Il cervello dell'elefante è il cervello più grande tra tutti i mammiferi terrestri che vivono sul nostro pianeta. Si trova nella parte posteriore della testa e occupa una piccola parte del volume del cranio. Considera le principali caratteristiche e caratteristiche del cervello di questi animali e confrontalo anche con il cervello umano.

Specie di elefanti

Attualmente, tre specie di questi animali vivono sul nostro pianeta:

1. Elefanti africani. Vivono in gran parte dell'Africa e sono la più grande specie di animali terrestri. I grandi esemplari di questi animali raggiungono i 7,5 metri di lunghezza, i 3,3 metri di altezza e pesano fino a 6 tonnellate. Le zanne di questa specie di elefanti crescono per tutta la vita, sia nei maschi che nelle femmine. L'elefante africano ha le orecchie grandi per emettere più calore nell'atmosfera. Questa specie è in pericolo a causa del bracconaggio.
2. Elefanti indiani. Questo tipo di elefante vive principalmente in India. I suoi esemplari crescono fino a 6,4 m di lunghezza e fino a 2-3,5 m di altezza. L'elefante è grigio scuro. Occupa un posto importante nella cultura indiana.
3. Elefanti asiatici. Questi elefanti sono i più grandi: raggiungono i 6,4 metri di lunghezza e i 3 metri di altezza, mentre il peso di un individuo adulto è compreso tra 5 tonnellate. A differenza dell'elefante africano, hanno orecchie piccole che si muovono costantemente per rinfrescare la testa dell'animale. La maggior parte dei maschi non ha zanne.

Alcuni fatti sul cervello degli elefanti

Ecco alcuni fatti importanti che caratterizzano il cervello dei più grandi animali terrestri del pianeta:

• il cervello dei cuccioli di elefante appena nati rappresenta il 35% in peso della massa cerebrale di un animale adulto;
• gli elefanti sono tra gli animali più intelligenti della terra;
• il cervello di un maschio africano ha una massa compresa tra 4,2 e 5,4 chilogrammi, mentre la massa del cervello di una donna africana è di 3,6-4,3 chilogrammi;
• Lo sviluppo del cervello degli elefanti è simile a quello degli esseri umani.

L'importanza delle dimensioni del cervello

Sebbene il cervello dell'elefante sia il mammifero più grande sulla Terra, occupa solo una piccola area dietro la testa dell'animale. Se prendiamo il rapporto tra il peso del cervello e il peso corporeo, si scopre che questa cifra per gli elefanti sarà inferiore a quella per gli esseri umani. Comunque sia, l'elefante è l'unico animale, insieme ai primati e ai capodogli, che ha un rapporto abbastanza alto tra dimensioni del cervello e dimensioni del corpo.

La dimensione del cervello è importante perché è correlata alla flessibilità del pensiero dell'animale o, come si dice comunemente, alla sua intelligenza, e determina anche le complesse strutture sociali e le relazioni nella popolazione di questi animali.

Quanto pesa il cervello nei maschi e nelle femmine?

Sia negli elefanti africani che in quelli indiani, la dimensione del cervello dipende dal fatto che l'individuo sia maschio o femmina. Il peso del cervello dei maschi dell'elefante africano è superiore al peso delle femmine di questa specie, di 0,6-1,1 kg, ed è di 4,2-5,4 kg. È importante notare che questa differenza nel peso del cervello degli animali non influisce sulle loro capacità mentali.

Molti studi sul comportamento degli elefanti hanno dimostrato un comportamento abbastanza ragionevole delle femmine, che non erano in alcun modo inferiori agli elefanti maschi. Ciò è spiegato dal fatto che per un comportamento ragionevole non è il peso del cervello stesso, ma il rapporto tra la sua massa e il peso corporeo. Poiché le femmine di elefante sono generalmente più piccole dei maschi, la differenza in questo rapporto è praticamente zero. Inoltre, la coscienza stessa delle femmine è molto diversa da quella dei maschi, poiché sono attaccate alle madri e, fin dalla prima infanzia, formano legami stabili con le altre femmine del loro branco, che mantengono per tutta la vita. I maschi sono nomadi più solitari.

sviluppo del cervello

È interessante notare che il cervello degli elefanti si sviluppa in modo simile al cervello dei primati, compreso l'uomo. L'elefante e l'uomo nascono con una piccola massa cerebrale: nell'elefante è il 35% della massa cerebrale di un adulto e nell'uomo il 26%.

Questi numeri suggeriscono che c’è spazio per uno sviluppo significativo del cervello negli animali man mano che crescono. Man mano che la massa del cervello aumenta, varie abilità, comprese quelle mentali, si sviluppano attivamente nei giovani elefanti. Studi condotti sul comportamento degli elefanti, nonché sull'anatomia del loro cervello, suggeriscono che gli elefanti sono animali molto intelligenti.

Gli elefanti sono animali intelligenti

Grazie al cervello sviluppato, gli elefanti ricordano la posizione delle oasi con acqua durante i periodi di siccità e sono in grado di riconoscere le ossa dei loro parenti morti. Potrebbero anche amare. Gli elefanti sono in grado di identificare se una determinata persona è pericolosa per loro o meno, perché gli animali distinguono tra persone di diversi gruppi etnici, distinguono tra lingue umane, età e sesso. I delfini e le balene hanno abilità simili. È stato osservato che i giovani elefanti imparano dai loro colleghi più anziani per tutta la vita.

Ad esempio, una delle popolazioni di elefanti africani vive vicino al territorio in cui vivono le tribù Masai. Gli elefanti hanno paura della gente di questa tribù, perché spesso scoppiano conflitti tra gli animali e i Masai a causa della mancanza di risorse vitali, che è un problema comune in Africa. Gli animali hanno imparato a riconoscere l'odore e il colore rosso dei vestiti delle persone della tribù.

Scienziati scozzesi dell'Università di St. Andrews hanno scoperto che il cervello sviluppato degli elefanti consente loro di comprendere molti gesti umani senza previo addestramento. Questa fantastica scoperta pone gli elefanti in cima alla lista degli animali in grado di comprendere gli esseri umani nel linguaggio dei segni. Grazie a questa capacità degli animali, furono in grado di addomesticarsi e stabilire un forte rapporto amichevole tra l'elefante e il suo proprietario, nonostante il pericolo dell'elefante e le sue grandi dimensioni.

Confronto tra il cervello di un elefante e quello di un essere umano

Se le capacità mentali dipendessero solo dalla massa del cervello, allora sapendo quanto pesa un cervello umano (circa 1,4 kg), si potrebbe dire che è molto più stupido di un elefante, poiché il cervello di un animale pesa 3-3,5 volte Di più.

È anche impossibile identificare le capacità mentali con il rapporto tra le masse cerebrali e quelle corporee. Ad esempio, per un essere umano questa cifra è 1/40 e per un elefante è 1/560, ma per i piccoli uccelli il rapporto è 1/12.

La differenza nelle capacità mentali non è associata alla massa o al volume del cervello di un elefante e di un uomo, ma a caratteristiche strutturali. La maggior parte degli scienziati è propensa a credere che le capacità mentali di una persona siano associate alla complessa struttura della sua corteccia cerebrale, che comprende 16 miliardi di neuroni, e in questo indicatore supera significativamente il cervello di qualsiasi animale, compreso un elefante, che ne ha meno 3 volte i neuroni che negli esseri umani. Ogni neurone umano è in grado di formare decine di migliaia di connessioni con gli altri. Inoltre, tutti i neuroni cerebrali sono raggruppati in più strati, il che porta ad un aumento della loro densità, rispetto al cervello di un elefante.

Per quanto riguarda l'elefante, va notato che la struttura della sua corteccia cerebrale è diversa da quella dei primati. In particolare, contiene un numero maggiore di tipi cellulari che, secondo gli scienziati, svolgono un ruolo importante nella manifestazione delle capacità mentali di questi animali.

Gli scienziati studiano e determinano il rapporto tra il volume del cervello e il volume dei corpi degli esseri viventi sulla Terra. Hanno anche scoperto quale degli animali ha il cervello più pesante. È noto che tra le persone ci sono detentori del record per il peso del cervello.

Chi ha il cervello più grande rispetto al corpo?

Confrontando il rapporto tra la massa cerebrale e la massa corporea, si è scoperto che tra i vertebrati il ​​​​colibrì occupa il primo posto. Questo uccello ha un rapporto di 1/12. Sarebbe possibile determinare il rapporto tra gli invertebrati, tuttavia, come tali, non hanno un cervello, ma ci sono nodi nervosi o gangli. Se calcoli il rapporto confrontando la massa delle terminazioni nervose con la massa corporea degli invertebrati, si scopre che la formica è la campionessa. Il suo rapporto è 1/4.

