Mindegyikre átlagos végtag egy átlagos állatban, hány idegsejt és hány százalék agy szükséges az adott végtag irányításához?

szerintem ott “ebben a kérdésben hamis feltételezés hasonló, mint ” az emberek csak az agyuk 10% -át használják “. Ez olyan nézetet mutat az agyról, mint néhány számítógépet egy általános központi feldolgozó egység, amely rögzített mennyiségű feldolgozást és rögzített memóriamennyiséget képes végrehajtani. Az agy nem így működik.

Megjegyzés: mivel a kérdés hamis feltételezésen alapul, I szerintem nem lehet megfelelni a kemény tudomány címkéjének normális normáinak. “Megteszek minden tőlem telhetőt.

Ehelyett az agy nagyon speciális területekből áll, amelyek bizonyos dolgokat irányítanak .Ha azt mondod, hogy “csak az agyad X% -át használod”, akkor azt mondod, hogy “csak a házad X% -át használod”. Ha valaki a nappaliban tévézik, az nem segít a konyhában vacsorát főzni.

Ez nem az agy mérete, vagy valamiféle teljes agyerő számít. De függetlenül attól, hogy az agynak a végtagok vezérlésére szolgáló részét fejlesztették-e ki hat végtag koordinálására. A ház analógiájának újbóli használatához nem számít, hogy mekkora, ha csak egy WC van, akkor egyszerre csak egy személy használhatja.

Tehát a válasz: ha szüksége van hat végtag vezérléséhez az evolúció biztosítani fogja, hogy a hat végtagot irányító agyrész jól fejlett legyen. Ez előfordulhat, hogy az agy más részeinek rovására megy … vagy lehet, hogy csak sűrűbben tömörült agyad van.

Ezért az agy mérete nem számít, mint mint az agy sűrűsége és a specializáció. Az agy rengeteg energiát fogyaszt fel. Az emberi agy a testsúlyának csak 2% -át teszi ki, de az energiájának 20% -át elfogyasztja. A bonyolultabb agy több energiát jelent. Emberi az evolúció egy ideig működött, de általában nem jó evolúciós kompromisszum. Például a Koala az egyik legkisebb agy-test súlyú bármely emlős aránya , és nagyon simán csökkenti a felületét, és tovább csökkenti az idegsejtek sűrűségét. Ez részben azért van, mert az eukaliptusz levelek étrendje nagyon kevés kalóriát és táplálékot tartalmaz. Egy Koalának nincs szüksége sok agyi erőre, ezért nem pazarolja rá az energiát.

Röviden, nincs válasz arra, hogy “az agy végtagra jutó százaléka”, mert ez nem ” Az agy működése. Ehelyett a végtagok vezérlésének területei … nem feltétlenül több , de másképp fejlettek: a elsődleges motoros kéreg , a premotoros kéreg , a kiegészítő motorterület és mások.

Az emberek valódi oka annak, hogy nincs hat végtagjuk, az az, hogy egy legalább 500 millió évvel ezelőtt létrehozott testtervből származtunk, amelyet minden gerincesek . Gerincoszlop, fej és négy végtag. Még a kígyóknak is, látszólag végtagok nélkül, négy vestigiális végtagja van. Ez az alap testterv nem változik, az evolúciónak fokozatosan kell építenie azzal, amit kapott . Alkalmazkodni és eltávolítani képes, de ritkán ad hozzá, vagy radikálisan változtat.

Mindez az adaptáció ezért is nehéz megválaszolni, hogy „hány idegsejt van egy végtagonként”. test, az adaptáció halmozódik az adaptáció halmozott adaptációján. És az agyad, akárcsak a tested, nagyon hatékony; körülbelül 20 Wattal azt teszi, amit egy hagyományos számítógép, nagyon szervezetten struktúrához 10 megawattra lenne szüksége . De ez a hatékonyság azt jelenti, hogy nagyon, nagyon, nagyon összetett, és ugyanaz az idegsejt számos funkcióban részt vehet. Kétséges, ha megnézi az idegsejteket, és azt mondja: “ez csak egy végtag irányítására “, mert valószínűleg mással is foglalkozik. Nem értjük teljesen, hogy az agy hogyan koordinálja a mozgást, vagy hogyan teszi a legtöbb dolgot.

