Кіріспе

Зерттеу тақырыбы: Мидың мөлшері анатомия, биологиялық антропология, жануарлар ғылымы және эволюция салаларында жиі зерттелетін тақырып болып табылады. Мидың мөлшерін және бас сүйегінің сыйымдылығын өлшеу адамдар мен басқа жануарлар үшін де маңызды, және оны салмақ немесе көлем бойынша МРТ сканерлеу арқылы, бас сүйегінің көлемі бойынша немесе нейробейнелеу арқылы интеллект сынақтарымен анықтауға болады. Ми мөлшері мен интеллект арасындағы байланыс жиі зерттелгенімен, әлі де даулы мәселе болып қала береді.

Адамдар

Адамдарда мидың оң жарты шары әдетте сол жарты шардан үлкен болады, ал мишық жарты шарлары көлемі жағынан шамалас келеді. Ересек адам миының орташа салмағы шамамен 1370 г, еркектерде 1370 г, ал әйелдерде 1200 г құрайды. Көлемі еркектерде 1260 см³ және әйелдерде 1130 см³ шамасында, бірақ жеке адамдар арасында айтарлықтай айырмашылықтар бар. Тағы бір зерттеуде ересек адам миының салмағы 1300-1400 г, ал жаңа туған нәрестелерде 350-400 г дейін болатыны көрсетілген. Дене салмағы сияқты, нақты бір мәнге ғана емес, көлем мен салмақтың әртүрлі диапазонына сүйену қажет. Сондай-ақ, жеке адамдар арасындағы айырмашылықтар, түр ішіндегі айырмашылықтарға қарағанда маңыздырақ емес екенін ескеру керек, себебі жалпы алғанда, бұл айырмашылықтар өте шағын. Түрлер аралық және түр ішіндегі өзгерістердің механизмдері де өзгеше.

Гидроцефалия

Гидроцефалияның ерекше жағдайлары, мысалы Джон Лорбердің 1980 жылғы хабарламасы және егеуқұйрықтармен жүргізілген зерттеу, мидың өте кішкентай болған жағдайында да салыстырмалы түрде жоғары интеллект және қалыпты жұмыс істеу мүмкін екенін көрсетеді. Мұндай хабарламалардан мидың мүмкіндіктері, қосымша функциялары, жұмыс істеу механизмі және қажетті өлшемдері туралы қандай қорытындылар жасауға болатыны әлі анық емес.

Биогеографиялық өзгерісі

Мидың көлеміндегі нәсілдік немесе этникалық айырмашылықтарды табуға жасалған әрекеттер көбінесе жалған ғылым деп есептеледі және дәстүрлі түрде ғылыми нәсілшілдікпен және нәсілдік зияткерлік иерархияны көрсетуге жасалған тырысулармен байланысты. Мұндайды дәлелдеуге бағытталған көптеген әрекеттер миды тікелей зерттеудің орнына, бас сүйектерінің өлшемдерін бағалауға негізделген жанама деректерге сүйенді. Бұл деректер ғылыми тұрғыдан жоққа шығарылған деп саналады. 1984 жылы жүргізілген бас сүйектерінің әлемдік ауқымдағы зерттеуі бас сүйектері мен бас өлшемдерінің өзгеруі нәсілге емес, климаттық жылуды сақтаумен байланысты екенін көрсетті. "Біз мидың көлемін таксономиялық бағалауда қолдануға аз дәлелдер табамыз (уақыт өте келе палеонтологиялық шектен шығудан басқа). Бас сүйегінің сыйымдылығын, бас пішінін немесе климаттың ықпалымен өзгеретін кез келген белгіні қамтитын нәсілдік таксономиялар экотипілік және филетикалық себептерді шатастырады. Плейстоцен гоминидтерінің ми қабығының көлемі басқа кез келген белгіден гөрі таксономиялық тұрғыдан 'құнды' екеніне күмәнданамыз".