Se una persona avesse un rapporto di 1/4, come una formica, la testa peserebbe almeno venti chilogrammi e sarebbe circa otto volte più grande. Tuttavia, il cervello di una formica è quarantamila volte più piccolo di quello umano se paragonato al numero di cellule di cui è composto.

Gli scienziati hanno condotto ricerche ed esperimenti per capire se la formica ha una mente. Si è scoperto che questi insetti in miniatura sono in grado di generalizzare e sintetizzare le informazioni che ricevono.

Le formiche possono imparare, maturano gradualmente, il che conferma il loro complesso aspetto sociale. E quanto più complessa è la specie, tanto più tempo la formica dedica all'apprendimento. È il sistema nervoso che impedisce alle formiche di essere considerate animali intelligenti. A causa del fatto che il cervello di questo insetto è composto da cinquecentomila neuroni, non è in grado di pensare. Numerosi scienziati ritengono che tra le formiche vi sia una distribuzione del cervello tra i membri della colonia. Questa distribuzione è paragonabile alla connessione dei computer tramite Internet per risolvere determinati problemi.

Si scopre che ogni formica è una piccola particella di un enorme supercervello. Questo è un enigma per gli scienziati che stanno cercando di risolvere. Esiste una versione in cui agiscono di concerto grazie alle onde radio o alla telepatia.

Una tale coincidenza è sorprendente: un rapporto simile negli esseri umani è lo stesso del pesce Mormirus o del pesce elefante. È pari a 1\38-1\50. Tra i pesci, è il pesce Mormirus che ha il rapporto maggiore tra massa cerebrale e massa corporea.

Dopo aver esaminato il rapporto di interesse tra i primati, si è scoperto che il rapporto più grande non si trova affatto negli esseri umani, ma nella scimmia scoiattolo o nel Saimiri. Questo rapporto in questo primate è 1/17.

Animali con grandi cervelli

I ricercatori, dopo aver osservato dozzine di diversi tipi di animali, hanno concluso che quelli il cui volume cerebrale assoluto è maggiore hanno un migliore controllo sul proprio comportamento. Non si tratta della massa del cervello, ma della sua relazione con il volume del corpo. È interessante notare che le scimmie, i lupi e i cani carnivori hanno mostrato un buon autocontrollo, ma l'elefante ha mostrato scarsi risultati.

Puoi valutare il cervello non in base al rapporto tra il suo volume e il volume del corpo, ma in base alle dimensioni. Diversi detentori del record. È noto che tra gli animali terrestri il cervello con la massa maggiore si trova nell'elefante. Circa cinque chilogrammi: il cervello di un elefante indiano pesa così tanto.

Il detentore del record tra tutte le creature viventi del pianeta in termini di peso del cervello è la balena Physeter Macrocephalus. Il cervello di questo animale può raggiungere i nove chilogrammi. Tuttavia, se calcoli il rapporto tra cervello e corpo, ottieni 1/40 000. Il peso del cervello di una balena dipende dalla sua età e dalla specie. È noto che la balenottera azzurra è molto più grande del capodoglio, ma il suo cervello è più piccolo e pesa solo sei chilogrammi e ottocento grammi.

Un altro proprietario di un grande cervello è il delfino beluga settentrionale. Il suo cervello pesa due chilogrammi e trecentocinquanta grammi, mentre quello del delfino tursiope pesa solo un chilogrammo e settecentotrentacinque grammi.

L'essere vivente del pianeta con un grande cervello è l'uomo. In media, il suo cervello pesa da un chilogrammo e venti grammi a un chilogrammo e novecentosettanta grammi.

Il più grande cervello umano

Il peso del cervello umano dipende da molti fattori. In primo luogo, il cervello maschile è più grande di quello femminile di circa cento-centocinquanta grammi. Non vi è alcuna differenza significativa nel peso del cervello tra le singole razze.

I nostri antenati avevano cervelli molto più piccoli del nostro. Il peso è cambiato in modo significativo quando è apparso il primo uomo primitivo. Il cervello del Pitecantropo non superava i novecento centimetri cubi, e il cervello del Sinantropo era di circa milleduecentoventicinque centimetri cubi, raggiungendo così il cervello di una donna moderna. È noto che i Cro-Magnon avevano un cervello, il cui volume è di milleottocentottanta centimetri cubi.

Oggi il cervello di un europeo misura circa millequattrocentoquarantasei centimetri cubi. Si può concludere che ogni duecento anni il cervello "si restringe" di un centimetro cubo. Vorrei sperare che la diminuzione del volume non porti ad un calo dell'intelligenza, ma sia causata da un miglioramento del design.

È noto che il peso del cervello di Ivan Sergeevich Turgenev era pari a due chilogrammi e dodici grammi. Si potrebbe considerare il suo cervello il più grande, tuttavia, in un certo individuo che visse solo tre anni, il peso del cervello era di due chilogrammi e novecento grammi.

Alcune celebrità hanno solo bisogno di tenere il cervello occupato. Secondo il sito, Christina Aguilera non sa dove si svolgerà il Festival di Cannes. .
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Il cervello umano pesa da 1100 a 2000 grammi, ovvero circa il 2% del peso corporeo totale. Allo stesso tempo, la massa del cervello femminile e maschile è diversa: nella metà forte, il cervello è "più pesante" di circa 100-150 grammi. Secondo gli scienziati, il peso del cervello dipende anche dall'età della persona. Ad esempio, un neonato ha una massa cerebrale di 455 grammi. Quindi quanto pesa il cervello umano? Proviamo a capire questa domanda interessante.

Quanto pesa un cervello umano adulto?

Il cervello è costituito da molte cellule nervose ed è uno degli organi più importanti del corpo. C'è un'opinione secondo cui il livello di intelligenza di una persona dipende dalla massa del suo cervello. Tuttavia, questo non è altro che un mito: il cervello di un genio potrebbe rivelarsi più piccolo del cervello di una persona con basse capacità mentali. Basta tracciare le "dimensioni" del cervello di molte grandi menti dell'umanità. Quindi, passiamo alle statistiche e confrontiamo la massa cerebrale di personalità di spicco come:

• Walt Whitman-1256
• Lenin – 1340
• Stanislavskij – 1505
• Trotskij – 1568
• Mendeleev – 1571
• Pavlov-1653
• Beethoven-1750
• Esenin - 1920
• Turgenev-2012
• Byron-2238

Come puoi vedere, la presenza di talento o doni personali non dipende dal peso del cervello umano. È stato dimostrato che il livello di intelligenza è influenzato da alcune parti del cervello: la "materia grigia". E qui, a sua volta, la densità della posizione dei neuroni e il numero di connessioni tra loro giocano un ruolo decisivo.

Molte malattie potrebbero provocare un aumento della corteccia cerebrale, che influenzerà la sua massa. La scienza ha registrato il cervello più grande: pesa 2850 grammi! È vero, il proprietario di un tale "unico" era una persona debole di mente.

Un fatto interessante: i rappresentanti di diverse razze e nazionalità hanno masse cerebrali diverse. Ad esempio, i bielorussi hanno un peso medio del cervello di 1429 grammi, mentre i russi ne hanno 1399. Se confrontiamo la massa cerebrale di un americano nero (1223 grammi) e di un tedesco "medio" (1425 grammi), la differenza tra gli indicatori sarà di 202 grammi.

Il cervello umano pesa tra 1100 e 2000 grammi.

Gli australiani hanno il cervello "più leggero": 1185 grammi! Un po 'più "pesante" è il cervello degli asiatici: coreani e giapponesi (rispettivamente 1376 grammi e 1313 grammi).

Va notato che il peso del cervello non è un valore statico. Dalla nascita ai 27 anni, il cervello “cresce” di peso, e poi la sua massa diminuisce gradualmente ma costantemente. Ogni 10 anni successivi, una persona “perde” 30 grammi di cervello!

Quanto pesa il cervello di un elefante?

La massa media del cervello di un elefante varia da 4000 a 5000 grammi. Rispetto al peso del cervello umano, i cervelli più grandi dei mammiferi pesano più del doppio. Come è stato scientificamente provato, il livello di intelligenza non dipende dalle dimensioni del cervello, altrimenti la "corona della creazione" sul pianeta non sarebbe una persona, ma elefanti e balene.

La massa del cervello di un elefante varia da 4000 a 5000 grammi.

Quale criterio influenza il potenziale livello di intelligenza? Questo è il rapporto tra la massa cerebrale e il peso corporeo totale. L'osservazione di diversi tipi di animali ha dimostrato che gli animali con un punteggio più alto sono in grado di controllare meglio il proprio comportamento. Negli esseri umani, il rapporto tra il peso del cervello e il peso corporeo è 1: 40, ma gli elefanti non possono vantare tali successi: in questi enormi mammiferi questa cifra è 1: 560.

Quanto pesa il cervello di una balena?

La massa del cervello di una balena raggiunge i 9000 grammi.

