Příspěvky
>> Víme, co máme v hlavě? -- Je mozek div světa? -- Tušíme, jak funguje? <<
Zatímco rádi žasneme nad divy přírody, Viktoriinými vodopády, himalájskými vrcholy nebo krajkami písečných dun a rádi přemýšlíme o tom, jaké děje je vytvořily, nad tím, že největší div přírody máme každý z nás v hlavě, žasneme málokdy.
Mohu vás proto chvíli udivovat tím, co všichni nosíme v hlavě (dokonce i ti nebo ty z nás, o kterých se říká, že „snad v hlavě vůbec nic nemá“, případně mnohem drsněji)?
Stojí to za to a třeba získáme větší respekt a s ním i zájem se o tom „stroji“ něco víc dovědět.
Lidský mozek je na absolutní špičce vývoje ze všech nám známých živých tvorů. Nezáleží jen na jeho velikosti, zajímavé je, že ač tvoří průměrně jen méně než 2% hmotnosti těla, dokáže mít značné nároky a tělo si ho vysloveně hýčká. Pro naši laickou představu:
- dostává celých 15% krve ze srdce,
- spotřebuje 20% celkové potřeby kyslíku
- a spálí až 25% celkové spotřeby glukózy (tj. zhruba takový podíl energie).
Je na tom zcela závislý – při zástavě srdce dochází k poškození mozku nedostatkem kyslíku již po několika minutách a při nedostatku přísunu energie z potravy (pověstná hypoglykémie) můžeme snadno ztratit vědomí (moc dobře to bohužel znají nemocní cukrovkou).
Jeho spotřeba energie a kyslíku značně kolísá a především se velmi liší v jednotlivých částech mozku podle toho, co po mozku naše vědomí, naše tělo nebo naše okolí prostřednictvím smyslů zrovna chtějí. Tento jev se mimochodem využívá v moderních zobrazovacích metodách (hlavně funkční magnetické rezonanci - fMRI), kde lékaři rozpoznávají aktivované části mozku podle toho, do jaké míry jsou zrovna zásobovány krví a kyslíkem (o nich si více povíme v dalším článku).
Na to být tak energeticky náročný, má mozek nárok. Odhaduje se, že mozek dospělého má asi 50–100 miliard (100 tisíc miliónů) neuronů, nervových buněk, které při své činnosti procházejí složitými fyzikálními a chemickými jevy.
Neurony se po celý život (opravdu po celý!) aktivně propojují, svými vlákny (dendrity a axonem, to je ta hlavní nožička - viz na obr. vpravo) vytvoří za život gigantický počet odhadovaných až 1000 triliónů (milión miliard) spojení, synapsí. V každém krychlovém milimetru mozkové kůry je údajně asi miliarda spojení (Proc. National Academy of Sciences U.S.A. 105-38).
A každé to spojení něco znamená, má nějaký důvod, proč vzniklo, neocitlo se v mozku náhodně, ale během našeho života z nějakého podnětu, který nejspíš vůbec netušíme. Jisté ale je, že každé to spojení nějakým způsobem „obohacuje“ náš mozek, nás jako osobnost a naše životní vybavení (i když může znamenat něco negativního, co jako obohacující nevnímáme). A máme ho za normálních podmínek až do smrti (ač, když není používáno, postupně slábne).
Nová spojení se tvoří prakticky nepřetržitě. Začalo to někdy v 10 týdnu po početí, vrcholí to v prvních 2 letech života a skončí to fyzickou smrtí mozku. O tom s jakou logikou se spojení vytvářejí, co o tom už vědci vědí (a laici pochopí), si budeme ještě povídat v dalších článcích. A zrovna tak, co pro nás vytvořená spojení znamenají, a jak, aniž to mnohdy tušíme, ovlivňují náš život.
Díky propojením se mezi neurony předávají vzruchy a putují tak mozkem po cestičkách vytvořených vlákny neuronů a uspořádaných do jakýchsi mozkových map. Ve věku 20 let mají muži v mozku asi 176,000 km a ženy asi 149,000 km axonů (údaj pro naši představu o řádu celkové délky nervových vláken - zde údaj zahrnující pouze myelinizované axony bílé hmoty mozkové - Research Laboratory for Stereology and Neuroscience-Bispebjerg Hosp.,Denmark), kterými komplikovanými cestami neustále putují vzruchy, jako kdyby to byl miniaturní model Internetu v lidské hlavě.
