„Vedci vyriešili záhadu myslenia“? Zatiaľ, bohužiaľ, ešte nie celkom, ale tento proces práve prebieha. Chcel by som, samozrejme, jedného dňa napísať populárnu vedeckú poznámku s takýmto názvom, ale pravdepodobne nebudeme žiť. Bolo dokonca aj pokušenie nazvať tento článok tak, vopred - ruka išla sama. Stále sme sa však zdržiavali, pretože tak to nie je v neurovede. Všetko sa tu deje postupne. Vedecké práce za posledný mesiac sú len niekoľkými krokmi k zodpovedaniu otázky: „Čo je vedomie a ako to funguje?“Ale pre nás, naivných laikov, je tiež lepšie postupovať smerom k porozumeniu tohto tajomstva postupne (inak, Bože, zakážte, v najdôležitejšom okamihu nič nerozumieme a budeme naštvaní).
Takže dnes - tri kroky, tri jednoduché fakty o práci vášho mozgu.
1. Mozog premýšľa s telom
Tu ste si napríklad vzali do hlavy, aby ste si prečítali starovekého básnika Catullusa *. Vaše oči prechádzajú linkami:
Attis sa ponáhľal cez more v lietajúcej ľahkej lodi, Rýchlo sa ponáhľal do púšte frygských lesov, V tých húštiach hustých hájov, na sväté miesta bohyne.
Propagačné video:
Podnecujeme násilnou vášňou, ktorá sa vrhla do opitého hnevu, Kastroval svoje mladé telo ostrým kameňom.
Pri tejto poslednej vete bude mužský čitateľ pravdepodobne cítiť nepríjemné chladenie v dolnej časti tela („kam chodil energický kosák“, keď ho dal iný básnik Fyodor Tyutchev, pri inej príležitosti). Pozrite sa, čo to znamená v jazyku neurovedy: Keď ste čítali frázu, váš mozog sa zaoberal rozpoznávaním slov. V mozgu sú zvláštne zóny, ktoré sa špecializujú na porozumenie jazyka. Nepríjemné chladenie, ktoré je hmatateľné takmer fyzicky v momente čítania drahoceného slova, však naznačuje, že z nejakého dôvodu boli do veci zapojené úplne odlišné oblasti mozgu - tie, ktoré majú na starosti spracovanie signálov z periférnych častí tela. Otázka: Stalo sa tak náhodou v procese vnímania literárneho textu alebo existuje nejaký dôležitý aspekt mozgu?
Aj keď si náš čitateľ myslí, že je to hlúpa otázka, neurovedci si to nemyslia. Okrem toho tento jav študujú už nejaký čas. Začiatkom 21. storočia sa zistilo, že keď človek počuje slovesá „utekať“, „zasiahnuť“a „bozkávať“- do oblastí mozgu, ktoré kontrolujú nohy, ruky a pery, dochádza k prietoku krvi. Na základe myšlienkového experimentu s Catullusovým textom, ktorý sme uviedli na začiatku tejto časti, sa tieto výsledky vôbec nezdajú prekvapujúce. Hlavná otázka znie: Je táto činnosť motorickej a zmyslovej kôry skutočne potrebná na pochopenie toho, čo mozog práve počul alebo prečítal? Možno je to len vedľajší účinok: po prvé, časti mozgu, ktoré sa špecializujú na jazyk, rozumejú tomu, čo sa hovorí, a až potom sa ostatné časti mierne rozčuľujú, aj keď ich nikto nežiada?
V prvej úlohe bolo potrebné rýchlo určiť, či slovo má význam. Napríklad: „draw“- stlačte pravé tlačidlo, „shmakish“- stlačte doľava.
Alternatívny pohľad je, že tento jav je neoddeliteľnou súčasťou porozumenia jazyku. Je podporená skutočnosťou, že motorické oblasti reagujú na slovesá, ktoré znamenajú činnosť veľmi rýchlo, po pouhých 80 milisekundách, zjavne rýchlejšie ako porozumenie slovu. Toto hľadisko získava na popularite, ale konečný rozsudok ešte nebol vyhlásený.