La balenottera azzurra è l'animale più grande della classe dei mammiferi che sia mai esistito sulla Terra. In effetti, la lunghezza del corpo di una balena supera spesso i 30 metri e il suo peso supera le 150 tonnellate.

La massa cerebrale di questo "detentore del record" d'acqua raggiunge i 9000 grammi e il rapporto tra questo indicatore e il peso corporeo totale è 1: 40.000.

Quanto pesa il cervello e il cuore di una balena blu (blu)?

Un fatto interessante è che il peso del cuore di una balena è compreso tra 600 e 700 kg e il cervello pesa in media 6,8 kg. Come puoi vedere, il cervello della balena è circa 100 volte più leggero del cuore. Perché una balena ha bisogno di un cuore così “grande”? Il fatto è che un cuore piccolo difficilmente avrebbe potuto far fronte al trasporto del sangue attraverso i vasi di un corpo così enorme da molte tonnellate.

La balena beluga settentrionale è anche proprietaria di un grande cervello del peso di 2350 grammi. Ma il suo “fratello” tursiope ha una massa cerebrale di soli 1735 grammi.

Il cervello umano è una creazione unica della natura. Infatti, nella massa corporea totale, la quota del cervello è solo del 2%, e per rimanere anche in uno stato di “riposo”, il corpo ha bisogno di almeno il 9% dell'energia che entra nel corpo. Cosa possiamo dire dell'attività dei processi mentali! Non appena una persona inizia a pensare “fortemente”, il livello di consumo energetico aumenta immediatamente al livello del 25%. Inoltre, una maggiore attività cerebrale richiede un ulteriore apporto di ossigeno. Pertanto, mentre risolviamo problemi logici o scriviamo saggi, il nostro cervello “prende” fino a un terzo di tutto l’ossigeno in entrata dal corpo.

Ora sappiamo quanto pesa il cervello umano da solo, così come rispetto al cervello di alcuni animali della classe dei mammiferi.

peso del cervello una persona normale varia da 1020 a 1970 grammi. Il cervello degli uomini pesa 100-150 grammi in più rispetto al cervello delle donne. Non vi è alcuna differenza significativa tra le singole razze. In ogni caso, i non europei sono in testa. Il peso medio del cervello dei neri africani è 1316, gli europei - 1361, compresi i tedeschi - 1291, gli svizzeri - 1327, i russi -1377 grammi. Il peso del cervello dei giapponesi è di 1374 e dei Buriati addirittura di 1508 grammi.

Ma come scoprire quanto pesava il cervello dei nostri lontani antenati? La dimensione del cervello può essere determinata dalla dimensione del cranio. Nel più grande rappresentante delle grandi scimmie moderne, il volume della scatola cerebrale è piccolo: 440-510 centimetri cubi. Durante il passaggio dalla scimmia superiore all'uomo primitivo, si verificò un aumento significativo del cervello. Nel Pitecantropo variava da 750 a 900, nel Sinantropo aumentava fino a 915-1225 centimetri cubi, cioè raggiungeva il cervello di una donna moderna. Il volume del cranio del Neanderthal africano raggiunse il 1325 e quello europeo - 1610 centimetri cubi. Infine, i Cro-Magnon erano ragazzi davvero intelligenti con un volume cerebrale fino a 1880 centimetri cubi.

Quindi le dimensioni del cervello iniziarono a diminuire. Gli scavi nelle antiche piramidi egiziane consentono di confrontare le dimensioni del cranio dei faraoni per diversi millenni. Per circa 2-3mila anni, dal regno della prima dinastia dei faraoni alla XVIII dinastia, la capacità del cranio scese da 1414 a 1379 centimetri cubi, circa un centimetro cubo ogni 200 anni. E il cervello degli europei si è notevolmente "rimpicciolito" negli ultimi 10-20 mila anni. Il suo volume in un europeo moderno è in media di 1446 centimetri cubi.

Forse gli antichi erano più intelligenti di noi? È improbabile, anche se avrebbero dovuto essere pensatori eccezionali: dopo tutto, dovevano raggiungere tutto con la propria mente. Vorrei sperare che la diminuzione delle dimensioni del cervello sia causata da un miglioramento della sua progettazione e non sia accompagnata da un calo dell'intelligenza.

Le balene hanno il cervello più grande tra gli animali. Nella balenottera azzurra pesa 6800 grammi, circa cinque volte la dimensione di un essere umano. Il peso del cervello dell'elefante indiano è di circa 5000, del delfino beluga settentrionale - 2350, del delfino tursiope - 1735 grammi. Il paragone non sembra essere a favore della persona. Ma è necessario tenere conto non solo del peso del cervello, ma anche delle dimensioni dell'economia ad esso subordinata. Una balena normale contiene 30 tonnellate di grasso, ossa e carne. Un elefante pesa circa 3 mila, una balena beluga - 300 e una persona - solo circa 75 chilogrammi. Abbiamo 1 grammo di cervello al comando di 50 grammi di corpo e in una balena normale ce ne sono cinque chilogrammi, quasi 100 volte la dimensione dell'economia. Se prendiamo balene giganti che pesano 100-150 tonnellate, trovate occasionalmente nell'oceano, avranno più di 20 chilogrammi di corpo per 1 grammo di cervello: un carico enorme per le cellule nervose.

Sembra che la situazione con il nostro cervello non sia affatto più semplice: più "materia grigia", meglio è. Tuttavia, secondo questa logica, sarebbero dovuti diventare gli elefanti la specie dominante sul pianeta, e non gli esseri umani. Per nostra fortuna, un cervello più grande non significa maggiore efficienza o migliori capacità cognitive, e talvolta anche il contrario. Concepture pubblica una traduzione dell'articolo Nautilus, in cui la neuroscienziata Susana Herculano-Huzel spiega perché il nostro cervello è il più efficiente.

Massa cerebrale e pensiero

Per molto tempo abbiamo pensato di essere l’apice delle capacità cognitive tra tutti gli animali. Ma da alcuni punti di vista piuttosto importanti, una nomina di così alto profilo non è affatto sinonimo di “vetta dell’evoluzione”. Come notò Mark Twain nel 1903, sarebbe tanto assurdo presumere che l’evoluzione sia una lunga strada che porta all’uomo come obiettivo finale e supremo, quanto pensare che l’unico scopo della costruzione della Torre Eiffel fosse quello di dipingerne la cima.

Inoltre, l'evoluzione non è sinonimo di progresso, è solo cambiamento nel tempo. E le persone sono tutt'altro che "più giovani", cioè una specie evoluta di recente. Ad esempio, più di 500 nuove specie di ciclidi (una famiglia di pesci) nel Lago Vittoria (il “più giovane” dei grandi laghi africani) sono apparse da quando il suo bacino fu riempito d’acqua per la prima volta 14.500 anni fa.

C’è però qualcosa di veramente unico nel nostro cervello che lo rende capace anche di pensare alla sua struttura e alle ragioni dell’ipotesi della sua supremazia rispetto agli altri tipi di cervello. Dopotutto, siamo noi che studiamo altri animali, e non loro: un argomento pesante a favore della natura speciale del cervello umano.

La massa cerebrale viene in mente come la soluzione più ovvia all'enigma su quale cervello sia più adatto al pensiero avanzato: se è il cervello a rendere possibili la coscienza e la cognizione, allora più cervello hai, più capacità cognitive hai. Ma qui è facile, come si suol dire, non notare l'elefante, non solo in senso figurato, ma anche letterale: un elefante è una creatura il cui cervello è più grande di quello umano, ma allo stesso tempo non mostra un comportamento così complesso e flessibile come facciamo noi.

Inoltre, equiparando le grandi dimensioni del cervello alle capacità cognitive avanzate, assumiamo che tutti i cervelli siano “fatti” uguali, cioè partiamo da un rapporto simile tra le dimensioni del cervello e il numero di neuroni. Ma io e i miei colleghi sappiamo già che i cervelli di specie diverse sono “fatti” in modo diverso.

I primati hanno un chiaro vantaggio rispetto agli altri mammiferi, sorto a causa di una combinazione di circostanze evolutive che hanno permesso un aumento molto “economico” del numero di neuroni nel cervello senza la necessità di un aumento significativo della dimensione media delle cellule che si osserva nei mammiferi. altri mammiferi.

"Ciao bella!" Dalla fine degli anni Sessanta gli psicologi si chiedono se la capacità di riconoscersi allo specchio sia un segno di intelligenza e autoconsapevolezza.

Quindi, oltre alla differenza nella struttura cerebrale delle diverse specie, gli scienziati conoscono anche il numero totale di neuroni in alcune di esse, quindi possiamo mettere in relazione le capacità cognitive più sviluppate non solo con la massa del cervello, che è un po' ruvida, ma al numero di neuroni in esso contenuti.