Megjegyzések

• Talán példaként gondolkodhat olyan pókokban, amelyek nyolc lábbal rendelkeznek, bár nagyon kicsiek lehetnek. Hozzáteszem, hogy ez attól is függ, hogy mennyire összetett és tudatos a végtagok, a kezek és az ujjak mozgása.
• Érdekes lenne tudni a faroknak szentelt agyteljesítményről olyan fajokban, mint a kenguruk ( farok = harmadik láb), újvilági majmok (rendkívül prehensile farok) és még emberek is (a vestigialis belső farok még mindig túl sok neuronnal van felszerelve a kényelem érdekében!)
• A kérdést cáfoló válaszok teljesen rendben . Van mellesleg pozitív szavazata.
• ez további vitát eredményezhet. ez egy National Geographic darab az Octopuson, amelynek nagyszámú neuront kellett növesztenie ahhoz, hogy az egyes végtagokat külön-külön irányítsák és felhasználják a színváltozásukat. nationalgeographic.com/magazine/2016/11/…
• Mi lenne az izommemóriával? Például gépelés közben az ujjaim intuitív módon megtalálják a helyes kulcsot, anélkül, hogy gondolkodnék rajta. Ez arra gondol, hogy a felhasznált idegsejtek mennyisége nemcsak a végtagok (ujjak) mennyiségével skálázódik, hanem az ” manőverek számával is ” amelyek emlékezetben vannak. Mondjuk 100 vs 200 kulcsos táblák. Továbbá: Úszás, biciklizés, séta stb. P.

Meglepően sok számítás szükséges egyáltalán nem az agyban, hanem a gerincoszlopban történik! A mozgási képességeink nagy részét a gerincünk ideghálózatán keresztül kezeljük.

Megdöbbentő példaként vegyük figyelembe a központi mintagenerátorokat a gerincben található a járásunk irányítására.Ha sétál, és a jobb keze valamihez simul, akkor a bal láb mozgását úgy állítja be, hogy kompenzálja, mielőtt a jel még eljutna az agyig.

Egy 2007-es tanulmány egy alárendelt macskát használt. Ezek olyan macskák, amelyeknek kisagyát a tudomány nevében eltávolították. Ha ez az ötlet zavar, akkor ez jó pont lehet az olvasás abbahagyására, és csak azt kell elfogadni, hogy a gerincoszlop felelős a végtagjaink irányításának figyelemre méltó részéért.

Az egyes részletek nem a nyavalyásak. , de szerencsére jól eltakarja a pontos tudományos szakzsargon, ezért itt reprodukálható annak meghatározása, hogy mennyi kevés agy maradt a műtét után:

Következő, pre-mammilláris decerebrációt végeztünk. Az agytörzset rostralisan transzformáltuk a felső kolliculusba, körülbelül 45 ° -os szögben, a mammilláris testek és a sub-thalamus mag megőrzése érdekében. Minden agyi anyagot eltávolítottunk, amely a transzkcióhoz képest oldalsó volt.

Ezeket a macskákat ezután futópadra tették, ami a macskák járását okozta, annak ellenére, hogy nincs magasabb funkciók. Ezután beállították a macska nyakának dőlésszögét, hogy szimulálják a fel és le járást, miközben a fejet szintben tartják.

Megállapították, hogy lapos járáskor az izomaktivitást mutató EMG-mutatók megegyeznek a rendes macska járás rendkívüli pontossággal. Az agyhoz valójában egyáltalán nem volt szükség ehhez a mozgáshoz. Ezután felfelé és lefelé döntötték a nyakát, és azt tapasztalták, hogy ez rendkívül hasonló eredményekhez vezet, mint a normális macskák, akik a dombról felfelé és lefelé járnak, miközben a fejüket vízszintesen tartják. A nyakán található propreceptorokat valójában integrálták a gerincoszlop által feldolgozott adatokba, és ennek megfelelően állították be a járást.

Tehát azt mondanám, hogy több végtag teljesen érvényes, mert meglepően sok minden, amit mi A velük való cselekvés valójában a gerincoszlopban található elosztókapacitás, nem az agy. 7 golyó zsonglőrködése 6 karral még mindig nehéz feladat, de pusztán e karok működtetése nem lenne.