Různé části mozku se vzruchy různě zacházejí, různě je přetvářejí, aby také prostřednictvím tvorby rafinovaných chemických látek (hormonů) nakonec ovlivnily výsledný efekt, který v praxi znamená, že třeba ucukneme rukou, když ucítíme na prstě plochu žhavé žehličky, nebo že opětujeme úsměv sympatickému člověku.
Náš mozek se velmi podobá mozkům našich vývojových předchůdců (prosím ty, kdo se nesmířili s Darwinovou teorií, ať si představí, třeba že stvořitel prostě využil své předchozí zkušenosti) - obratlovcům, savcům, primátům… Má obdobné části, řadu shodných funkcí, ale jak jednotlivé části mozku vzájemně, tak i mozek jako celek vůči tělu má jiný poměr velikosti (oproti nejbližším příbuzným je relativně větší asi 3x). Dá se říci, že člověk je tvorem, u kterého mozek nabyl jednoznačně takového významu, jaký nemá u žádných jiných živočichů.
Slyšel jsem v dokumentu televize BBC dokonce o hypotéze, že člověk se rodí na rozdíl od jiných mláďat vlastně předčasně a vyžaduje mnoho péče, aby přežil (vzpomeňte si třeba na hříbata, která za chvíli po narození vstanou a jsou schopna začít zkoumat svět a hledat si sama u klisny potravu). Je to proto, že mozek zcela vyvinutého mláděte člověka (vyvinutého do míry srovnatelné s tím hříbětem) by vyžadoval hlavu tak velikou, že by neprošla porodními cestami žen.
A pro ty technicky počítačově založené: podle výzkumů IBM má lidský mozek v měřítcích počítačů výkon 38 petaflops (38 miliónů miliard operací s reálnými čísly za sekundu) a úložnou kapacitu 3 584 TB (tj. přes 3,5 tisíce miliard bytů) a pracuje s maximální frekvencí asi 100 Hz (v notebooku dnes typicky máme 2-4GB paměti, na disku třeba 350GB, ale za to sviští na kmitočtu např. 3GHz) - nicméně docela rád bych věděl, jak to v IBM "změřili". Ještě pro jiné porovnání: nejrychlejší současný superpočítač světa Jaguar má ve špičce výkon necelých 2,4 petaflops.
Neláká vás to víc poznat možnosti tak úžasné části každého z nás, která je tvůrcem průběžných zázraků?
Pokud chcete vědět, jakým způsobem se vědcům daří do pracujícího lidského mozku nahlížet, zkuste se podívat na další článek.
Mohu vás proto chvíli udivovat tím, co všichni nosíme v hlavě (dokonce i ti nebo ty z nás, o kterých se říká, že „snad v hlavě vůbec nic nemá“, případně mnohem drsněji)?
Stojí to za to a třeba získáme větší respekt a s ním i zájem se o tom „stroji“ něco víc dovědět.
Lidský mozek je na absolutní špičce vývoje ze všech nám známých živých tvorů. Nezáleží jen na jeho velikosti, zajímavé je, že ač tvoří průměrně jen méně než 2% hmotnosti těla, dokáže mít značné nároky a tělo si ho vysloveně hýčká. Pro naši laickou představu:
- dostává celých 15% krve ze srdce,
- spotřebuje 20% celkové potřeby kyslíku
- a spálí až 25% celkové spotřeby glukózy (tj. zhruba takový podíl energie).
Je na tom zcela závislý – při zástavě srdce dochází k poškození mozku nedostatkem kyslíku již po několika minutách a při nedostatku přísunu energie z potravy (pověstná hypoglykémie) můžeme snadno ztratit vědomí (moc dobře to bohužel znají nemocní cukrovkou).
Jeho spotřeba energie a kyslíku značně kolísá a především se velmi liší v jednotlivých částech mozku podle toho, co po mozku naše vědomí, naše tělo nebo naše okolí prostřednictvím smyslů zrovna chtějí. Tento jev se mimochodem využívá v moderních zobrazovacích metodách (hlavně funkční magnetické rezonanci - fMRI), kde lékaři rozpoznávají aktivované části mozku podle toho, do jaké míry jsou zrovna zásobovány krví a kyslíkem (o nich si více povíme v dalším článku).