Inoltre, questa ipotesi può essere verificata nella pratica. Il numero totale di neuroni è stata la successiva buona risposta alla domanda se il cervello sia più attrezzato per pensare, indipendentemente dalle dimensioni del cervello. Dopotutto, se sono i neuroni a dare origine ad azioni cognitive coscienti, allora più neuroni significheranno capacità cognitive più sviluppate. Non è questo?

Infatti, anche se un tempo gli scienziati credevano che le differenze cognitive tra le specie fossero di natura qualitativa, e che alcune caratteristiche fossero generalmente considerate prerogativa esclusiva degli esseri umani, oggi ci rendiamo conto che le differenze cognitive tra gli esseri umani e gli altri animali risiedono piuttosto nel grado del loro sviluppo. In altre parole, noi e gli animali abbiamo differenze quantitative e non qualitative.

Abbiamo sviluppato un'abilità straordinariamente sofisticata nell'uso degli strumenti, creiamo persino congegni per fabbricarne altri, ma... gli scimpanzé usano i rami come strumenti per dissotterrare le termiti, le scimmie imparano a usare i rastrelli per procurarsi cibo che non possono vedere e i corvi non limitarti a realizzare strumenti in filo metallico che li aiutino a procurarsi il cibo, ma mettili anche da parte per un uso successivo.

Alex, un pappagallo grigio africano di proprietà della psicologa Irene Pepperberg, ha imparato a pronunciare parole che simboleggiavano oggetti, mentre scimpanzé e gorilla, sebbene non possano articolare suoni per ragioni anatomiche, imparano a comunicare usando il linguaggio dei segni.

Gli scimpanzé possono apprendere sequenze gerarchiche: giocano a giochi in cui devono toccare le caselle in ordine crescente rispetto ai numeri precedentemente mostrati, e completano i requisiti del gioco altrettanto bene e con la stessa rapidità degli esseri umani altamente addestrati. Scimpanzé ed elefanti possono cooperare tra loro per procurarsi il cibo che non è disponibile a nessuno dei due da solo. Gli scimpanzé, così come gli altri primati, mostrano la capacità di giudicare lo stato mentale degli altri, precondizione necessaria per la capacità di ingannare.

Anche gli uccelli sembrano avere un'idea dello stato mentale degli altri individui: ad esempio, le gazze possono nascondere il cibo con aria di sfida in presenza di estranei e poi, quando gli estranei se ne vanno, tirare fuori il cibo e metterlo da qualche altra parte. Scimpanzé e gorilla, elefanti, delfini e gazze mostrano segni di riconoscersi nello specchio che usano per esaminare il segno che i ricercatori hanno posto sulle loro teste come parte dell'esperimento.

Il cervello dell'elefante africano ha davvero più neuroni?

Abbiamo menzionato scoperte fondamentali che confermano le capacità cognitive di specie diverse dalla nostra, ma tali osservazioni isolate non possono servire come base per il confronto tra specie che dobbiamo fare se vogliamo scoprire cosa c'è nel nostro cervello che ci permette di compiere atti cognitivi inaccessibili agli altri. E qui ci troviamo di fronte a un altro problema, in effetti il ​​più grande in questa fase: come misurare le capacità cognitive di molte specie e farlo in modo tale che per ciascuna di esse otteniamo valori comparabili.

Nel 2014 è stato condotto uno studio incentrato sull'autocontrollo (un'abilità cognitiva che si basa sulla parte prefrontale e associativa della corteccia cerebrale) sull'esempio di diverse specie di animali - principalmente primati, ma anche piccoli roditori, predatori canini , l'elefante asiatico e alcune specie di uccelli.

I risultati dello studio hanno mostrato che il valore che meglio correlava con il comportamento corretto durante il test di autocontrollo era il volume assoluto del cervello. Fatta eccezione per l'elefante, che, pur avendo il cervello più grande tra i "partecipanti", non è stato assolutamente in grado di portare a termine il compito in modo corretto.

Ci sono molte ragioni per questo, da "Semplicemente non gli importava del cibo o del compito" a "Gli piaceva far incazzare i ricercatori rifiutandosi di completare il compito". (Mi piace pensare che il motivo per cui le scimmie trovano così difficile insegnare azioni che gli umani imparano molto velocemente è perché le scimmie si sentono offese dall'ovvietà del compito: "Dai, vuoi che mi muova per fare questo." per me qualcosa di più difficile! Fammi giocare a un videogioco!")

Susana Herculano-Huzel esplora ciò che rende il cervello umano così speciale, permettendogli di eseguire operazioni molto più complesse di quanto dimostrano gli animali. Foto dal discorso TED.

Dal mio punto di vista, la possibilità più interessante per spiegare le scarse prestazioni dell'elefante è l'ipotesi che l'elefante africano semplicemente non abbia tutti i neuroni prefrontali nella corteccia cerebrale necessari per risolvere il compito di autocontrollo (come quelli ha incontrato nel quadro dell'esperimento).

Poiché abbiamo riconosciuto che il cervello dei primati e dei roditori è “fatto” in modo diverso e ha un numero diverso di neuroni, anche se le loro dimensioni sono comparabili, abbiamo fatto un ulteriore presupposto logico, ovvero che il cervello di un elefante africano, se è strutturato come il cervello di un roditore, dovrebbe avere solo 3 miliardi di neuroni nella corteccia cerebrale e 21 miliardi di neuroni nel cervelletto, rispetto ai nostri 16 miliardi e 69 miliardi, rispettivamente.

D'altra parte, se il cervello di un elefante africano è costruito come il cervello dei primati, allora deve contenere un numero favoloso di neuroni: 62 miliardi nella corteccia cerebrale e 159 miliardi di neuroni nel cervelletto. Ma gli elefanti, ovviamente, non sono né primati né roditori; appartengono al superordine Afrotheria, così come un certo numero di piccoli animali, come il saltatore dalle lunghe orecchie e la talpa d'oro, che sono stati studiati in precedenza, e come risultato di questi studi, gli scienziati hanno concluso che il loro cervello funziona in modo molto simile a il cervello dei roditori.

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COSÌ , È vero che il cervello dell'elefante africano, che è più di tre volte più pesante del nostro, contiene più neuroni? Se ciò risultasse vero, allora la mia ipotesi secondo cui la cognizione è un valore derivato dal numero di neuroni verrebbe confutata.

Ma se si scoprisse che il cervello umano ha un numero significativamente maggiore di neuroni rispetto al cervello molto più grande dell’elefante africano, allora ciò sosterrebbe la mia ipotesi secondo cui la spiegazione più semplice per le capacità cognitive della specie umana è un notevole numero di neuroni nel cervello. cervello, che non si osserva più in nessuna specie, indipendentemente dalle dimensioni del suo cervello caratteristico. In particolare, mi aspettavo che il numero di neuroni nella corteccia cerebrale umana fosse maggiore che nella corteccia cerebrale dell'elefante africano.

La mia ipotesi si basava sulla logica delle fonti delle scienze cognitive, che per molto tempo hanno proclamato la corteccia cerebrale (o, più precisamente, la parte prefrontale della corteccia cerebrale) come l'unica "residenza" della coscienza, e quindi: pensiero astratto, prendere decisioni complesse e pianificare azioni future.

Tuttavia, praticamente l'intera corteccia cerebrale è collegata al cervelletto tramite circuiti di comunicazione che collegano tra loro i "dispositivi" di elaborazione delle informazioni della corteccia e del cervelletto, e sempre più studi hanno suggerito che il cervelletto è coinvolto nell'implementazione dei processi cognitivi. funzione della corteccia cerebrale. Pertanto, possiamo dire che queste strutture funzionano in tandem. E poiché queste strutture insieme hanno il maggior numero di neuroni nel cervello, l'abilità cognitiva dovrebbe correlarsi altrettanto bene con il numero di neuroni nell'intero cervello, così come nella corteccia cerebrale, così come nel cervelletto.

Un litro di zuppa di cervello

L'emisfero del cervello di un elefante africano pesa 2,5 chilogrammi, il che significa che dovrebbe essere tagliato in centinaia di piccoli pezzi per elaborare e contare i neuroni, poiché trasformare il cervello in una zuppa per determinare il numero di neuroni può essere fatto solo con pezzi di tessuto non più grandi di 3-5 grammi ciascuno. Volevo che i tagli fossero fatti sistematicamente e non come Dio impone all'anima. È sorta la domanda sullo strumento più adatto.

Susana Herculo-Huzel ha sviluppato il proprio metodo per contare il numero di neuroni nel tessuto nervoso esponendo un frammento del cervello a un solvente che dissolve le membrane cellulari ma lascia intatti i nuclei. Risulta una specie di "zuppa". La comodità di contare i nuclei in esso contenuti è assicurata dal fatto che, se agitato bene, i nuclei vi saranno distribuiti quasi uniformemente. Successivamente sarà possibile contare il numero di nuclei neuronali in 4-5 gocce ed estrapolare il risultato all'intero volume - ca. per. in base ai materialiTED.

