VIII Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке
Загадки человеческого тела
Автор работы награжден дипломом победителя III степени
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF
Введение
Все, что мы видим вокруг-реальность, но правда ли это на самом деле? Конечно 80% из того, что мы видим - это реальность, но что делать с остальными 20%? Оказывается, что наш мозг и наши глаза могут искажать реальность так, чтобы нам было комфортно в ней находиться. Но почему наш мозг нас обманывает?
Конечно, наш мозг вовсе не собирается нам врать. Обычно он трудится изо всех сил, чтобы помочь нам выжить и достигнуть своих целей в таком непростом мире. Когда мы попадаем в критические ситуации или оказываемся в непредвиденных обстоятельствах, наш мозг обычно стремится выдать ответ «на скорую руку» — на поиск идеального решения нет времени. Ему приходится искать кратчайшие пути и частенько довольствоваться допущениями. Он создает обман для нашей же пользы (в большинстве случаев), но это так же ведет к предсказуемым ошибкам.
Нам нужно понять типы принятия быстрых решений и допущений, которыми пользуется наш мозг, чтобы вести нас по жизни. Это знание поможет нам лучше разбираться в том, на какие «советы» нашего мозга можно полагаться, а какие способны вести нас в неверном направлении.
Проблема возникает, когда мозг воспринимает окружающий мир через органы чувств. Даже когда мы спокойно сидим в тихой комнате, наш мозг получает гораздо больше информации, чем та, которую он способен удержать, и которая нам нужна для того, чтобы решить, как реагировать.
Вы можете заметить все детали рисунка на ковре, фотографии на стенах и пение птиц на улице. Наш мозг изначально воспринимает большое количество мелочей, но довольно быстро их забывает. Обычно эти детали действительно не важны, поэтому мы даже не замечаем, как много информации теряем. Мозг начинает лгать, поскольку отбрасывает большую часть данных, как только решает, что они не нужны. Также наш мозг может изменять вкус еды, обманывать наше зрение, слышать звуки, которые он хочет, чтобы мы слышали. Еще мы узнаем, что оставила нам на память эволюция и нужны ли эти приспособления нам в современной жизни. Для начала разберемся, что такое эволюция.
Актуальность исследования:
Данная тема очень актуальна, ведь человеческий организм таит в себе множество загадок и тайн, которые мы стараемся познать. Развитие медицины стремительно идет вперед, но все же мы знаем далеко не все. Особенно важно исследования мозга и человеческой психологии. Надеюсь, что моя исследовательская работа поможет нам разобраться с этой непростой проблемой.
Меня всегда интересовало исследование мозга и психология, особенно их взаимосвязь, поэтому я решила провести данную исследовательскую работу, чтобы лучше понять функционирование мозга, органов чувств. Мне кажется, что моя работа объяснит многие явления, о которых вы даже не подозреваете, а я рада, что смогу поделиться полученной информацией с аудиторией.
II. Основная часть
Гипотеза: Человеческое тело таит секреты. Человека обманывает его собственный мозг.
Цель работы: Выяснить, как человека обманывает его собственный мозг, раскрыть на примере секреты человеческого тела
Задачи:
1. Подвести аудиторию к пониманию функционирования мозга
2. Показать на примере обман органов чувств, с помощью практической части.
Практическая значимость моей работы в том, чтобы доказать аудитории влияние мозга на наше восприятие жизни, заинтересовать аудиторию познанием человеческого тела.
«Обман мозга»
Наверное вы знаете что в нашей мире не существует цвета. Совсем, то есть мозг, обманывает нас даже в этом! Получается, что цвет-это лишь фантазия, некая галлюцинация у нас в голове, ведь все, что мы видим лишь отражение света, которое, кстати, проецируется у нас в голове. То есть мир по сути, совсем не красочный и не яркий, он может быть совсем бесцветным. Совсем. Не черно-белый, даже не серый, совсем без цветов. Вы даже не можете этого представить себе, никто не может.
Слепое пятно
Человеческий глаз изнутри выстлан слоем форорецепторов, которые воспринимают свет. Визуальная информация, полученная этими рецепторами, передаётся в мозг по оптическому нерву. Но сам оптический нерв проходит сквозь часть фоторецепторного слоя внутри глаза, создавая маленькое безрецепторное пятно, которое не способно воспринимать свет.