Жыныстық қатынас

Баяу саусақтың суреті – ерлер мен әйелдердің өмір бойындағы орташа ми салмағы. Адам өміріндегі ми салмағының өзгеруі. 360x360px Адамның жаңа туған сәбиінің миының орташа көлемі 369 см³ құрайды және өмірінің бірінші жылында шамамен 961 см³ дейін өседі, содан кейін өсу қарқыны төмендейді. Ми көлемі жасөспірім шақта ең жоғары деңгейге жетеді, ал 40 жастан кейін әр онжылдықта 5%-ға төмендеу басталады, 70 жасқа таяп жылдамдайды. Ересек еркектің орташа ми салмағы , ал ересек әйелдің орташа ми салмағы (Бұл нейрон тығыздығын және ми-дене массасының арақатынасын ескермейді; ерлер әйелдерге қарағанда орташа есеппен денесі ірілеу болады). Еркектерде мидың, мишақшаның және ми қабығының жапырақтарының көлемі орташа есеппен үлкенірек, мүмкін сол жақ тері жағын қоспағанда. Жыныстық айырмашылықтар мидың нақты аймақтарына байланысты өзгереді. Зерттеулер ерлерде миндаль безі мен гипоталамус салыстырмалы түрде үлкен, ал әйелдерде каудаты ядросы мен гиппокамп салыстырмалы түрде үлкен екенін көрсетті. Келли (2007) жаңқа көлемі, бойы және салмағы бойынша салыстырғанда, әйелдерде сұр заттың үлесі жоғары, ал ерлерде ақ зат пен ми сұйықтығының үлесі жоғары екенін көрсетті. Дегенмен, бұл зерттеулерде жеке адамдар арасында үлкен айырмашылықтар байқалады. Өмірінің үшінші онжылдығындағы (20-29 жас аралығындағы) орташа еркектің сұр заттың үлесі сол жастағы әйелге қарағанда едәуір жоғары. Ал, 60 жастағы әйелдерде сұр заттың үлесі айтарлықтай жоғары болса, 70 жастағы әйелдерде ерекше айырмашылық байқалған жоқ. Жалпы ми және сұр зат көлемі 10-20 жас аралығында (қыз балаларда ұл балаларға қарағанда ертерек) ең жоғары деңгейге жетеді, ал ақ зат және қарынша көлемдері артады. Балалық шақтағы жоғары деңгейлерден кейін жасөспірім шақта төмендеу байқалады (мысалы, синапстық кесу). Ересектердегі нәтижелермен сәйкес, ұл балалардың ми көлемі қыз балаларға қарағанда шамамен 10%-ға үлкен. Алайда, мұндай айырмашылықтарды функционалдық артықшылық немесе кемшілік деп түсіндіруге болмайды, жалпы құрылымдық өлшемдер нейрондық байланыстар мен рецепторлардың тығыздығы сияқты функционалдық маңызды факторларды көрсетпеуі мүмкін. Сонымен қатар, мидың көлемі тіпті шектеулі топтарда да кең ауқымда өзгеруі мүмкін, мысалы, бір жастағы балалардың миының жалпы көлемінде 50%-ға дейін айырмашылық болуы мүмкін. Жасы кіші қыз балалардың гиппокамп көлемі орташа есеппен үлкенірек, ал ұл балаларда миндаль безі үлкенірек. Зерттеулер еркектерде синапстық тығыздық жоғары екенін көрсетті: 2008 жылғы зерттеуде еркектердің орташа синапстық тығыздығы 12,9 × 10⁸ текше миллиметрге, ал әйелдерде 8,6 × 10⁸ текше миллиметрге, яғни 33% айырмашылыққа ие болды. Басқа зерттеулер ерлердің миында орташа есеппен 4 миллиардқа артық нейрон бар екенін анықтады, бұл айырмашылықты растайды, өйткені әр нейронның басқа нейрондармен орташа есеппен 7000 синапстық байланысы бар. Ми құрылымындағы маңызды динамикалық өзгерістер ересек жаста және қартаю кезінде жүреді, бұл адамдар арасында айтарлықтай айырмашылықтар бар екенін көрсетеді. Кейінгі жылдары еркектерде мидың жалпы көлемі, сондай-ақ маңдай және уақытша бөліктерінің көлемі көбірек төмендейді, ал әйелдерде гиппокамп пен тері бөліктерінің көлемі төмендейді.

