Objavovanie nových možností ľudského mozgu sa deje čoraz častejšie. Vedci zároveň nemôžu úplne pochopiť, ako stále funguje. Svyatoslav Medvedev, doktor biologických vied, korešpondujúci člen Ruskej akadémie vied, riaditeľ Inštitútu pre ľudský mozog, v rozhovore pre Rosbalt v rámci projektu Lepšia polovica života povedal Rosbaltovi o tom, aké tajomstvá a tajomstvá mozgu zostávajú nevyriešené.
Doktor biologických vied, korešpondent Ruskej akadémie vied, riaditeľ Inštitútu pre ľudský mozog Svyatoslav Medvedev.
Svyatoslav Vsevolodovich, ľudia študujú mozog už stovky rokov. Aký veľký pokrok ste v tomto období dosiahli?
- Ani nie stovky rokov, ale tisíce. Prvá kraniotómia - kraniotómia - sa uskutočnila okolo roku 5 000 pred n. Aj Hippokrates tvrdil, že inteligencia sa nachádza niekde v prednej komore, to znamená, že správne uhádol vedúcu úlohu čelnej kôry. A študent starovekého anatóma Herofila sa preslávil tým, že otvorením mŕtvol dospel k záveru: mozog je po prvé centrom celého nervového systému a po druhé orgánom myslenia.
Ľudia sa vždy zaujímali o svoje vlastné zariadenie. Ľudský mozog však zostal záhadou. Pretože sa nachádza pod dosť silnou lebkou a je ťažké sa k nej dostať. Aj keď je tento box otvorený, mozog budí dojem, povedzme, želé. Zdá sa, že to nie je nič zvláštne. Ale keď sa toto „želé“začalo vyšetrovať, vyšli najavo úžasné veci.
Ukázalo sa, že mozog bežného dospelého človeka váži 1 - 2 kg a najväčší mozog je v blbcoch. To znamená, že sa nedá povedať, že čím je mozog väčší, tým je človek inteligentnejší. Mozog spotrebuje štvrtinu všetkej energie, ktorú telo potrebuje - 20% kyslíka a 25% glukózy. Mozgová kôra potkana je 5 štvorcových. cm, šimpanzy - 500 štvorcových. cm, a osoba - až 2300 štvorcových. pozri V kôre je asi 10 miliárd neurónov a počet spojení medzi nimi je väčší ako počet častíc vo vesmíre. Zároveň sa myslenie zvierat, napríklad psov a ľudí, radikálne líši, a to aj napriek tomu, že psy sú veľmi inteligentné. Aký je rozdiel? Čo robí z ľudského mozgu najdokonalejší objekt známy? Ako rozmýšľa človek? Polemika vedcov o týchto otázkach pokračuje dodnes.
Aké vedecké objavy osvetľujú tajomstvá mozgu?
Propagačné video:
- Objav elektroencefalogramu v dvadsiatom storočí umožnil pozorovať elektrickú aktivitu mozgu z povrchu pokožky hlavy. A ďalším prielomom vo výskume bolo zaznamenávanie aktivity z elektród implantovaných na terapeutické účely pacientom v špecifických oblastiach mozgu. S ich pomocou neurofyziologička Natalya Petrovna Bekhtereva urobila úžasný objav: slávny detektor chýb. V roku 1968 zistila, že mozog má mechanizmus, ktorý stabilizuje svoju prácu aj ľudské správanie. Neustále kontroluje, či je všetko v poriadku.
Faktom je, že pre drvivú väčšinu našich aktivít existuje štandard pre ich implementáciu. Umožňuje vám, aby vás rutina nerozptyľovala, udržiava stabilný stav v zdravom tele, ako aj správny výkon každodenných činností, reagujúci na rozpor medzi skutočnou situáciou a modelom, ktorý je uložený v pamäťovej matici.
Keď človek urobí chybu - povedzme, že dvakrát dva je päť alebo urobí nepresnosť v básni, ktorú vedel, rozsvieti sa v matici núdzové svetlo. Každú akciu kontroluje detektor chýb. Odídete z domu a myslíte si: „Niečo nie je v poriadku!“Vrátite sa - to je: zabudli ste si peňaženku, nevypli ste svetlo, žehličku alebo sporák v kuchyni. Ak toto mozgové „zariadenie“funguje správne, môžete pokojne vykonávať svoje každodenné činnosti, ktoré sa zvyčajne vykonávajú automaticky.
