Исследователи из университета Джорджа Вашингтона давно интересуются проблемой уменьшения размеров головного мозга с возрастом. Чтобы лучше понять природу происходящих процессов, биологи сравнили «усыхание» мозга у людей и у шимпанзе и получили необычный результат.
Учёным давно известно, что уже после 30 лет мозг человека понемногу уменьшается. При этом у приматов ничего подобного не наблюдается, хотя средняя продолжительность жизни высших приматов не так уж радикально отличается от человеческой.
Ранее биологи установили, что мозг макак-резус, с которыми представителей вида Homo Sapiens разделяют 20-30 миллионов лет эволюции, с годами почти не уменьшается.
Нынешняя группа пошла дальше и при помощи магнитно-резонансного сканирования (MRI) провела аналогичное сравнение отдельных частей мозга у людей и шимпанзе. С этими приматами мы разошлись на древе эволюции около 5-7 миллионов лет назад.
В исследовании приняли участие 87 людей в возрасте от 22 до 88 лет и 69 обезьян в возрасте от 10 до 51 года. Так как в дикой природе шимпанзе редко живут более 45 лет (а в неволе – более 60), это вполне показательная выборка, отмечают учёные в статье в журнале PNAS.
Оказалось, что некоторые области головного мозга человека к 80 годам теряли до четверти своего объёма! Американские биологи установили, что больше всего теряют в весе и объёме лобная доля и гиппокамп, а кора головного мозга, вовлечённая в мыслительные процессы, худеет больше, чем мозжечок, отвечающий за двигательную активность.
Любопытно, что при этом разнились показатели уменьшения серого и белого вещества. Так, серое вещество лобной доли в период с 30 до 80 лет теряет 14% объёма, а гиппокампа – 13%. Белое вещество уходит гораздо быстрее – в среднем 24% во всех отделах. При этом если количество серого вещества спадает постепенно, то наибольшее уменьшение белого приходится на отрезок жизни между 70 и 80 годами.
У шимпанзе ничего подобного не обнаружилось. Почему? Учёные пока не готовы ответить, но предполагают, что мы расплачиваемся нейронами за более высокую продолжительность жизни и больший объём мозга (почти в три раза больше, чем у шимпанзе).
Но дело не только в размерах. Для сравнения: мозг обезьяны, если животное находится в покое, потребляет 10% всей энергии тела, мозг человека – 25%. Получается так, будто наши нейроны и подпитывающие их работу системы изнашиваются.
И действительно, с возрастом клетки мозга начинают всё больше страдать от повреждающего их окислительного стресса, к тому же митохондрии, поставляющие им энергию, начинают работать менее эффективно. «Я думаю, что наши нейроны работают на износ так долго, как только могут», — считает один из авторов работы доктор Чет Шервуд (Chet Sherwood).
Учёные, не участвовавшие в данном исследовании, предлагают провести похожие замеры у слонов, способных дожить до 70 лет, попугаев (верхняя планка – 80 лет) и черепах (некоторым исполняется сотня и более лет). А ещё желательно отделить данные, полученные у людей со здоровым старением мозга и пациентов, страдающих от разрушительного действия нейродегенеративных заболеваний.
Ещё одно любопытное исследование, касающееся размеров мозга, вышло на днях в журнале Proceedings of the Royal Society B. Учёные из Оксфорда установили, что чем ближе к полюсам планеты живёт та или иная группа людей, тем больше головной мозг представителей группы.
Исследователи замерили параметры глазниц и черепных коробок у 55 скелетов из музейных запасников Оксфорда и Кембриджа.
Обнаруженная закономерность, вероятно, объясняется условиями жизни: чем ближе к южному либо северному полюсу живёт человек, тем чаще ему приходится сталкиваться с низким освещением во время облачных дней и долгих зим. Как следствие, объём областей мозга, обрабатывающих поступающую визуальную информацию, у жителей высоких широт больше.
На всякий случай учёные также учли размеры тела каждого индивидуума: оценили по параметрам большого затылочного отверстия (foramen magnum), расположенного в основании черепа. И теперь в своей статье они оспаривают точку зрения, что больший объём мозга является признаком более высоких умственных способностей.