Hozzászólások

• Ennek a másik oldala pontosan mit jelent ” limb ” alatt. Van-e az emberek agyterületén 2 kar, vagy 2 kar és 10 ujj – ha megérinti a gépelést vagy zongorázik, akkor ‘ rájön, hogy önállóan is irányíthatók. az agy területe megegyezik a láb & lábujjakkal? Mit szólnál egy ló lábához az érzékeny & mozgékony ajkakhoz? Vagy a lábakhoz egy elefánt vs a csomagtartó?
• @jamesqf A ‘ látottak alapján érdekes kérdés, hogy vannak-e területek karok, ujjak és lábujjak számára, vagy vannak-e régiók sétálásra, zongorázásra és tánc. Minél többet nézek, annál jobban elgondolkodom azon, hogy ‘ valójában ez utóbbi. A kérdés, amit folyamatosan felteszek, az az, hogy ” egy zsonglőr irányít 2 kezet, vagy egy zsonglőr egyszerűen zsonglőrködik? ”
• Szélsőséges példa talán az a tény, hogy a csirkék képesek járni és általában elég rendszeresen viselkedni bizonyos ideig, miután teljesen lefejezték őket. Egy hírhedt esetben egy csirke fej nélkül sok éven át képes volt életben maradni, az IIRC.
• Ezen a vonalon ‘ figyelemre méltó, hogy a polip használja hierarchikus motoros rendszer: az agy parancsokat küld a végtagoknak, amelyek a műveleteket lényegében függetlenül hajtják végre a központi vezérléstől – lásd news.nationalgeographic.com/news/2001/09/0907_octoarm .html további részletekért.
• @Cort Ammon: Azt gondolom, hogy ‘ nem valószínű, hogy az agy speciális játékterületet alakított volna ki a zongora 🙂 Ehelyett ‘ általános motorikus területre gyanakodnék, talán egy kézzel összefüggő részterülettel. Érdekesség, hogy a tárolható különféle készségek száma csak korlátozottnak tűnik, mennyi ideig kell elsajátítania őket. A zongorajáték (rosszul, bevallom) nem zavarja a gépelésemet, vagy bármi mást, amit kéz & ujjakkal csinálok.

Nem igazán “átlagos” állat, de gyanítom, hogy a végtagokkal rendelkező medián állat krill, amelynek vagy egy tucat végtagja van, és apró idegrendszere van.

A világ egyik legnagyobb állata az óriás tintahal, amelynek tíz végtagja van, amelyek sokkal összetettebb módon tudnak mozogni, mint az ízületi csontvázak. végtagokat, ezért a több végtagú lények méretének korlátozása nyilvánvaló ellenpéldákkal rendelkezik.

A tintahal agya meglehetősen kicsi a Ehelyett a lábasfejű végtagokat a ganglionok elosztottabb hálózata irányítja.Ha előnye van egy nagy állatnak, ha sok végtagja van, akkor az evolúció megtalálja a módját annak elérésére.

Megjegyzések

• +1 – meglepően nagy mennyiségű rutinkoordinációs munkát végezhet meglepően kevés neuronnal. Például az Aplysia lehet, hogy nincsenek tényleges végtagjai, de ennek ellenére meglehetősen széles mozgástartománya van és a megszerzett képesség viselkedését, és ezt csak 20 000 neuronnal kezeli.

Csak emberekről tudok válaszolni. Megkérdezi, mi szükséges egy végtag vezérléséhez … Feltételezem, hogy csak tudatos motorfunkciókról beszél .

1. A “tudatos” azt jelenti, hogy ki kell zárnunk mindent, ami a végtagokat inerváló perifériás idegekkel kapcsolatos, valamint a reflexeket (ezek a gerincvelőben helyezkednek el)
2. ” A motor azt jelenti, hogy ki kell zárnunk mindent, ami az “érzékszervi” neurológiai folyamatokkal kapcsolatos.

Ezek a kizárások mesterségesek, mivel a végtagmozgások eredendően integrálják ezeket a neurológiai folyamatokat. Például a perifériás idegek nélkül nem lehetne az agyból az utasításokat az izmokba továbbítani. Szenzoros folyamatok nélkül a mozgás nehezebb lenne … így például a propriocepció lehetővé teszi az agy számára, hogy megtudja, a végtag egyes részei hol vannak az űrben, és ezért hogyan mozoghat a végtag a kívánt elérés érdekében hatása.

Azonban a válaszom egyszerűsítése érdekében, és mivel úgy tűnik, hogy ezt kérdezi, korlátozom magam az említett tudatos motoros funkciókra.

Schwern helyesen válaszolja meg, hogy az agy egyszerűen nem így működik. Nem annyira az agy százalékának vagy az idegsejtek számának a kérdése … a fontos a neurológiai kapcsolatok (szinapszisok) száma részt vesz egy funkcióban, és ezeknek a kapcsolatoknak a bonyolultsága.

De ennek ellenére megpróbálom megválaszolni a kérdést “Az agy hány százaléka szükséges-e ennek a végtagnak az irányítása?

Az agyunkat egy felszínes réteg borítja, amelyet az agyi c ortex . Ebben a rétegben vannak a legösszetettebbek a neurológiai kapcsolataink … és ezért ebben a rétegben helyezkednek el a legkiválóbb agyi funkciók.

Tehát hol vannak az agykéregben a motoros funkciók található?

Ha felülről nézi az agyat, akkor egy olyan hasadékot fog látni, amely felosztja az agyat – egy bal és egy jobb felét. Ezek a féltekék . Az agy bal féltekéje a test jobb felében, a jobb félteke pedig a test bal felében szabályozza a motor funkcióit.