Túto hypotézu sa pokúsili dokázať neurovedci z Vyššej ekonomickej školy v Moskve, vrátane Jurije Štyrova a Andreja Myachikova. Táto téma je predmetom ich nedávnej vedeckej práce uverejnenej v časopise Neuropsychologia.
Ak si chcete vybrať jedno z dvoch vysvetlení, musíte urobiť toto: nejakým spôsobom zabráňte motorickej kôre v účasti na práci na porozumení textu. Ak sa porozumenie zhoršuje alebo spomaľuje, znamená to, že mozog musí skutočne zahrnúť celý rad oblastí, nielen notoricky známe jazykové centrá na ľavej pologuli. Ak nie, potom nie.
„Interferencia s mozgom“sa v súčasnosti akceptuje pomocou transkraniálnej magnetickej stimulácie: impulz magnetického poľa dočasne vypne určité časti kôry. Toto nie je škodlivejšie ako MRI, a preto nebolo ťažké nájsť 28 dobrovoľníkov pre experimenty. Boli ponúknuté dve úlohy. V prvom prípade bolo potrebné rýchlo (stlačením tlačidla) určiť, či slovo, ktoré sa objavilo na obrazovke, nemá význam. Napríklad: „draw“- stlačte pravé tlačidlo, „shmakish“- stlačte doľava. Druhá úloha je o niečo ťažšia, pretože vyžaduje nielen pochopenie, že slovo má význam, ale aj zistiť, čo znamená. Subjekty museli rozlišovať konkrétne akcie od abstraktných, napríklad: „písať“- konkrétna činnosť, „veriť“alebo „odpustiť“- abstrakt.
Medzitým subjekty riešili problémy (alebo skôr do 200 milisekúnd po tom, čo sa slovo objavilo pred ich očami) - magnetickým impulzom vbehli cez lebky do motorickej kôry, do tej časti, ktorá riadi pohyby pravej ruky. Museli ste si všimnúť, že ste „kreslili“aj „písali“- akcie vykonávané vašou rukou?
„Viem, že nič neviem“- toto je nečinná reč, ale Sokrates bol stále mudrc
Ak má čitateľ záujem o experimentálne jemnosti, výhrady a opravy, zašleme ho k článku odkazom, nie je to také ťažké, najmä ak ste neurovedec s diplomom. Pokiaľ ide o zvyšok, oznamujeme výsledok: áno, účinok sa skutočne pozoroval. To znamená, že magnetický šok do motorickej kôry nebol ovplyvnený schopnosťou rozlíšiť zmysluplné slová od nezmyselných slov. Ale pri výbere medzi abstraktným a konkrétnym konaním (keď bolo potrebné porozumieť významu slova) bol rozdiel zrejmý: keď bola motorická kôra potlačená, konkrétne slovesá „kresliť“a „písať“boli rozpoznávané pomalšie a abstraktné „veríte“a „odpúšťať“- naopak, rýchlejšie … Potrebujeme teda motorickú kôru nielen preto, aby sme zbytočne mávali rukami alebo kreslili činky, ale tiež aby sme porozumeli jazyku.
Pozorný čitateľ musí mať otázku. Dobre, "kreslíš" je jednoduché zrozumiteľné sloveso, vziať si ceruzku do ruky a kresliť. Môže sa však použiť aj v inom zmysle, napríklad: „Vo svojej reči kreslíte jasné perspektívy“- tu nie je jednoznačne zahrnutá žiadna ruka. Alebo napríklad: „Včera ste sa tak opili - nespievali ani maľovali.“Potrebujete motorickú kôru, aby ste pochopili také obrazové obraty reči?