Сейчас британцы планируют расширить свою базу данных, исследовав черепа, хранящиеся в музеях других стран, а также установить более надёжные связи между размером глазниц и отделов мозга, которые отвечают за обработку информации, поступающей от глаз.
Так же было бы увидеть статистику между разными типами людей. Ведь есть люди в возрасте 80+ лет с отличной памятью и здравым смыслом. А есть уже совсем плохие. Вот где было бы интересно посмотреть корреляцию.
Исходя из этого исследования. Моя идея фикс о пересадке мозга в новое, искусственно выращенное, тело получается не особо целесообразна.
Хотя, возможно, в «молодом» теле мозг начнет регенерировать. Или выращивать части мозга и пересаживать их. Те что не касаются личности и воспоминаний. Например, задний и средний мозг.
Кстати, вроде ж и пересадку глаз делают.
А вот перемещение в полностью электронную модель я не вижу возможной даже теоретически.
Вопрос электронного копирования сознания очень спорен с философской точки зрения. Скопировав сознание куда-то — мы создаем просто клона, но со старым сознанием ничего не происходит.
А процесс переписи ,как известно, это копирование с последующим стиранием источника. Т.е. перенос сознания/личности куда-либо — это смерть первоисточника.
Хорошо описано в фантастическом рассказе, где человек изобрел телепорт. Тот создавал точную молекулярную копию объекта в конечной точке телепортации, а в начальной — уничтожал образец.
А толк, я думаю, должен быть. Есть мнение, что с новыми органами процессы регенерации будут превалировать над процессами деградации в том числе и в морге.
ПРавда, возможно понадобится заменить некоторые его части, вроде гипофиза. Я так понимаю, что по большому счету можно заменить задний и средний части мозга не задев личность.
В этом случае точно придется учиться многому заново. Хотя, быть может, можно будет как-то скопировать текущую структуру мозжечка, к примеру, чтобы не обучаться заново.
Не представляю как вырастить кости скелета. Но если решить этот вопрос, то дальше все составляющие, каждая живущая на искуственном обеспечении собираются в один организм(без мозга), который тоже функционирует на искуственном обеспечении. После чего пересаживается мозг.
Хотя как засунуть спинной мозг в позвоночник тоже вопрос.
Мышцы это фигня, с костным мозгом тоже можно справиться. Как будете выращивать кожу??? Как ее натягивать и подключать??? на теле человека более 10 видов кожи с разными свойствами! Сшивать лоскуты? посмотрел бы я на вас после этого... В общем выращивание по частям это полный финиш. Ни один организм после такого кол-ва повреждений/операций не сможет жить, это не сказки про франкенштейна. Если еще приложить туда трухлявый мозг...
Проще придумать лекарство от рака выключить/восстанавливать/обнулять теломеразы, замедлить метаболизм втрое, обеспечить лучший вывод умерших клеток и тп. Все равно в биологическом теле так долго жить такой активной жизнью не получится. Уж лучше копировать себя в андроида и быть ремонтопригодной машиной.
Так что текущие дебаты вижу бессмысленными.
ЗЫ. Рассуждениями на счет кожи развеселили)
— бОльшая часть ресурсов мозга идёт на социальные задачи(см Размер мозга коррелирует с общительностью);
— пока происходит постижение законов поведения окружающих людей в частности и социума в целом, человеку требуется достаточное количество мозговых ресурсов;
— всё это время происходит «упаковка» всей этой информации, приводящей к оптимизации расходуемых ресурсов (см. Наука во власти сна и Во время сна количество синапсов в мозге уменьшается);
— к третьему десятку лет мозг в общем, звершает своё развитие, к четвёртому десятку модель поведения социума в общих чертах оказывается уже построенной и необходимости в дальшейшем содержании такого ресурсоёмкого организма уже нет;
— соответственно неиспользуемые ресурсы начинают потихоньку редуцироваться;
— кстати, не является ли сокращение продолжительности сна в старости, в том числе показателем того, что мозгу во сне нужно обрабатывать уже меньше информации?