Генетикалық үлес

Ересектердегі егіздерді зерттеулер ересек жаста мидың жалпы көлемінің жоғары деңгейде тұқым қуалаушылығын көрсетті (66-97%). Дегенмен, бұл әсер мидың әртүрлі аймақтарында өзгеше болады: маңдай бөлігінің көлемінде жоғары (90-95%), гиппокампта орташа (40-69%), ал мидың бірнеше медиалдық аймақтарына қоршаған орта факторларының әсері байқалады. Сонымен қатар, бүйірлік қарыншаның көлемі негізінен қоршаған орта факторларымен түсіндіріледі, бұл факторлар мидың айналасындағы тіндеріне де әсер ететінін көрсетеді. Гендер ми құрылымы мен когнитивтік функциялар арасындағы байланыстың себебі болуы мүмкін, немесе соңғысы өмір бойы бұрынғысына әсер етуі мүмкін. Бірнеше кандидат гендер анықталды немесе ұсынылды, бірақ олардың нәтижелері қайта тексеруді күтуде.

Ақпараттық қызмет

Зерттеулер мидың көлемі мен интеллект арасындағы корреляцияны көрсетеді, үлкен милар жоғары интеллектілікті болжайды. Алайда, бұл корреляцияның себептік байланысы бар-жоғы әлі анық емес. Көптеген МРТ зерттеулері ми көлемі мен интеллект арасындағы 0,3-тен 0,4-ке дейінгі орташа корреляцияны көрсетеді. Ең тұрақты байланыстар алдыңғы, жақындық және теменгі жақтарында, гиппокампта және мишықта байқалады, бірақ бұл IQ-дағы вариацияның салыстырмалы түрде аз бөлігін құрайды, яғни мидың көлемі адам интеллектісімен байланысты болуы мүмкін, бірақ басқа факторлар да маңызды рөл атқарады. Сонымен қатар, ми көлемі басқа, нақтырақ когнитивтік өлшемдермен күшті корреляцияға ие емес. Еркектерде IQ лобтік және теменгі жақтарындағы сұр зат көлемімен көбірек байланысты, бұл сезімдік интеграция және назарға қатысты, ал әйелдерде – лобтік жақтарындағы сұр зат көлемімен және тілге жауапты Брока аймағымен байланысты. Бауырлар арасында ми көлемінің өзгеруі интеллектілікті болжай ма деген мәселеде дәлелдер келіспейді, себебі кейбір зерттеулер орташа корреляцияны анықтаса, ал басқалары мүлдем анықтамайды. Соңғы жылдары жаңадан ашылған факт – ересек адамның миының құрылымы жаңа когнитивтік немесе моторлық дағдыны, соның ішінде сөздік қорын үйренген кезде өзгереді. Үш айлық жаттығудан кейін ересектерде визуалды-моторлық дағдыға байланысты құрылымдық нейропластичность (сұр зат көлемінің артуы) көрсетілді, себебі мидың құрылымын өзгерту үшін жаңа тапсырманы үйрену, бұрын үйренген тапсырманы жалғастырудан гөрі маңыздырақ болып көрінеді. Мұндай өзгерістер (мысалы, медициналық емтиханға дайындалу) қосымша жаттығуларсыз кемінде 3 айға дейін сақталады; басқа мысалдарға жаңа тілдік дыбыстарды, музыкалық қабілеттерді, навигациялық дағдыларды және айнадағы бейнедегі сөздерді оқуды үйрену жатады.