Nie všetci naraz, ponáhľal sa, čitateľ. Vedci z Vysokej školy ekonómie na tom práve pracujú a výsledky sa oznámia na konferencii v San Franciscu koncom marca. Ak sa domnievate, že publikované tézy ich správ (a tie sú polovicou strany textu bez akýchkoľvek podrobností), v „obrazových výrazoch“je potrebné rozlišovať medzi metaforou a idiomom. Napríklad „hodiť kameň“je doslovný význam. „Prestať fajčiť“je metaforické použitie, kde namiesto „quit“môžete použiť sloveso „stop“alebo „quit“. „Vrhať tieň“je fráza: nie je možné ho rozložiť na samostatné slová a porozumieť im izolovane od seba. Zdá sa, že motorická kôra nie je potrebná na pochopenie tejto metafory. Ale idiómy sa v tomto zmysle správajú presne ako doslovné významy slovies …
… Ale ššš. Autori štúdie nás naliehali, aby sme sa podrobnejšie zaoberali touto prácou. Boli sme vyzvaní, aby sme to spomenuli iba tým, že vedci z ich domovskej krajiny neuverejňujú príliš často kvalitný vedecký výsledok. Shtyrov, Myachikov a ich kolegovia (hoci pracujú nielen v Moskve, ale aj v dánskom Aarhusu a v angličtine Newcastle) sú jediní ľudia, ktorým možno doslovne poukázať na výraz „ruská veda“. A keďže oslávime Deň tejto veľmi ruskej vedy 8. februára, je to vynikajúca príležitosť zablahoželať našim krajanom a hovoriť o ich úspechoch - dúfam, že bez toho, aby došlo k akémukoľvek narušeniu alebo zmäteniu.
A keďže nasledujúce dve sekcie už neplatia pre ruskú vedu, predstavíme ich oveľa kratšie a stručnejšie.
2. Mozog vie, čo nevie
„En eda oti uden eda,“údajne povedal Sokrates (je možné, že ho Platón vynašiel vôbec, a frázu určite vyložil ten, kto ho preložil z latinčiny do gréčtiny). Zdá sa mi, že to Sokrates nepovedal, pretože „viem, že nič neviem“je nejaká nečinná reč, ale stále bol mudrcom. Ďalšou vecou je presne vedieť, čo viete a čo neviete: to vzbudzuje rešpekt. A preto by bolo pekné mať vo vašej hlave nejaký register svojich vlastných vedomostí, ktorý by ich oddelil od vedomostí ako takých.
Takýto register určite existuje v našich hlavách. Ak to bude jednoduchšie ako kedykoľvek predtým: inak by tieto trápenia neboli na očiach známej tváre herca, ktorého určite poznáš, ale na môj život si nepamätám jeho meno a kde bol natočený. Mozog si je istý, že tento herec je v pamäti. Z nejakého dôvodu však nie je možné okamžite nájsť zodpovedajúci záznam. Je tu aj opačný efekt, „déjà vu“: vtedy sa mozog z nejakého dôvodu domnieva, že situácia je známa, ale v skutočnosti s tým predtým nič také nebolo, len sa to zdalo.
Neurovedci o tom hovoria týmto spôsobom: okrem samotnej pamäte má mozog aj „meta pamäť“- to je presne spomienka na to, čo si pamätáme (alebo si treba pamätať) a čo nie. Ale to, čo neurovedci až donedávna nevedeli, bolo, kde presne v mozgu je obsiahnutá táto neoceniteľná kartotéka. Japonskí vedci to objavili až teraz.
Opiciam boli položené iba dve otázky: „Už ste videli, ach opice, tento obrázok už predtým? Ako ste si istí, že ste ju nevideli (alebo nevideli)? “
Pokusy nerobili na ľuďoch, ale na makakoch. Opiciam bola ponúknutá séria obrázkov a po chvíli im bol predložený obrázok na identifikáciu. Boli im položené iba dve otázky: „Už ste videli, ach opice, tento obrázok už predtým? Ako ste si istí, že ste ju nevideli (alebo nevideli)? “Opice sa samozrejme nepýtali slovami, ale spôsobom, akým obvykle komunikujú s opicami: so správnymi reakciami dostali odmenu a za chyby, ktoré museli zaplatiť. Medzitým bol mozog opice vyšetrený pomocou MRI.