Ha ugyanazt az agyat nézed oldalról egy másik barázdát lát, amely az agyat két részre osztja – egy elülső és egy hátsó részre. Ezt a hornyot a központi sulcus -nek hívják. A motor funkciói az elülső részen, a elülső lebenyen találhatók , közvetlenül a központi kóc mellett … ez a motoros kéreg .

Ha az agynak ezt a részét veszi, és jobbra-balra szeleteli, akkor láthatja, hogy a kéreg körülveszi az agyat. Most, ha mindegyikre ráhelyezzük a motoros kéreg egy része az általa irányított testrészeket, képes lesz egy “kérgi homunculus” .

Mint jól látható, a kezet irányító motoros kéreg sokkal nagyobb, mint a többi kar irányító motoros kéreg. Emellett a lábat irányító motoros kéreg sokkal kisebb, mint az arcot irányító motoros kéreg. Ennek oka, hogy a kéz sokkal árnyaltabb és finomabb mozdulatokkal rendelkezik, mint a kar … és minden arckifejezésünknek sokkal finomabb motoros vezérlésre van szüksége, mint a láb mozgatásához szükséges egyszerű mozgásoknak (amelyek szinte kizárólag abból állnak, hogy előre vagy hátra mozgatják) . Tehát, az összes kéz- és arcmozgás vezérléséhez szükséges idegi kapcsolatok mennyiségéhez nagyobb agytérre van szükség, mint a lábnak.

Tehát nem arról van szó, hogy mennyi végtagja van lényének … hanem milyen finom mozgások szükségesek az említett végtagokhoz.

Felhívjuk figyelmét, hogy ez túlságosan leegyszerűsített válasz …Pontosabban: sok más agyközpontot kellene részleteznem, nevezetesen a motoros kohézióért. A motoros kéreg, amelyet fentebb részleteztem, csak a végtagok mozgatásáért felelős, nem azért, hogy ezeket a mozgásokat összehangolja a test többi részével. Tehát, ha elektromosan stimulálja a motoros kéreg “lábrészét”, a lába ennek megfelelően megrándul, de ez a mozgás bármelyik cél esetében rendkívül pontatlan lehet (vg: labdarúgás).

PS: Itt van egy kérgi homunculus egy másik képe, vagyis a test ábrázolása, amelyben az egyes testrészek mérete közvetlenül arányos a motoros kéreg megfelelő mennyiségével.

Megjegyzések

• Azt kell mondanom, hogy a kérgi homunculus nem ‘ t teljes mértékben a ” motorvezérlés ” vonatkozásában (pl. : az ujjaknak nincsenek izmaik, de sok a receptoruk)
• @albert: az ujjaknak (majdnem) nincsenek izmaik, de sok inájuk van, amelyek felelősek az ujjak mozgásáért. Ezeket az inakat húzza a kar izmait és azokat az egyes ujjaknak tulajdonított motoros kéreg irányítja.
• @albert: Emellett a motoros kérgi homunculusról is beszéltem, és kizártam a parietalis lebenyben elhelyezkedő somatossensory corticalis homunculust. A szomatoszenzoros homunculusnak is sok helye van a kézi receptoroknak, de erről nem beszélek ‘.

Nem adhatok végleges választ, de szeretnék rámutatni néhány kísérletre az majomok agy-számítógép interfészeivel, és még emberek is azt mutatják, hogy az agy megtanulhatja kezelni egy további végtagot (valós, virtuális vagy akár csak egy kurzort a képernyőn).

Az emberi kísérleteket (főként a “Braingate” chipet) azokra korlátozták, akik képtelenek valódi végtagjaikat mozgatni kezdődik, így nehéz azt állítani, hogy a műtag “pótléknak” számít, csak pusztítás helyett.

De a majmokon végzett kísérletek (főleg Miguel Nicolelis munkája a Duke Egyetemen) megmutatták a egy további végtag a majom valós végtagjaitól függetlenül. Annak ellenére, hogy a beállítás azzal kezdődik, hogy a majom egy joystickot irányít, és a BCI-t úgy programozzák, hogy reagáljon az adott tevékenység mintáira, A majom képes kezelni a BCI-t anélkül, hogy mozgatná a joystickot vagy annak valódi karjait.

https://www.sciencedaily.com/releases/2005/05/050511073108.htm

Az a véleményem, hogy bár nem tudom számszerűsíteni a motorvezérléshez szükséges erőforrásokat, meg vagyok győződve arról, hogy ami már megvan, könnyen elegendő több további végtag vezérléséhez. Az ügyesség és a koordináció mértéke valószínűleg leginkább a gyakorlattól függ, és nem annyira az agy kapacitásától. Az agy plaszticitása egészen hihetetlen, nagyon váratlan körülményekhez képes alkalmazkodni.