными участками мозга, а не его размер.
С помощью метода магнитно-резонансной томографии учёные определили размер гиппокампа (структуры мозга, отвечающей за память и обучение) участников эксперимента, а потом оценили объём белого вещества — совокупности нейронных связей, соединяющих гиппокамп с другими отделами мозга. Также всех участников протестировали на способность к обучению и проверили у них объём рабочей памяти, пишет журнал Cerebral Cortex..
Все полученные данные исследователи проанализировали и таким образом выяснили, как связаны меду собой размер гиппокампа, объём белого вещества, обучаемость и память. Оказалось, что размер гиппокампа имеет значение только в том в случае, если сочетается с большим объёмом белого вещества. Так, у людей с крупным гиппокампом, но плохо развитой структурой нейронных связей и память, и способность к обучению были не на высоте. А те участники, у которых был большой гиппокамп и много белого вещества, продемонстрировали хорошую память и высокие результаты в тестах на обучаемость.
Ранее научные работники из Бостона после проведенного исследования выяснили, что метаболический синдром у людей среднего возраста может стать причиной преждевременного старения мозга. Учёные подчеркнули, что у таких людей, как правило, повышен риск развития диабета, деменции и болезни Альцгеймера, а объём мозга у них меньше, чем у полностью здоровых.
Размер мозга не имеет большого значения
Объём мозга влияет на умственные способности, но очень и очень слабо.
Когда говорят про связь интеллекта и размера мозга, то обычно уточняют, что размер мозга – не главное, а главное – связи между нейронами и способность мозга рвать и формировать межнейронные связи в зависимости от текущих когнитивных нужд.
С другой стороны, чем больше нейронов, тем больше возможностей для межнейронных связей, а в большом мозге нейронов всё-таки больше, чем в маленьком. То есть связь между размером мозга и когнитивными способностями всё же должна быть.
Эту связь начали искать около 200 лет назад, но, хотя с тех пор методы исследования стали весьма и весьма изощрёнными, результаты по большей части остаются неопределёнными. Проблема в том, что здесь нужно много статистических данных, чтобы учесть все возможные факторы, которые могут влиять на интеллект, и отделить их от размера мозга. Например, в более ранних исследованиях удавалось увидеть явную связь между когнитивными способностями и размером мозга, но как только для анализа стали брать больше людей, связь терялась, становясь менее явной.
Сотрудники Пенсильванского университета вместе с коллегами из Амстердамского свободного университета попытались прояснить положение, использовав данные более чем 13 600 человек, у которых был известен размер мозга по данным магнитно-резонансной томографии и у которых были известны результаты когнитивных тестов и их успехи во время обучения. Связь между размером мозга и интеллектом действительно была, но незначительная.
В статье в Psychological Science говорится, что размер мозга обуславливает только 2% различий в когнитивных способностях; остальные 98% различий происходят от каких-то других причин. Если же сравнивать, кто сколько в своё время смог выдержать в учебном заведении, то тут прибавка объёма мозга на 100 см 3 давала менее пяти месяцев обучения (на всякий случай ещё раз уточним, что речь не о том, что человеку нужно было больше времени на какой-то учебный материал, а что ему хватило способностей продолжать учёбу).
Авторы работы отмечают, что в их случае не стоит говорить об интеллекте вообще: те тесты, результаты которых использовали в исследовании, оценивали лишь некоторые когнитивные способности. Тем не менее, поскольку по объёму проанализированных данных эта работа очень намного превосходит все предыдущие, то можно не сомневаться, что размер мозга связан с некоторыми аспектами интеллекта – правда, связь получается незначительная.
Конкретный механизм тут может быть любым. Мы говорили, что всё сводится к разнообразию межнейронных связей и нервных цепей, но эти цепи и связи могут заниматься разными вещами. Например, известно, что размер мозга явно передаётся по наследству, и тут легко представить, что и родители, и дети демонстрируют хорошее логическое мышление не потому, что размер мозга напрямую его обуславливает, а потому, что человек с большим мозгом лучше заботится о детях. То есть семья будет умной потому, что в ней из поколения в поколение лучше обращаются с детьми. Но в любом случае результаты исследования помогают нам лучше понять эту трудноуловимую связь между анатомией мозга и нашей психикой.