Обычно это не имеет значения. У нас есть два глаза, и наш мозг весьма хорошо справляется с обработкой визуальной информации, полученной от каждого глаза, тем самым закрывая разрыв, остающийся на месте слепого пятна. Проблемы начинаются, когда вам приходится полагаться только на один глаз.
2.Обман зрения
Знаете ли вы, что наш мозг может менять даже вкус нашей еды. Вот пример: Глаза изменяют вкус еды
Если у вас нет редкого расстройства мозга, и если вы в данным момент не под мощной дозой галлюциногенов, скорее всего, вас не мучают вопросы типа «какие на вкус цвета» или «как выглядят вкусы». А вот было бы полезно подумать. Звучит очень странно, но ваши глаза вполне способны определять, какой вкус вы почувствуете... и речь не только о том, что вы становитесь голоднее, когда еда выглядит аппетитной. Всё гораздо страннее.
К примеру, если вы хоть что-то знаете о вине, вы знаете, насколько разными считаются белое и красное. Их подают в разных бокалах, подбирают к совершенно разной еде, и доводят до разных температур. Ну так вот, в одном исследовании учёные собрали членов лондонского клуба ценителей вина, и попросили описать вкус бокала красненького. Поначалу они предлагали слова, обычно связанные с этим сортом вина, например, банан, маракуйя, сладкий перец... Однако потом учёные взяли то же вино и покрасили его в красный цвет, и дегустаторы внезапно начали сообщать о вкусах, которые ассоциируются с красным мерло и каберне.
Тот же эксперимент повторяли несколько раз, всегда с дегустаторами, и с теми же самыми уморительными результатами. Один раз жертвами стали студенты-энологи из французского университета — то есть люди, которые целый день учатся распознаванию вин, и они всё равно поймались на простой пищевой краситель. В другой раз один из известнейших дегустаторов Испании долго колебался, прежде чем описать вкус бокала крашеного белого вина... но только потому, что пытался решить, на какую из красных ягод он больше всего похож.
И этому эффекту подвержены не только претенциозные ценители вина. Мы уже упоминали о том, что цвет стакана влияет на то, насколько горячим или холодным покажется напиток. Так вот, в другом исследовании люди сообщали, что у какао «более шоколадный» вкус из оранжевых или бежевых чашек. И к еде это тоже относится: клубничный мусс показался подопытным более сладким, когда подавался на белой тарелке, чем когда на чёрной.
Еще один пример обмана зрения.
Обратите внимание, какими по размеру мы видим Луну и Солнце. При нахождении над нашей головой они кажутся нам гораздо меньшего размера, чем у линии горизонта. Хотя на самом деле все должно быть наоборот. (Возьмите мяч, подкиньте его над головой, а потом забросьте далеко-далеко от себя).
Как происходит это искажение восприятия? Наши глаза добросовестно и непредвзято передают в мозг зрительные сигналы. А вот у него-то как раз есть уже сложившиеся наработанные схемы оценки поступающей информации. Например, определенное расположение светотени для него обозначает, что предмет является объемным. Кроме того, большое значение для него имеет сочетание проекций правого и левого глаза. Если плоское изображение предмета «раздвоить» и правильно сместить друг относительно друга, мозг воспринимает это как стереоскопическую картинку.
Также при работе с результатами зрительного восприятия наш мозг действует как скульптор, то есть «отсекает все лишнее». Это хорошо проявляется при рассматривании изображений «два в одном». Рассматривая один образ на картинке, мы зрительно игнорируем другой. Срабатывает внутренний переключатель, и мы видим то одну картинку, то другую, хотя они находятся рядом на одном и том же листе.
В жизни этот принцип действует почти постоянно. Мы улавливаем значимое для нас, и игнорируем все лишнее. Предположим, человек очень голоден, и все его мысли сосредоточены только на еде. Как вы думаете, что он преимущественно будет видеть вокруг себя? Правильно. Вывески кафе и ресторанов, рекламу гамбургера, шоколадку в руках малыша и т.д. Вся остальная информация будет по возможности отсекаться. Даже идущего навстречу ему лучшего друга он может не заметить. Не до него ему сейчас!
А еще мозг может вносить коррективу в результаты восприятия, руководствуясь эмоциональными соображениями. Проводился следующий эксперимент. Разным аудиториям показывали фотографию одного и того же человека. В одном случае, его охарактеризовали как опасного преступника, в другом – как великого ученого. Потом просили дать описание. Естественно, были получены два совершенно противоположных словесных портрета. Вывод - мы видим то, что хотим видеть.