Abbiamo utilizzato un taglierino convenzionale per ottenere una serie di sezioni sottili da un emisfero cerebrale umano da esaminare. Il taglierino era comodo per separare i giri corticali, ma presentava uno svantaggio significativo: sul coltello a forma di disco rimaneva troppa materia cerebrale, il che impediva la determinazione del numero esatto di cellule nell'emisfero. Se volessimo conoscere il numero totale di neuroni nel cervello di un elefante, avremmo dovuto tagliarlo manualmente in pezzi più spessi per ridurre al minimo l'inevitabile perdita al punto da renderla trascurabile.

Una bella mattina, io e mia figlia (le vacanze scolastiche erano appena iniziate) siamo andati dal ferramenta alla ricerca di una staffa a L che servisse da telaio stabile, piatto e regolare per tagliare il cervello di un elefante, nonché il coltello più lungo possibile tenerlo in una mano.

Era un’avventura che un adolescente non poteva perdersi, perché anni dopo sarebbe stato possibile dire: “Ehi mamma, ricordi come tagliamo il cervello dell’elefante?”. Dopo aver acquistato tutto ciò di cui avevamo bisogno e averlo portato a casa sano e salvo, ci siamo messi al lavoro: prima abbiamo segato il rinforzo strutturale dalla staffa a forma di L, poi vi abbiamo inserito il cervello dell'elefante. Naturalmente, ci sono centinaia di migliaia di dollari di macchine che potrebbero svolgere il lavoro nel modo più perfetto, ma perché spendere così tanti soldi quando basterà un normale coltello da macellaio portatile?

Ho appoggiato la semisfera con il lato piatto rivolto verso il basso sulla superficie di lavoro e l'ho posizionata tra le due gambe della staffa. Uno degli studenti teneva i supporti in posizione mentre io tenevo l'emisfero con la mano sinistra e lo tagliavo con fermezza ma attenzione. Dopo alcuni tagli, avevamo tra le mani il cervello di un elefante completamente tagliato e pronto per essere elaborato: 16 sezioni attraverso la corteccia dell'emisfero, otto attraverso il cervelletto, oltre a un intero tronco encefalico e un enorme bulbo olfattivo del peso di 20 grammi (10 volte più pesanti del cervello di un topo), tutto questo è stato scomposto separatamente.

Contare i neuroni. Susana Herculano-Huzel e i suoi studenti hanno preso le sezioni del cervello dell'elefante mostrate in questa foto per determinare il numero di neuroni che contiene e confrontarlo con quello di un cervello umano.

Questa è stata la più grande quantità di tessuto che abbiamo mai lavorato. Una persona, elaborando un frammento al giorno, passerebbe un anno intero ad analizzare un volume del genere e lavorerebbe sette giorni su sette. Era ovvio che qui fosse necessario il lavoro di gruppo, soprattutto perché volevo ottenere risultati entro sei mesi. Ma anche con un piccolo esercito di studenti assistenti, il lavoro ha richiesto molto tempo: sono passati due mesi e abbiamo elaborato solo un decimo dell'emisfero del cervello dell'elefante. Bisognava inventare qualcosa.

Successivamente, abbiamo dovuto separare le strutture interne (striato, talamo, ippocampo) dalla corteccia, quindi tagliare la corteccia cerebrale in pezzi più piccoli per l'elaborazione, e quindi separare ciascuno di questi pezzi in materia grigia e bianca. In totale, abbiamo ottenuto 381 pezzi di tessuto, la maggior parte dei quali pesava molte volte più di 5 grammi, ovvero la quantità che può essere lavorata in una volta.

I principi del capitalismo si sono rivelati i più graditi. Ho fatto alcuni calcoli e ho scoperto che avevo 2.500 dollari "extra" - circa 1 dollaro per grammo di tessuto da lavorare. Ho riunito una squadra e ho fatto loro un'offerta: chiunque può aiutare nel lavoro e allo stesso tempo ricevere ricompense finanziarie per questo. Si formarono rapidamente piccole collaborazioni: uno studente tagliuzzava la stoffa, un altro contava e i due condividevano il reddito. Il lavoro è andato come per magia.

Mio marito, arrivando al laboratorio, è rimasto stupito dalla folla amichevole di studenti, che parlavano animatamente tra loro e allo stesso tempo lavoravano diligentemente (per lo più gli studenti lavoravano a turni, poiché il laboratorio era piuttosto piccolo). Gyro Porfirio si è occupato di un'enorme quantità di lavoro sulla colorazione degli anticorpi, e io ho fatto il conteggio dei neuroni con un microscopio, e in soli sei mesi abbiamo analizzato l'intero emisfero del cervello dell'elefante africano, come previsto.

E il vincitore...

Ascoltare! Il cervello dell’elefante africano ha più neuroni del cervello umano. E non solo poco di più: tre volte tanto: 257 miliardi contro i nostri 86 miliardi. Ma - e questo è un "ma" davvero importante - il 98% di questi neuroni si trovavano nel cervelletto, nella parte posteriore del cervello. Anche in tutti gli altri mammiferi da noi studiati finora il cervelletto conteneva la maggioranza dei neuroni, ma mai più dell'80%.

La straordinaria distribuzione dei neuroni nel cervello dell’elefante africano ha lasciato circa 5,6 miliardi di neuroni nella corteccia cerebrale. Nonostante le dimensioni della corteccia cerebrale dell’elefante africano, i suoi 5,6 miliardi di neuroni impallidiscono rispetto a una media di 16 miliardi di neuroni concentrati nella corteccia umana, molto più piccola.

Quindi abbiamo ottenuto la risposta che cercavamo: no, il cervello umano non contiene più neuroni del cervello molto più grande dell’elefante, ma la corteccia cerebrale umana ha tre volte più neuroni della corteccia dell’elefante, che è più grande di quella umana. uno. Ovviamente, l'enorme numero di neuroni nel cervello dell'elefante non lo aiuta nello sviluppo delle capacità cognitive. Questo ci dà il diritto di sostenere che il numero di neuroni nel cervelletto non è un fattore decisivo nel determinare la migliore idoneità del cervello al pensiero. .

Si scopre che rimane solo la corteccia cerebrale. La natura ha fatto l'esperimento di cui avevamo bisogno, dimostrando che non esiste alcuna relazione tra il numero di neuroni nella corteccia cerebrale e il numero di neuroni nel cervelletto. Le capacità cognitive superiori umane possono essere spiegate (e questa è l’unica spiegazione) semplicemente dal numero straordinariamente elevato di neuroni nella nostra corteccia cerebrale.

Sebbene al momento non disponiamo dei dati di misurazione cognitiva necessari per confrontare tutte le specie di mammiferi, o anche quelle per le quali conosciamo il numero di neuroni nella corteccia cerebrale, possiamo già fare ipotesi verificabili basate su questi numeri. Se il numero assoluto di neuroni nella corteccia cerebrale è il principale fattore limitante nello sviluppo delle capacità cognitive della specie, allora suggerisco che la classificazione in base a questo indicatore dovrebbe essere la seguente:

E questo sembra più plausibile della classificazione attualmente valida in base alla massa cerebrale, che colloca, ad esempio, una giraffa sopra i primati. In questa interpretazione, la gerarchia si presenta così:

Si scopre che esiste una spiegazione semplice per cui il cervello umano, e solo lui, può essere allo stesso tempo così simile al cervello di altre specie nei suoi limiti evolutivi, e così diverso da loro, dotandoci della capacità di riflettere sulle nostre origini materiali e metafisiche.

Innanzitutto siamo primati, il che ci dà il vantaggio di avere un gran numero di neuroni concentrati in una piccola corteccia cerebrale. In secondo luogo, grazie alle innovazioni tecnologiche introdotte dai nostri antenati, abbiamo evitato le restrizioni energetiche che sono responsabili del fatto che altri animali hanno un numero inferiore di neuroni nella corteccia cerebrale (dopo tutto, questa è l’unica quantità che possono permettersi) con una dieta rigorosa in natura).

Cosa abbiamo, in definitiva, che gli altri animali non hanno? Io sostengo che si tratta di un numero enorme di neuroni nella corteccia cerebrale, il più grande rispetto alle specie conosciute oggi. E cosa facciamo che nessun altro animale fa e che ci permette di raccogliere così tanti neuroni in un unico posto?

La risposta, mi sembra, è molto semplice: cuciniamo il nostro cibo. Cioè, siamo in grado di fornire al nostro cervello la nutrizione necessaria per il suo sviluppo, cosa che non si può dire degli animali allo stato brado. E il nostro cervello consuma molta energia (circa il 25% di tutta l'energia che otteniamo dal cibo). Pertanto, semplificando il processo di ottenimento del cibo e rendendolo più equilibrato e nutriente, una persona ha contribuito allo sviluppo del suo cervello e il cervello, a sua volta, ha contribuito allo sviluppo della società umana.

