Miliardy neuronów, biliony połączeń między nimi, impulsy pędzące z prędkością ponad 400 kilometrów na godzinę. Mózg – w jaki sposób powstaje, jak funkcjonuje, co robić by był w formie przez długie lata?
Mózg jest wspaniały!
Dzięki mózgowi my możemy napisać ten tekst, a Ty możesz go przeczytać. Zanim powstała ta treść, niezliczona liczba komórek nerwowych musiała wysłać impulsy do różnych rejonów mózgowia (nie korzystaliśmy z ChatGPT 🤣).
To co naprawdę mamy pod czaszką, to nie tylko mózg, choć popularnie tak często mówimy. Osoby zajmujące się ludzką anatomią lub mózgiem (np. lekarz neurolog) pewnie pouczyłyby nas, że w czaszce są: półkule mózgu, móżdżek i pień mózgu, a wszystko to razem nazywamy mózgowiem.
Można przyjąć, że właściwie każdy większy rejon naszego mózgowia jest zaangażowany, choćby w tak prozaiczną czynność, jak napisanie lub przeczytanie kilku zdań: obszary związane z językiem, ale nie tylko, także kora motoryczna odpowiedzialna za kontrolę ruchów ciała, kora czuciowa, czyli część mózgu odbierająca informacje z receptorów dotykowych na skórze, kora przedczołowa odpowiedzialna za planowanie i koordynacje działań, móżdżek związany z koordynacją ruchów i postawą ciała itd. Z drugiej strony, jeśli jakaś część naszego najważniejszego organu zostanie uszkodzona, jej funkcje może przejąć inny obszar, ponieważ nasz układ nerwowy jest bardzo plastyczny. Co tu dużo pisać: mózg jest wspaniały!
Mózg w liczbach
- 86 mld neuronów naliczono w trakcie badań w ludzkim mózgu.
- Jeden neuron może mieć kilka tysięcy połączeń z innymi komórkami nerwowymi, ale może być tak, że łączy się tylko z jednym.
- Blisko 70 proc., a u niemowląt nawet 80 proc. masy mózgu to woda.
- Mózg jest jednym z najbardziej energochłonnych narządów w organizmie. Szacuje się, że zużywa około 20 proc. całkowitej energii wykorzystywanej przez organizm, mimo że jego masa stanowi zwykle tylko około 2 proc. całej masy ciała. Proces poznawcze, myślenie wymagają dużej ilości energii, przynajmniej tyle co żarówka o mocy 20 watów.
- Prędkość impulsu nerwowego w mózgu zależy od wielu czynników, takich jak rodzaj neuronu lub jego lokalizacja. Ale najszybsze impulsy mogą przemieszczać się od neuronu do neuronu z prędkością nawet ponad 400 km na godzinę.
- Badacze próbują ustalić ile myśli w ciągu dnia przebiega przez nasze głowy. Jest to dość trudne. Badania sprzed kilkudziesięciu lat określały, że może to być nawet 50-60 tys. myśli dziennie i opierały się między innymi na metodzie przekazywania ustnego przez osoby badane swoich myśli eksperymentatorom. Z badań ekspertów z Queen’s University w Kingston w kanadyjskim Ontario, którzy użyli rezonansu magnetycznego wynika, że mamy 6200 myśli dziennie. Naukowcy nie badali treści myśli, ale zmiany wzorów aktywności mózgu.
- Badania psychologów z Uniwersytetu w Yale sugerują, że około 70 proc. myśli może mieć charakter negatywny, mogą to być myśli pesymistyczne, samokrytyczne lub lękowe.
Szybki rozwój od poczęcia
Na początku swojej drogi, ludzki zarodek składa się z tzw. listków zarodkowych. To grupy komórek, z których w późniejszym czasie powstaną konkretne układy, narządy lub ich części. Mózg rozwinie się z listka nazywanego ektodermą, ale zanim to się stanie z ektodermy wyłoni się między innymi neuroektoderma, a z niej w 18-19 dniu rozwoju płytka nerwowa. Płytka przekształci się w rynienkę nerwową, która zamknie się i utworzy cewę nerwową. Wszystkie te zmiany zachodzą błyskawicznie, kolejne fazy rozwoju układu nerwowego trwają w tym okresie po kilka dni.
Kiedy przyszła mama dopiero oswaja się z myślą, że jest w ciąży (albo nawet jeszcze o tym nie wie), to zarodek “nie próżnuje”. Z części cewy nerwowej wykształcają się pęcherzyki mózgowe, będące zalążkami konkretnych części mózgowia. W drugim miesiącu zaczyna się kształtować m.in. móżdżek (odpowiedzialny np. za kontrolę ruchów), układ komorowy. Dwa miesiące później ma miejsce różnicowanie kory mózgu na korę nową (złożoną z sześciu warstw komórek – to część mózgu charakterystyczna dla ludzi), korę dawną oraz korę starą.
Połączenia między neuronami zaczynają się tworzyć w 19. tygodniu życia płodowego. A około 26-28. tygodnia rozpoczyna się intensywny rozwój kory mózgowej, wtedy mózg powoli nabiera charakterystycznego pofałdowanego wyglądu.
Mniej więcej wtedy zaczyna być widoczna mimika twarzy nienarodzonego dziecka np. ziewanie, mruganie. W tym czasie maluchy spędzają 90 proc. czasu śpiąc. Czy coś im się śni? A jeśli tak, to co? Na te pytania nie ma na razie pewnej odpowiedzi, ale naukowcy podejrzewają, że dziecko śni, ponieważ dzięki badaniom USG zauważono szybkie ruchy gałek ocznych. Pewnie wiecie, że występują w fazie snu, podczas której pojawiają się marzenia senne.