Еще древний поэт Лукреций писал: "Наши глаза познавать не умеют природу предметов. А потому не навязывай им заблуждений рассудка".
Кстати, иногда глаза и сами избегают общения с рассудком. Например, информацию, воспринятую в так называемом «25 кадре», они передают напрямую в подсознание. Допустим, при просмотре фильма мелькает скрытая реклама лимонада. В результате, у зрителя появляется непреодолимое желание купить этот лимонад. Желание есть, а откуда оно взялось, непонятно. Рассудок отдыхает.
3. Обман слуха
Теперь поговорим о нашем слухе. Здесь дела обстоят не лучше.
Мы не в состоянии в точности определить ни направление звука, ни расстояние до его источника, особенно если он находится точно по центру впереди или позади нас.
Часто, мы слушаем одно, а слышим совсем другое. Это хорошо видно на примере следующего эксперимента. В течение трех секунд группа добровольцев слушала чистый звуковой тон. На полсекунды этот тон прерывался шумом. При последующем опросе выяснилось, что никто из испытуемых шума не слышал.
Что же произошло? Уши испытуемых уловили все звуки: и чистый тон, и шум. А дальше в игру вступил мозг. Он «пригладил» и «причесал» действительность, приведя ее в соответствие со своими представлениями: шуму не место посреди звучания чистого тона, значит, его просто НЕТ.
4.Проприоце́пция
Что такое проприоцепция?
Проприоце́пция(от лат. proprius — «собственный, особенный» и receptor — «принимающий»; от лат. capio, cepi — «принимать, воспринимать»), глубокая чувствительность — ощущение положения частей собственного тела относительно друг друга.
Проприоцепция — это ощущение относительного положения частей тела и их движения у животных и человека, иными словами — ощущение своего тела. Обеспечивается различными органами-проприорецепторами (в частности мышцами), информация с которых по крупным (поэтому быстропроводящим) нервным волокнам в составе периферических нервов и задних столбов спинного мозга поступает к ядрам центральной нервной системы и далее через таламус в теменную долю головного мозга, где формируется схема тела.
Здоровый человек в сознательном состоянии может чувствовать положение и движение своих конечностей. При этом способность ощущать собственное (мышечное) и внешнее (пассивное) движение примерно равны (например, плечо улавливает изменение угла в 0,5°). Человек может также достаточно точно определять сопротивление своему движению, в частности вес вещей (погрешность не больше 10 % при сравнении).
При расстройствах проприоцепции возникают сенситивная атаксия и псевдоатетоз. Так, описан (Витгенштейн, упоминается в книге Оливера Сакса) пример потери проприоцепции вследствие полиневрита, что привело к тому, что пациентка постепенно разучилась двигаться, есть и даже переставала дышать. Возвратить к жизни её удалось путём замены проприоцепции другими чувствами, в первую очередь — для движения — зрением.
Упражнения на проприоцепцию (балансовые упражнения) занимают важное место в подготовке спортсменов и при реабилитации после травм.
Вы сами сможете проверить свой мозг, пройдя несколько тестов в главе «Практика», об этом чуть позже, а теперь разберемся с эволюцией.
III.Практическая часть
Мозг и восприятие
Для начала посмотрите на расположенные внизу картинки. Сравните на первом рисунке красные параллельные отрезки, а на другом черные.(см.рис 5,6)
Рис.5 Рис.6
Вы обратили внимание, что верхние отрезки кажутся больше? Именно кажутся, потому как, вооружившись линейкой или чем-нибудь более-менее годным для сравнения длин отрезков, Вы увидите, что они равны.
Масса подобных зрительных иллюзий блуждает по книгам и различным интернет-страницам. На месте отрезков могут быть люди, животные, автомобили и много чего ещё, ограничение накладывает лишь фантазия авторов картинок с иллюзией перспективы. Кто-то видит в рассмотрении подобного обмана зрения развлечение, а кто-то нечто сверхъестественное. Я же попытаюсь дать рациональное объяснение.
Не секрет, что человек видит окружающий мир через призму своего сознания, т.е. мозг способен манипулировать полученной от глаз информацией, прежде чем она поступит в наше сознание. В этих манипуляциях мозг опирается на опыт. В данном вопросе нас интересует так называемое восприятие глубины.