Circa l'autore: Susana Herculano-Huzel è una neuroscienziata brasiliana. È Professore Associato e Responsabile del Laboratorio di Anatomia Comparata presso l'Istituto di Scienze Biomediche dell'Istituto Federale di Rio de Janeiro.

10

10° posto - Nuove circonvoluzioni

C'è un mito secondo cui, imparando qualcosa di nuovo, una persona ha nuove circonvoluzioni. In effetti, una persona non nasce con circonvoluzioni, all'inizio dello sviluppo il feto ha un piccolo cervello liscio. Man mano che crescono, anche i neuroni crescono e migrano in diverse aree del cervello, creando solchi e creste. All’età di 40 settimane, il cervello è tortuoso quasi quanto quello di un adulto. Cioè, mentre apprendiamo, nuovi rilievi non appaiono, semplicemente nasciamo con loro.

Tuttavia, man mano che impari, il cervello cambia: la plasticità del cervello ne è responsabile, ma tuttavia non compaiono nuove circonvoluzioni.

9

9° posto - Il cervello umano è il più grande

In proporzione all’intero corpo, il cervello umano è davvero piuttosto grande, ma un malinteso comune è che il cervello umano sia più grande di quello di qualsiasi altra creatura.

Il cervello umano adulto pesa circa 1,3 kg ed è lungo 15 cm. Il cervello più grande appartiene al capodoglio, pesa più di 8 kg. Un altro animale con un cervello grande è un elefante, il cui peso del cervello è di circa 5 kg.

Molti si chiederanno: che dire del rapporto tra cervello e corpo? Tuttavia, è qui che le persone non sono all’altezza. In un toporagno, il peso del cervello è il 10% della massa totale.

8

8° posto - Il livello di intelligenza dipende dalle dimensioni del cervello

Come ha dimostrato la pratica, la dimensione del cervello non influisce in alcun modo sul livello di intelligenza. Ad esempio, il cervello di I.S. Turgenev pesava 2012 e il cervello di Anatole France - 1017. Il cervello più pesante - 2850 g - è stato trovato in un individuo che soffriva di epilessia e idiozia. Il suo cervello era funzionalmente difettoso. Quindi, non esiste una relazione diretta tra la massa del cervello e le capacità mentali di un individuo.

7

7° posto - Più la persona è anziana, più debole è la sua memoria

In effetti, nella maggior parte dei casi osserviamo proprio un quadro del genere: nelle persone in età avanzata, il processo di pensiero rallenta, la memoria si deteriora, in alcuni casi accompagnata da follia senile.

Tuttavia, la colpa non è dell'età, ma dello stile di vita che ogni singola persona ha condotto e conduce. Alcune persone hanno mantenuto la lucidità di pensiero fino alla vecchiaia. Naturalmente, un desiderio non è sufficiente per questo: è necessario osservare una certa modalità di lavoro, riposo e alimentazione. Si consiglia di mangiare cibi sani, tra cui vale la pena notare pesce, frutta fresca e verdura. Anche gli esercizi intellettuali mantengono la mente lucida.

6

6° posto - Il cervello funziona come un computer

È un mito. Infatti, se osserviamo come sono strutturati i computer moderni e come è strutturato il cervello, vedremo che le differenze tra loro sono fondamentali. In un computer, un programma archiviato in memoria viene eseguito da un processore, quindi memoria e calcolo sono separati. Nel cervello però questa separazione è assente, infatti memoria e calcolo sono combinati tra loro per il fatto che la memoria è immagazzinata nella struttura delle connessioni tra le cellule nervose che eseguono i calcoli.

5

5° posto - L'alcol uccide le cellule cerebrali

L’alcolismo, ovviamente, può portare a seri problemi di salute, ma gli esperti non credono che l’alcol sia la causa della morte neuronale. In effetti, gli studi hanno dimostrato che anche bere costantemente non uccide i neuroni.

4

4 ° posto - Il danno cerebrale rende una persona un vegetale

Non è sempre così. Esistono diversi tipi di danni cerebrali e il loro effetto su una persona dipende in gran parte da dove si trovano e dalla loro gravità. Lesioni cerebrali lievi, come le commozioni cerebrali, sono causate dal movimento del cervello all'interno del cranio, causando sanguinamento e rottura. Il cervello si riprende molto bene da lesioni minori e la stragrande maggioranza delle persone che subiscono lesioni cerebrali minori non diventano permanentemente disabili.

3

3° posto - Emisferi del cervello

L’emisfero sinistro del cervello è responsabile della razionalità, mentre l’emisfero destro è responsabile della creatività. Questo è vero solo in parte. Uno studio su scolari dotati, vincitori di Olimpiadi matematiche di alto livello, ha mostrato che tra loro c'erano distinti destrimani, mancini e ambidestri (persone con la stessa destrezza manuale), cioè questi scolari avevano una distribuzione leggermente diversa delle funzioni attraverso gli emisferi.

2

2° posto - Il cervello è materia grigia

Molti di noi hanno sentito dire che le cellule della corteccia cerebrale sono grigie e questa affermazione è fuori dubbio. Tuttavia, solo le cellule del cervello morto che hanno lasciato il corpo dell'ospite hanno un colore grigio. Il colore naturale di un cervello vivente è rosso. A proposito, il tessuto cerebrale ricorda nella struttura la normale gelatina morbida.

1

1° posto - Il mito del 10% della parte del cervello utilizzata

Il mito secondo cui la maggior parte delle persone usa meno del 10% del proprio cervello. Il neuroscienziato Barry Gordon definisce il mito "ridicolmente fuorviante", aggiungendo: "Utilizziamo quasi ogni parte del cervello e sono attive praticamente tutto il tempo".

La ricerca mostra che ogni parte del cervello umano ha il proprio insieme specifico di funzioni. Se il mito del 10% fosse vero, allora la possibilità di danni cerebrali sarebbe molto inferiore: dovremmo preoccuparci solo di mantenere al sicuro quel piccolo 10% del nostro cervello. Ma in realtà, anche un danno ad un’area molto piccola del cervello può portare a gravi conseguenze per il nostro funzionamento. Le scansioni cerebrali hanno anche dimostrato che esiste un certo livello di attività in tutto il cervello, anche durante il sonno.

“Lascia che il cavallo pensi, ha una testa più grande!” - frase familiare?
E tutto sembra logico: più grande è il cervello, più intelligente è il suo felice proprietario. Sì, e ci sono molti esempi di questo: tutti i tipi di insetti-scarafaggi con un cervello di diversi milligrammi, topi, scoiattoli e cinciallegre con un cervello che pesa solo circa 1 grammo, e poi - gatti (circa 30 gr.), Cani (circa 100 gr.) e scimmie antropoidi con cervello del peso di circa 400 gr. - beh, non possono competere con persone intelligenti come te e me, che hanno in media 1400 grammi di materia grigia. Finora sembra tutto corretto.

Bene, allora iniziano i malintesi completi: perdendo tutti i tipi di cavalli e mucche con un peso cerebrale di 300-400 grammi, un elefante ha un peso cerebrale di oltre 5 kg e i capodogli, in generale, più di 7 kg! Oh! Ecco chi sono: i più intelligenti e saggi! E-no!

Si scopre che l'intelligenza dipende non tanto dalle dimensioni e dal peso del cervello, ma dal rapporto tra il suo peso e il peso totale dell'intero corpo. E qui l'uomo non ha eguali!

Ebbene, per esempio: negli esseri umani il rapporto tra peso corporeo e peso del cervello è: .... COSÌ…. 70 kg diviso 1,4 kg…quindi…. Sì, 50 volte. Ma in una mucca - 1000 volte, in un cane - 500 volte, in uno scimpanzé - 120 volte. Ebbene, se conti balene e capodogli tra gli "uomini saggi", in generale si scopre che il peso del loro corpo supera il peso del cervello fino a 3000 volte!

In generale, i nostri unici e più stretti parenti di "intelligenza" sono i delfini, il cui peso cerebrale di alcune specie raggiunge i 1700 grammi, con un peso corporeo di circa 135 kg.

Ma mi chiedo se c'è una differenza nel peso del cervello, per così dire, all'interno della razza umana? Si scopre che sì, c'è!

Continuiamo.
In generale, il nostro cervello è una cosa piuttosto ad alta intensità energetica e che consuma energia. Ad esempio, un cervello "a riposo" consuma il 9% dell'energia del corpo e il 20% di ossigeno, mentre un cervello "lavorativo", cioè pensante, consuma circa il 25% di tutti i nutrienti che entrano nel corpo e circa il 33% di quelli che entrano nel corpo. ossigeno di cui il corpo ha tanto bisogno. In generale, si scopre che pensare non è molto redditizio! E addirittura sorge la domanda: perché abbiamo bisogno di un cervello così grande e “goloso”?