Басқа жануарлар

Ең үлкен милар спермалық киттерге тән, олардың салмағы шамамен алғанда құрайды. Ал пілдің миы шамамен салмақтай, бөтелке мұрынды дельфиндің миы , ал адам миының салмағы шамамен келеді. Мидың мөлшері көбінесе дене мөлшеріне қарай өзгереді. Дегенмен, бұл қатынас пропорционалды емес: ми мен дене массасы арақатынасы әртүрлі болады. Ең үлкен қатынас - қоңызды құстарда кездеседі. Барлық сүтқоректілердің ми салмағын орташалай есептегенде, ол 0,75 шамасындағы көрсеткіші бар қуат заңына сәйкес келеді. Қуат заңын күтуге жеткілікті себептер бар: мысалы, дене мөлшері мен дене ұзындығы арақатынасы 0,33 көрсеткішімен қуат заңына сәйкес келеді, ал дене мөлшері мен бет ауданы арақатынасы 0,67 көрсеткішімен қуат заңына сәйкес келеді. 0,75 көрсеткішіне түсінік беру қиын, бірақ физиологиялық айнымалылардың дененің мөлшерімен шамамен бірдей көрсеткішпен байланысты екенін атап өту керек, мысалы, негізгі метаболизм жылдамдығы. Бұл қуат заңы формуласы сүтқоректілердің «орташа» миына қолданылады, бірақ әрбір отбасы (мысықтар, кеміргіштер, приматтар және т.б.) одан белгілі бір дәрежеде ауытқиды, бұл әдетте мінез-құлықтың жалпы «жетілгендігін» көрсетеді. Приматтардың дене мөлшеріне қарай миы 5-10 есе үлкен болады. Жыртқыштар өздері жем болатын жануарларға қарағанда салыстырмалы түрде үлкен миға ие; плаценталық сүтқоректілердің (көпшілігі) миы сумкалыларға, мысалы, опоссумға қарағанда салыстырмалы түрде үлкен. Жануардың миының мөлшерін дене мөлшерімен салыстырып бағалаудың стандартты өлшемі – энцефализация коэффициенті. Адамның энцефализация коэффициенті 7,4–7,8 аралығында. Сүтқоректілердің миы ұлғайғанда, оның барлық бөліктері бірдей жылдамдықпен өспейді. Атап айтқанда, түрдің миы неғұрлым үлкен болса, соғұрлым үлкен бөлігі ми қабығына тиесілі. Осылайша, ең үлкен миы бар түрлерде олардың көлемінің көп бөлігі ми қабығымен толтырылады: бұл тек адамдарға ғана емес, сонымен қатар дельфиндер, киттер немесе пілдер сияқты жануарларға да қатысты. Соңғы екі миллион жыл ішінде *Homo sapiens*-тің эволюциясы ми мөлшерінің тұрақты өсуімен сипатталды, бірақ оның көп бөлігі дене мөлшерінің сәйкес өсуімен түсіндірілуі мүмкін. Дегенмен, үрдістен ауытқулар көп, оларды жүйелі түрде түсіндіру қиын: атап айтқанда, қазіргі заманғы адамның 100 000 жыл бұрын пайда болуы дене мөлшерінің азаюымен, сонымен бірге ми мөлшерінің ұлғаюымен сипатталды. Дегенмен, 40 000 жыл бұрын жойылып кеткен неандертальдықтардың миы қазіргі *Homo sapiens*-ке қарағанда үлкен болған. Барлығы да мидың мөлшеріне арналған назарға риза емес. Мысалы, Рот және Дикке басқа өлшемдерден гөрі интеллектпен жоғары байланысты факторлар бар екенін айтады, мысалы, ми қабығындағы нейрондардың саны және олардың байланыстарының жылдамдығы. Сонымен қатар, интеллект тек ми ұлпасының мөлшеріне ғана емес, оның құрылымының егжей-тегжейліліктеріне де байланысты екенін атап көрсетеді. Қарғалардың, қарғалардың және сұр тотықтардың кішкентай миы болса да, өте ақылды екені де белгілі. Адамдар энцефализация коэффициенті бойынша ең жоғары жануарлардың бірі болғанымен, бұл приматтар үшін ерекше емес. Адамның эволюциялық жолындағы басқа анатомиялық үрдістер де ми мөлшерімен байланысты: ми ұзындығына қатысты бас сүйегінің иілуі ми мөлшерінің ұлғаюымен артады.