С самого рождения наш мозг замечал некоторые закономерности изображения предметов и постепенно учился определять их отдаленность. И очень быстро (даже раньше, чем начинает говорить), человек способен воспринимать глубину видимого пространства по определённым признакам. Признаки делят на монокулярные и бинокулярные. Бинокулярные признаки, основанные на зрении двумя глазами, актуальны для так называемых 3Д-пространств, т.е. для пространств, имеющих 3 измерения: длину, высоту и ширину. Для рассмотрения вышерасположенных картинок эти признаки не подходят, так как картинки двухмерны. Поэтому обратимся сразу к монокулярным признакам - признакам, которые можно найти даже одним глазом:
Разность видимого размера. Если Вы видите, что размер одного объекта больше, чем размер второго такого же объекта, то делаете вывод, что первый объект ближе.
Расположение поверх. Если часть другого объекта не видна из-за первого, значит первый объект ближе.
Четкость изображения. Чем дальше объект, тем менее четко он виден. Тут дело даже не в близорукости или дальнозоркости, а в том, что свету от дальнего объекта приходится преодолевать большее расстояние, где он постепенно может быть отражен пылью или температурным изменением среды.
Перспектива. Вы не однократно замечали, что все параллельные прямые, будь то края шоссе или рельсы железной дороги, как будто пересекаются у горизонта. И даже если не доводилось видеть такие длинные участки, то, все равно замечали, что широкая дорога через пару десятков метров уже не кажется такой уж большой. Это и есть перспектива.
Иллюзия с тенью на шахматной доске (в некоторых источниках — иллюзия тени Адельсона) — оптическая иллюзия восприятия цвета, опубликованная профессором Массачусетского технологического института Эдвардом Адельсоном в 1995 году. На рисунке 8(см.рис 8) изображена шахматная доска, стоящий на ней цилиндр и тень, отбрасываемая цилиндром. На первый взгляд кажется, что клетки A и B разного цвета. Однако, на самом деле, чёрно-белые клетки — просто различные оттенки серых. «Белые» клетки под тенью (включая B) являются фактически точно тем же оттенком серого, как «чёрные» клетки снаружи.
Иллюзия работает благодаря контексту и нашему прошлому опыту. Шахматные клетки, обозначенные на рисунке буквами A и B, окрашены в один и тот же оттенок серого цвета, но благодаря контексту (окружающей обстановке), кажутся абсолютно разными.
Рис.8
Если соединить клетки A и B двумя вертикальными полосами того же оттенка, становится очевидно, что A и B одного цвета: (см.рис 9)
Клетки соединены прямоугольником того же цвета: (см.рис. 10)
Рис.10
Это происходит, потому что вы уже подсознательно знаете, что это шахматная доска, и знаете, что цилиндр отбрасывает тень, но это не так. Поэтому ваш мозг подсознательно подстраивает реальность под контекст, то есть так, как ему удобно.
И последнее то, что каждый из вас может проделать дома:
Вы должны скрестить указательный и средний пальцы и покатать ими шарик(не смотрите на шарик).Через некоторое время Вы почувствуете, что катаете не один, а два шарика. Даже здесь восприятие не обходится без искажения.
IV. Заключение
Самое загадочные орган нашего тела - мозг. Многие ученые бьются над загадками, которые нам подкидывает мозг. На протяжении последних веков люди достаточно продвинулись в его изучении. Двадцать первый век можно назвать веком развития нейрохирургии, нейробиологии, молекулярной физиологии, физиологии сенсорных систем и других. Все это помогает нам узнавать новое о своем теле, своих возможностях, возможностях нашего разума и мозга.
Вывод
Проделав данную научно-исследовательскую работу, я выяснила, как человека обманывает его собственный мозг, какие приспособления оставила нам эволюция, раскрыла на примере секреты человеческого тела – мозга.
Я считаю, что моя работа очень важна, потому что исследование мозга является одним из самых прогрессивных направлений в медицине, психологии и неврологии. Я думаю, что благодаря моей работе вы ответили на многие вопросы, интересующие вас с детства.
Я намерена продолжать свои исследования данной темы, так как человеческий организм полон загадок и тайн, которые все еще недоступны для полного понимания.
V.Список литературы
1.Рамачандран В. С. Рождение разума. Загадки нашего сознания.
2.Шпицер М. Вся правда о мозге. Популярная неврология.
3.Гримак Л.П. Резервы человеческой психики
4.Жуве М. Похититель снов
5.Борбели А. Тайна сна
6.К.Г. Юнг «Психология сновидений»