Si scopre che, oltre al risparmio energetico, un altro fattore è molto importante per la sopravvivenza, sia nel mondo animale che in quello umano: il tempo di reazione. Ed è qui che il nostro grande cervello torna molto utile! Una persona lo utilizza infatti come un computer grande e potente, che si accende quando è necessario per accelerare notevolmente la soluzione di compiti complessi che richiedono uno stress enorme e una risposta rapida. Ecco perché, sebbene il nostro cervello sia follemente vorace, è talmente necessario e insostituibile.

Allora come funziona questo "computer"?

L'origine del cervello Saveliev Sergey Vyacheslavovich

§ 4. Il rapporto tra la massa del cervello e quella del corpo

Il cervello dei vertebrati acquatici primari (ciclostomi, pesci cartilaginei e ossei), degli anfibi e dei rettili rappresenta circa 1/10-1/40 della massa dell'intero sistema nervoso. Questa proporzione dipende in modo significativo dalle dimensioni del corpo dell'animale. Se l’animale è grande, la massa del sistema nervoso periferico, che comprende nervi e gangli, può essere più di 10 volte la dimensione del cervello e del midollo spinale messi insieme. Apparentemente, nei grandi dinosauri estinti, la dimensione del cervello era estremamente piccola rispetto a quella del sistema nervoso periferico e poteva essere la sua 30a o addirittura 50a parte. Negli uccelli e nei mammiferi la situazione è leggermente diversa. Negli uccelli, il cervello e il midollo spinale costituiscono solitamente 1/2-1/5 della massa dell'intero sistema nervoso. Ci sono anche delle eccezioni. Nei piccoli uccelli, la proporzione è rotta, poiché il cervello ha un'enorme massa relativa e il corpo pesa solo pochi grammi.

	cervello/corpo
colibrì	1/12
Topo	1/26
Ratto	1/28
Neo	1/34
Scoiattolo	1/36
Pipistrello	1/40
Pigrizia	1/100
Gorilla	1/100
Piccione	1/100
Ape	1/130
Delfino tursiope	1/140
Cervo	1/150
Aquila (cimitero)	1/160
Sciacallo	1/200
Cane	1/250
Coniglio	1/300
vespa solitaria	1/300
Pecora	1/350
Cavallo	1/400
Tapiro	1/500
Elefante	1/500
Rana	1/750
Struzzo	1/800
Tricheco	1/850
un leone	1/1000
Tigre	1/1200
Ippopotamo	1/1500
Giraffa	1/1700
Capodoglio	1/3500
scarabeo nuotatore	1/4000
balenottera comune	1/10000
Balena Blu	1/20000

Riso. I-7. Dimensioni comparative del midollo spinale e del cervello in animali di diversi gruppi.

Il cervello e il midollo spinale hanno una massa quasi uguale in una rana (a); nelle scimmie verdi e nelle uistitì, la massa del cervello è molto maggiore della massa del midollo spinale (6, c). Il midollo spinale di un serpente è molte volte più grande del cervello (d).

Uno dei campioni in quest'area è il colibrì. La massa cerebrale di un colibrì è 1/12 della massa corporea. Per gli uccelli e i mammiferi si tratta di un rapporto record, poiché è più alto solo in un neonato (1/7), ma un neonato non può sopravvivere da solo. Il colibrì è considerato l'animale con la massa cerebrale relativa più elevata (vedi Fig. I-6). Tuttavia, questi schemi non tengono conto della massa del sistema nervoso periferico e del suo ruolo nel metabolismo. Se aggiungiamo al cervello di un colibrì anche la massa del suo sistema nervoso periferico, allora il rapporto totale sistema nervoso/corpo diventa 1/6.

È interessante notare che in molti invertebrati il ​​rapporto tra massa cerebrale e massa corporea non è molto diverso da quello dei vertebrati a sangue caldo. Se prendiamo i gangli della testa con un organo neuroemico per il cervello degli artropodi, allora molti vertebrati possono "invidiare" la sua massa. Pertanto, l'ape operaia ha una relazione massa dei gangli della testa/peso corporeo sarà 1/130, per una formica - 1/140, per una singola vespa - 1/300, per lo scarabeo di maggio e lo scarabeo nuotatore - 1/4000. In altre parole, i gangli della testa di un'ape e di una formica sono paragonabili alla dimensione relativa del cervello di un cervo e di una vespa solitaria - al cervello di un leone. Allo stesso tempo, la massa dei gangli del tronco degli invertebrati supera quasi sempre la massa del cervello. Se prendiamo in considerazione le loro dimensioni, il rapporto tra la massa del sistema nervoso e la massa corporea assumerà una forma molto inaspettata: raggiungerà il livello dei mammiferi superiori. Per le api, le formiche, una singola vespa, lo scarabeo di maggio e il nuotatore, sarà rispettivamente 1/40,1/45,1/100 e 1/1200. Confrontando queste relazioni con quelle dei primati, otteniamo uno “schema” spiacevole: gli scarabei nuotatori e i primati superiori saranno combinati in un comune “indice cerebrale”, che metterà in risalto il dubbio valore di questo parametro per valutare l’intelligenza. I rapporti di massa tra corpo e cervello riflettono solo indirettamente le principali tendenze nell'evoluzione del cervello.

Nei mammiferi, il rapporto tra la massa del cervello e la massa del sistema nervoso periferico ha una serie di caratteristiche. Il cervello e il midollo spinale di questo gruppo possono superare la massa del resto del sistema nervoso. In questo caso, la relazione può variare da 3/1 a 1/5. Le ragioni di tali fluttuazioni sono nascoste nelle dimensioni del corpo e del cervello dei mammiferi. I toporagni hanno un peso corporeo ridotto e una piccola dimensione del sistema nervoso periferico, il rapporto cervello/sistema nervoso periferico ne avranno circa 3/2. Tuttavia, il cervello dei toporagni è molto grande rispetto al peso corporeo, il che cambia radicalmente la forma della proporzione. Atteggiamento generale sistema nervoso/corpo tenendo conto del sistema nervoso periferico sarà circa 1/7.

La situazione è abbastanza diversa nei grandi mammiferi. La proboscide e i cetacei hanno un cervello enorme (vedi Fig. I-6) e un'enorme massa corporea. Per servire un corpo così grande è necessaria un'innervazione periferica estremamente sviluppata. Rapporto approssimativo cervello/sistema nervoso periferico si avvicina a 1/2. Ciò significa che nella balenottera comune la massa totale del sistema nervoso può superare i 20 kg. Per valutare le dimensioni effettive dell'intero sistema nervoso è necessario tenere conto di diversi parametri contemporaneamente. Il primo parametro è la massa assoluta del cervello, il secondo è la massa del sistema nervoso periferico e il terzo è la massa del corpo dell'animale. Solo tenendo conto di tutti i parametri di cui sopra si potrà ottenere una quota reale dei costi energetici per il mantenimento del cervello. La massa del cervello di vari animali è presentata nella tabella. 1.

Dalla tabella. La Figura 1 mostra che la massa del cervello dei mammiferi può variare di un fattore 10.000. Questa diversità corrisponde alla diversità delle dimensioni degli animali. Tuttavia, ogni specie è molto eterogenea. È costituito da sottospecie e razze che presentano differenze significative sia nelle dimensioni del corpo che nel volume del cervello.

Tabella 1. Massa assoluta del cervello in animali di diverse specie

Visualizzazione	Peso, gr
rospo ostetrico (A. ostetrici)	0,04
Rospo comune (c. volgare)	0,07
vipera comune ( V.berus)	0,10
Pipa (P.pipiens)	0,12
lucertola verde (L.viridis)	0,12
rana verde (R. viriscens)	0,15
topo di campagna (M. agrarius)	0,20
Rana toro (R.catesbeiana)	0,25
Tartaruga d'acqua (?. orbicolare)	0,25
rana marrone (R. chensinensis)	0,27
geco comune (G. geco)	0,27
Iguana ( I. iguana)	1,44
Ratto grigio ( R.rattus)	1,60
ratto pasyuk (R. norvegicus)	2,30
porcellino d'India (C.cobaya)	4,70
Kolonok (M. artica)	5,00
Alligatore (A. mississippiensis)	8,00

La tabella 1 continua

Visualizzazione	Peso, gr
Coniglio (O. cuniculus)	9,30
lento Loris (N. tardigradus)	12,00
lepre (L. europaeus)	15,30
Coccodrillo (C. americano)	15,60
gatto domestico (F. domesticus)	25,00
Lemure (L. brunus)	26,00
Sciacallo (T. mesomelas)	45,00
cane comune (C. familiaris)	65,00
lince rossa (L. rufus)	65,00
Scimmia reso (M. rhesus)	80,00
Mangobey (C. fuliginosi)	100,00
Lupo (C. lupus)	120,00
sfinge del babbuino (P. sfinge)	135,00
Ram (O.ariete)	140,00
Tapiro (T. americano)	170,00
Amadriade (P. hamadryas)	200,00
Orso grizzly (U.horribilis)	230,00
un leone (P.leo)	240,00
Tigre (P.tigris)	270,00
Scimpanzé (primati) (P.troglodytes)	355,00
orangutan (P.pygmaeus)	370,00
Asino (E. asinus)	385,00
Toro (B.toro)	490,00
Cavallo (E.caballus)	530,00
Ippopotamo (H. anfibio)	580,00
Giraffa (G. camelopardalis)	680,00
Cammello (C.dromedarius)	760,00
Gorilla (G.gorilla)	940,00
Tricheco (O. rosmarus)	1120,00
Umano (H. sapiens)	1350,00
Focena del porto (P. focena)	1550,00
Balena beluga (D.leucas)	2350,00
elefante indiano (E. indicus)	4700,00
Balena Blu (B.musculus)	6800,00
balenottera comune (B.physalus)	7200,00
Capodoglio (P.catodone)	9200,00

I cani sono un esempio di tali differenze. I loro cervelli possono variare in massa più volte. La massa cerebrale più piccola del cane descritta in letteratura era di 41,5 g, mentre la più grande era di 212 g (Petropavlovsky, 1904). Tab. 2 spiega la variabilità intraspecifica nel cervello dei cani.