A tu to je, metamória: dve jasné ohniská v prefrontálnej kôre. Zdá sa, že jeden je zodpovedný za zapamätanie si nedávnych udalostí, druhý za vzdialené. A potom (aké šťastie bolo, že sa experiment uskutočnil na zvieratách, a nie na ľuďoch!) Makaky boli vypnuté z príslušných centier mozgu a znovu boli nútené staviť na to, či už videli obrázok alebo si predstavili. Výsledky sa výrazne zhoršili. Zároveň, ako boli vedci v samostatnom experimente presvedčení, samotná pamäť prezeraných obrázkov nezmizla. Bolo to len to, že pre opicu bolo oveľa ťažšie s istotou povedať o neznámom obrázku, ktorý to nikdy v skutočnosti nevidela.
Táto práca je malým krokom k pochopeniu pamäťových mechanizmov. Keď sa tieto mechanizmy rozpadnú, naši potomkovia sa nikdy nedostanú do hroznej situácie, keď sa zdá, že známy muž kráča smerom k nemu, ale možno nie je známy, ale iba predstiera, že je. Potom sa ľudia stanú šťastnejšími a harmonickejšími.
3. Mozog spí, aby zabudol
Niektorí ľudia, najmä mladí ľudia, si často myslia, že spánok je len strata času. Aj keď sme hore, veľa sa učíme, akumulujeme dojmy, niekedy sa niečo učíme. A potom znova! - a roztrhané zo života osem hodín temnoty. A stáva sa, že ste sa prebudili, ale na včerajší život si nepamätáte. Posledné články vedcov z Johns Hopkins University v Spojených štátoch ukazujú, že práve o to práve spíme.
Počas dňa, keď dôjde k hlavnému pohybu, mozog spracuje dojmy, zapamätá si ich a vyvodí závery. Erik Kandel, ktorý za to získal Nobelovu cenu v roku 2000, hádal, ako sa to deje približne. Študoval neuróny Aplysie z mäkkýšov a učil jej jednoduché hodiny mäkkýšov (napríklad: „ak narazíte na sifón, teraz začnú biť“). Ukázalo sa, že táto konkrétna lekcia zodpovedá rastu jednej konkrétnej synapsie, tj spojenia medzi neurónmi. Takže keď sme hore, mozog si niečo pamätá a v ňom rastú a posilňujú sa synapsie medzi neurónmi.
Americkí neurovedci hovoria: keď mozog spí, synapsie klesajú! To nie je všetko: najdôležitejšie a najsilnejšie synapsie sa stávajú len nahnevanejšie, ale sekundárny nezmysel, ktorý nadmerne napučiava počas bdelosti, naopak stráca svoju silu. Výsledkom je, že myši (boli to ich mozgy a neuróny, ktoré sa použili v experimentoch) „konsolidujú“spomienky: v pamäti si uchovávajú dôležité veci a zabúdajú na zbytočné nezmysly. Celková hmotnosť a výkon synapsií sa však prakticky nezvyšuje. Proces sa teda môže mnohokrát opakovať: učiť sa nové veci, potom spať a znova sa učiť s čerstvou mysľou. Keby to nebolo v tomto štádiu spánku, synapsie v mozgu myši by rástli extrémne dlho predtým, ako by chudobná myš mala čas výrazne zrozumiteľnejšia.
Vedci sa neobmedzili na taký lapidárny záver, ale odhalili všetky hlavné molekulárne mechanizmy zapojené do tohto procesu. Ak sa o nich niekto zaujíma, prečítajte si originálne články z oblasti vedy. A ak už je čitateľ už unavený z našich vedeckých štúdií, nechaj ho ísť spať: všetky synapsie, ktoré mu pri čítaní článku napuchli v mozgu, sa cez noc rozpustia bez stopy a potom si prečíta ďalšiu poznámku o niečom inom s čerstvou mysľou.