Na to být tak energeticky náročný, má mozek nárok. Odhaduje se, že mozek dospělého má asi 50–100 miliard (100 tisíc miliónů) neuronů, nervových buněk, které při své činnosti procházejí složitými fyzikálními a chemickými jevy.
 |
| Synapse neuronů ( Wikipedia, pův. www.nia.nih.gov) |
A každé to spojení něco znamená, má nějaký důvod, proč vzniklo, neocitlo se v mozku náhodně, ale během našeho života z nějakého podnětu, který nejspíš vůbec netušíme. Jisté ale je, že každé to spojení nějakým způsobem „obohacuje“ náš mozek, nás jako osobnost a naše životní vybavení (i když může znamenat něco negativního, co jako obohacující nevnímáme). A máme ho za normálních podmínek až do smrti (ač, když není používáno, postupně slábne).
Nová spojení se tvoří prakticky nepřetržitě. Začalo to někdy v 10 týdnu po početí, vrcholí to v prvních 2 letech života a skončí to fyzickou smrtí mozku. O tom s jakou logikou se spojení vytvářejí, co o tom už vědci vědí (a laici pochopí), si budeme ještě povídat v dalších článcích. A zrovna tak, co pro nás vytvořená spojení znamenají, a jak, aniž to mnohdy tušíme, ovlivňují náš život.
Díky propojením se mezi neurony předávají vzruchy a putují tak mozkem po cestičkách vytvořených vlákny neuronů a uspořádaných do jakýchsi mozkových map. Ve věku 20 let mají muži v mozku asi 176,000 km a ženy asi 149,000 km axonů (údaj pro naši představu o řádu celkové délky nervových vláken - zde údaj zahrnující pouze myelinizované axony bílé hmoty mozkové - Research Laboratory for Stereology and Neuroscience-Bispebjerg Hosp.,Denmark), kterými komplikovanými cestami neustále putují vzruchy, jako kdyby to byl miniaturní model Internetu v lidské hlavě.
Různé části mozku se vzruchy různě zacházejí, různě je přetvářejí, aby také prostřednictvím tvorby rafinovaných chemických látek (hormonů) nakonec ovlivnily výsledný efekt, který v praxi znamená, že třeba ucukneme rukou, když ucítíme na prstě plochu žhavé žehličky, nebo že opětujeme úsměv sympatickému člověku.
Náš mozek se velmi podobá mozkům našich vývojových předchůdců (prosím ty, kdo se nesmířili s Darwinovou teorií, ať si představí, třeba že stvořitel prostě využil své předchozí zkušenosti) - obratlovcům, savcům, primátům… Má obdobné části, řadu shodných funkcí, ale jak jednotlivé části mozku vzájemně, tak i mozek jako celek vůči tělu má jiný poměr velikosti (oproti nejbližším příbuzným je relativně větší asi 3x). Dá se říci, že člověk je tvorem, u kterého mozek nabyl jednoznačně takového významu, jaký nemá u žádných jiných živočichů.
Slyšel jsem v dokumentu televize BBC dokonce o hypotéze, že člověk se rodí na rozdíl od jiných mláďat vlastně předčasně a vyžaduje mnoho péče, aby přežil (vzpomeňte si třeba na hříbata, která za chvíli po narození vstanou a jsou schopna začít zkoumat svět a hledat si sama u klisny potravu). Je to proto, že mozek zcela vyvinutého mláděte člověka (vyvinutého do míry srovnatelné s tím hříbětem) by vyžadoval hlavu tak velikou, že by neprošla porodními cestami žen.
A pro ty technicky počítačově založené: podle výzkumů IBM má lidský mozek v měřítcích počítačů výkon 38 petaflops (38 miliónů miliard operací s reálnými čísly za sekundu) a úložnou kapacitu 3 584 TB (tj. přes 3,5 tisíce miliard bytů) a pracuje s maximální frekvencí asi 100 Hz (v notebooku dnes typicky máme 2-4GB paměti, na disku třeba 350GB, ale za to sviští na kmitočtu např. 3GHz) - nicméně docela rád bych věděl, jak to v IBM "změřili". Ještě pro jiné porovnání: nejrychlejší současný superpočítač světa Jaguar má ve špičce výkon necelých 2,4 petaflops.
Neláká vás to víc poznat možnosti tak úžasné části každého z nás, která je tvůrcem průběžných zázraků?
Pokud chcete vědět, jakým způsobem se vědcům daří do pracujícího lidského mozku nahlížet, zkuste se podívat na další článek.
zatím žádný komentář - přidejte svůj!
Okomentovat