Tabella 2. Valori medi della massa cerebrale di cani di razza e non consanguinei

Il rapporto tra massa cerebrale e massa corporea è indicativo. Il rapporto minimo di 0,2 è stato riscontrato nei cani di grossa taglia di peso compreso tra 28 e 44 kg. Per gli individui di peso inferiore a 2,5 kg sale a 2,9. Di conseguenza, la massa del cervello rispetto a un'unità di massa corporea diminuisce in funzione dell'aumento delle dimensioni dell'animale. Tuttavia, nei cuccioli e nei cani adulti della stessa razza, il rapporto tra massa cerebrale e massa corporea è quasi lo stesso. Ciò distingue lo sviluppo individuale dei cani dallo sviluppo del cervello delle scimmie e degli esseri umani. Nelle scimmie e negli esseri umani, il feto nasce con un cervello grande e un peso corporeo ridotto, quindi il peso corporeo aumenta molto più velocemente del cervello. Il cervello è soggetto a dimorfismo sessuale. Le femmine di solito hanno un cervello più piccolo di 10-12 g rispetto ai maschi. Le femmine sono generalmente più piccole dei maschi e la loro massa cerebrale relativa è maggiore.

Le differenze a questo riguardo tra cani di razza e di razza sono molto curiose. La massa cerebrale media nei campioni di cani di razza varia da 42 a 118 ge nei cani di razza da 41,5 a 212 g Gli animali di razza hanno un'ampiezza maggiore di variabilità cerebrale rispetto a quelli di razza. Apparentemente, nel cane Dingo, diventato selvatico in Australia, il cervello è ancora più omogeneo in massa rispetto ai cani bastardi di città. Un ritorno alle forme naturali riduce la diversità artificiale. Va notato che nei cani di razza la massa relativa del cervello è quasi 2 volte inferiore rispetto ai cani di razza.

Esiste una variabilità individuale nella dimensione del cervello nelle diverse specie in natura. In studi speciali su 25 lepri europee (Lepus europaeus), condotti in Polonia hanno mostrato una variabilità significativa del cervello. Con una massa cerebrale media di 15,3 g, sono stati trovati individui con una massa cerebrale di 12 e 17 g.Variazioni nella massa cerebrale sono note nei primati, nei carnivori, negli ungulati e nei marsupiali; di solito non superano il 2024%. Una variabilità simile è stata riscontrata nella massa del cervello degli uccelli che vivono in Europa e in America (Lefebvre ef al., 1997).

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Allora quanto pesa il centro dell'attività mentale umana?

Quindi, in ordine. Quanto pesa in media il cervello umano? Secondo studi scientifici, il peso di un organo del sistema nervoso centrale, costituito da un gran numero di cellule nervose, varia da 1,1 a 2,0 kg (altrimenti, il 2% del totale

Nei maschi, la massa della materia grigia è di circa 100-130 grammi in più rispetto alla metà femminile.

L'intelligenza è proporzionale al peso?

Quanto pesa un cervello umano adulto? Per un uomo la media è di 1424 grammi. Il peso record è stato registrato da I. S. Turgenev - 2012. Per confronto: il peso del cervello di Ludwig van Beethoven era 1750, V. I. Lenin - 1340, Sergei Yesenin - 1920, D. I. Mendeleev - 1571 Questi indicatori confutano la teoria secondo cui il livello di intelligenza risente del peso della materia grigia. Il cervello di un genio può essere rivelato di un ordine di grandezza inferiore al cervello di una persona priva di ampie capacità mentali. È stato scientificamente provato che il livello di intelligenza è influenzato da alcune parti di un dato organo del sistema nervoso, in cui la frequenza della localizzazione dei neuroni e le connessioni quantitative tra loro giocano un ruolo chiave. Un esempio lampante: il cervello più grande, del peso di 2850 grammi, apparteneva a un demente.

Quanto pesa il cervello umano moderno? occupando quasi l'intera cavità della parte cerebrale del cranio e prendendo forma nel processo di crescita e sviluppo, si evolve: nel XIX secolo il suo peso medio negli uomini era di 1372 grammi, che è molto inferiore ai valori moderni. Per il gentil sesso, l'indicatore più grande è il peso di 1565 grammi, il più piccolo - 1096 grammi (è stato registrato in una donna di 31 anni). Fu una donna, o meglio una bambina di 10 anni, Marilyn Vos Savant, residente nel Missouri (USA), che nel 1956 riuscì a superare la prova più difficile con un punteggio di 228, che era una sorta di passaggio a la Mega Society, che unisce le persone con i punteggi di QI più alti.

Il peso del cervello è proporzionale all’età?

La massa della materia grigia dipende anche dall'età della persona. In un neonato, questa cifra è in media di 455 grammi. Quanto pesa un adulto? Il cervello umano non è una costante.

Dal momento della nascita fino all'età di 27 anni, la materia grigia "cresce" e poi inizia a diminuire. Ogni 10 anni la sua massa si riduce di 30 grammi. A proposito, con la vecchiaia diminuisce anche la velocità dei segnali del sistema nervoso. Da una media di 288 km/h diminuisce del 15%.

Efficienza nell'uso del cervello nell'attività mentale

Quanto pesa il cervello umano: sembra essere chiaro. La domanda sorge spontanea: questa sostanza viene utilizzata al massimo? C'è un'opinione secondo cui nella vita una persona utilizza solo il 10% del suo cervello. È così? Questa opinione è ambigua, ma la maggior parte degli scienziati tende a concludere che sfrutta tutto il suo potenziale. Per svolgere anche il compito più semplice, la materia grigia si attiva in tutti i suoi dipartimenti.

Non appena una persona inizia a pensare intensamente, la quantità di consumo di energia che entra nel corpo raggiunge il 25%, mentre a riposo la materia grigia non richiede più del 9% dell'energia. L’attivazione dell’attività cerebrale richiede un ulteriore apporto di ossigeno, che costringe il cervello a prelevarne quasi un terzo dal corpo.

Mantieni il tuo cervello in forma

L'esercizio fisico regolare aiuta a mantenere il cervello in forma, contribuendo all'aumento dei capillari. E questo, a sua volta, garantisce il massimo apporto di ossigeno e glucosio nel corpo. I più efficaci sono gli esercizi, la cui durata è di almeno 30 minuti al giorno.

Si ritiene che il metodo più efficace per sviluppare il cervello sia impegnarsi in un'attività nuova, fino a quel momento sconosciuta, nonché comunicare con persone che sono superiori in intelligenza all'interlocutore. Più una persona è istruita, meno è probabile che si verifichino malattie del cervello, perché l'attività mentale provoca la produzione di tessuto aggiuntivo che sostituisce quello colpito.

Un po' sul cervello di altri organismi viventi

Quanto pesa il cervello umano: è diventato chiaro da quanto sopra. E qual è il suo peso, ad esempio, un elefante?

Rispetto al cervello umano, il cervello dei più grandi mammiferi del pianeta è 2 volte più grande e pesa dai 4 ai 5 kg. Ciò conferma ancora una volta la teoria secondo cui il livello di intelligenza e il peso della materia grigia si trovano su piani diversi.

È considerato l'animale più grande appartenente alla classe dei mammiferi, il suo peso medio è di 150 tonnellate e la sua lunghezza è di 30 metri. Il peso del cervello è di 9 kg con il suo rapporto rispetto al peso corporeo: 1 a 40.000.

Ma nei dinosauri estinti da tempo, che raggiungevano i 9 metri di altezza, il cervello aveva le dimensioni di una noce e pesava solo 70 grammi.