Badania naukowe sugerują, że około 23-24 tygodnia ciąży może się już rozpoczynać wczesna mielinizacja w obrębie rdzenia kręgowego, a około 30-32 tygodnia w korze mózgowej. Mielinizacja, czyli powstawanie specjalnej osłonki otaczającej aksony, które są częścią neuronów, umożliwia szybszy przepływ informacji w mózgu. Tempo mielinizacji różni się w zależności od obszaru mózgu i może być także uwarunkowanie genetycznie.
W kolejnych tygodniach rozwijają się poszczególne części mózgu, w 31. tygodniu ciąży w mózgu rozwija się np. ośrodek Broki, odgrywający ważną rolę w nauce mowy u dziecka.
Rozwój mózgu jest bardzo intensywny również po narodzinach, zwłaszcza w pierwszych dwóch-trzech latach życia. Podczas pierwszego roku życia mózg bardzo się powiększa, aby pod koniec okresu niemowlęcego osiągnąć ¾ wielkości mózgu dorosłego człowieka.
Kto ma większy móżdżek?
W kolejnych latach życia, także w okresie dojrzewania i dorosłości zachodzi dalszy rozwój funkcji poznawczych, takich jak myślenie abstrakcyjne, zdolności matematyczne i językowe, a także zdolności społeczne i emocjonalne. To w jakim tempie i kierunku rozwijają się mózgi poszczególnych osób zależy od wielu czynników, takich jak geny, doświadczenia, środowisko życia. Zdrowy styl życia, aktywność fizyczna, aktywność intelektualna i emocjonalna, a także zdrowa dieta, mogą pomóc w optymalnym rozwoju mózgu.
Na rozwój naszych mózgów może wpływać nawet praca jaką wykonujemy. Sugerują to choćby badania przeprowadzone na…kierowcach taksówek. Badanie takie, zostało wykonane przez naukowców z Uniwersytetu w Londynie. Porównywano struktury mózgowia kierowców taksówek z Londynu i osób, które nie prowadzą samochodów. Wyniki pokazały, że u tych pierwszych móżdżki, które odpowiadają m.in. za orientację przestrzenną, były większe niż u osób, które nie prowadzą aut.
Oczywiście nie wynika z tego automatycznie, że kiedy zostajemy kierowcą taksówki móżdżek zaczyna nam “rosnąć”. Przecież może być również tak, że osoby z lepiej rozwiniętym móżdżkiem częściej wybierają zawód kierowcy taksówki. Jednak ten pierwszy wniosek uprawdopodabniają badania przeprowadzone w Nowym Jorku. Tu badacze porównywali struktury mózgowia kierowców taksówek jeżdżących z tradycyjnymi mapami miasta, z tym co mają “pod czaszką” kierowcy, którzy korzystają z GPS-ów. Okazało się, że u taksówkarzy korzystających z map, a więc zdających się na swoją wiedzę przestrzenną obserwowano większe móżdżki.
Mózg waży zaledwie trzy funty, a mimo to jest najbardziej złożonym obiektem w Układzie Słonecznym – Michio Kaku.
Pewne jest, że dojrzały mózg też się może zmieniać. Zmienia się liczba połączeń między komórkami nerwowymi, a nawet powstają nowe neurony (przynajmniej w niektórych rejonach mózgu). Badania na zwierzętach i ludziach wykazały, że na proces neurogenezy wpływać mogą różne czynniki, takie jak ćwiczenia fizyczne, zdrowa dieta, sen, a także stres i depresja.
Jak dbać o mózg?
Neurony zaczynają obumierać już w okresie płodowym i przez całe nasze życie ulegają uszkodzeniom oraz śmierci. Istnieją różne czynniki, które mogą ten proces przyspieszać. Są to między innymi: choroby neurodegeneracyjne, takie jak choroba Parkinsona i choroba Alzheimera, urazy mózgu, stres oksydacyjny. Oprócz czynników zewnętrznych, proces apoptozy, czyli programowanej śmierci komórek, także odgrywa istotną rolę w obumieraniu neuronów.
Stopniowe obniżanie się liczby neuronów w różnych obszarach mózgu u każdego z nas przebiega nieco inaczej. Jednak ogólnie można powiedzieć, że w starszym wieku tempo utraty neuronów zwiększa się, zwłaszcza w takich obszarach mózgu, jak hipokamp, który jest związany z pamięcią i uczeniem się.
Pamiętajmy jednak, że nie jesteśmy bezradni, jeśli chodzi o zdrowie naszego mózgowia. Powinniśmy dbać o tę część ciała podobnie jak o pozostałe. Wśród niefarmakologicznych działań mogących oddalić od nas widmo chorób neurodegeneracyjnych związanych z wiekiem są: trening funkcji poznawczych, odpowiednia dieta oraz aktywność fizyczna.
Liczne badania potwierdziły skuteczność tych trzech działań. O diecie, która sprzyja zachowaniu mózgu w dobrej kondycji już pisaliśmy tutaj, jak codziennie stymulować mózg podpowiada w innym artykule lekarz neurolog dr n. med. Robert Kucharski, a o diagnozie funkcji poznawczych i profesjonalnym treningu mózgu informacje znajdziesz tu. O tym dlaczego ruch jest ważny w profilaktyce i leczeniu chorób neurodegeneracyjnych przeczytasz w naszym artykule: Choroby Alzheimera i Parkinsona – ruch pomaga w ich leczeniu.
