Гормоны и химия мозга. Знания, которые не займут много места

Где рождается «гормон счастья»?

Для энергии нам нужна активность ретикулярной формации – это скопление нейронов, которое обеспечивает нас энергией. Кроме того, эта область отвечает за секрецию ряда гормонов, например серотонина – «гормона счастья», который обеспечивает стрессоустойчивость

Основные пользователи

Основная часть этой энергии расходуется на синапсы. Они для создания сигналов постоянно перекачивают ионы в промежуток между клетками, обмениваясь калием и натрием. Это действие накачки имеет колоссальное значение для работы нейронов, но оно очень энергозатратно. Белое вещество, состоящее из отростков нейронов – аксонов, содержит большое количество миелина, жирового вещества, которое обволакивает аксоны, чтобы изолировать их и предотвратить утечку электричества. Из-за этой изоляции белое вещество потребляет примерно на 20–25 % больше энергии, чем серое вещество, которое состоит из дендритов и участков синапсов.

Некоторые мозговые функции требуют больше энергии, чем другие. Области, ответственные за обработку слуховых сигналов, используют больше энергии, чем обонятельная система или область мозга, ответственная за память. Слух требует очень быстрой и точной сигнализации – было бы невыгодно, если бы звук опасности каким-либо образом в мозге задерживался. Относительно медленные процессы, например обоняние, не имеют таких же интенсивных энергетических потребностей. Что же питает мозг?

Сеть пассивного режима работы мозга (также нейронная сеть оперативного покоя, от англ. default mode network, DMN) – нервная сеть взаимодействующих участков головного мозга, активная в состоянии, когда человек не занят выполнением какой-либо задачи, связанной с внешним миром, а, напротив, бездействует, отдыхает, грезит наяву или погружен в себя

Газ без запаха, вкуса и цвета

Собственных кислородных ресурсов у нервной ткани практически нет. Процессы, за которые она отвечает, такие как способность к фиксации и хранению информации, выработка и проведение нервных импульсов, образование и обновление нейронов и синапсов, протекают со значительными энергетическими затратами. Потребность в кислороде неодинакова в различных отделах нервной системы человека. Потребление кислорода серым веществом на 30–50 % выше, чем белым. По скорости потребления отделы мозга можно расположить в следующей убывающей последовательности: кора больших полушарий; мозжечок и промежуточный мозг; средний и продолговатый мозг; спинной мозг.

Поскольку энергопотребление мозга велико, ему выгодно иметь такие нейроны, которые работают наиболее эффективно – передают только полезную информацию и затрачивают при этом минимум энергии. При развитии организма нейроны стремятся работать только с наиболее полезной информацией, фильтруя «лишние» импульсы, ненужную и избыточную информацию. Если потребление кислорода мозгом падает до уровня меньше 12,6 литра в час, наступает смерть. При уменьшении количества кислорода мозг может сохранять активность только 10–15 секунд. Через 30–120 секунд угасает рефлекторная активность, а спустя пять-шесть минут начинается гибель нейронов. А что кроме кислорода необходимо мозгу?

Работа или отдых?

В одном из исследований людям предлагали кликнуть на несколько картинок на экране компьютера. На одних картинках был изображен отдыхающий человек, а на других – работающий. Оказалось, наш мозг сопротивляется даже отметить картинки, на которых изображен трудящийся человек

Основное топливо для мозга