Stávajú sa poruchy tohto detektora?
- Samozrejme, a často sa stávajú príčinou duševných chorôb. Detektor ako základný mechanizmus mozgu je vysoko odolný. Ak sa ale pokazí, zmení sa takpovediac na determinant chyby - a stabilizuje patologický stav. Povedzme, že ste mali smrteľnú chorobu, ale prežili ste. A potom detektor chýb radšej neexperimentuje, nemení nič na dobrom alebo zlom. Napríklad má zlomenú pravú ruku, človek začal robiť všetko s ľavou. Sádra bola odstránená a naďalej pracuje s ľavou rukou … Predtým dokonca poranenú ruku priviazali k telu, aby sa človeku znovu vyvinula zdravá.
To isté platí pre obsedantné stavy, ako je drogová závislosť. Človek chápe, že to nie je potrebné, ale nemôže odolávať rozpadu hlavného mechanizmu mozgu. V niektorých prípadoch to úplne dezorganizuje jeho život.
To je cena, ktorú treba zaplatiť za vysokú stabilitu mozgu, ktorú poskytuje detektor nielen v „norme“, ale aj v patológii. Fyziologicky je to pochopiteľné: prežitie organizmu je prinajmenšom zabezpečené a akákoľvek zmena je plná destabilizácie a zhoršenia - detektory chýb napokon nevedia, čo je dobré a čo zlé.
A ak človek urobí chybu úmyselne? Napríklad za účelom manipulácie - teda klamstva?
- Aj pri úmyselnom a výnosnom klamstve detektor stále hlási „poruchu“. Je to nevyhnutné, aby človek neveril vo svoje vlastné klamstvá. Napríklad ak niekomu poviete: „Choď, ľad je dosť silný“, vediac, že to v skutočnosti nie je, potom sám nebudeš nasledovať.
Je nemožné zámerne zablokovať detektor chýb. Preto je akýkoľvek nátlak v tejto oblasti - napríklad pokusy o nasadenie policajtov k drogovo závislým - nezmyselný.
Aké metódy výskumu mozgu sa používajú dnes?
- Pozitrónová emisná tomografia, funkčné zobrazovanie magnetickou rezonanciou, magnetoencefalografia, elektroencefalografia a ďalšie. Napríklad EEG sa používa na presné mapovanie elektrickej aktivity kôry. Môžete vidieť, ako sa centrá excitácie mozgu pohybujú v procese jeho činnosti (takzvaný „svetlý bod vedomia“, ako ho formuloval fyziolog Ivan Pavlov). Zároveň všetky existujúce a neustále sa rozvíjajúce technické prostriedky na zaznamenávanie mozgovej činnosti výrazne predbiehajú akceptované výpočtové prístupy k analýze údajov. Existujú aj fyziologické obmedzenia - môžete napríklad zvýšiť priestorové rozlíšenie PET, ale to automaticky povedie k zvýšeniu vystavenia žiareniu, čo je pre ľudské zdravie neprijateľné.
Technologický pokrok umožnil za posledné desaťročia získať obrovské množstvo nových informácií o mozgu. Niektoré výročné vedecké fóra zhromažďujú viac ako 3 000 účastníkov - to sú kilometre plagátov s neuveriteľnou paletou informácií. Skúmala sa takmer každá oblasť mozgu a cerebrálny prísun takmer všetkých mysliteľných funkcií tela. Údaje, ktoré vedci dostávajú, sú však často nesprávne interpretované. Zhromaždili sme obrovské množstvo vecného materiálu o mapovaní mozgu. Ale vedomosti o zákonoch mozgu sú dosť skromné.
Ale čo si pochopil? Aký je mozog pre vás?
- Mozog je rozhranie, sprostredkovateľ, spojenie medzi materiálom a ideálom. Je to orgán, ktorý spája svet ľudskej psychiky, svet ideí a svet reality. Nástroj, pomocou ktorého sa naše myšlienky premenia na skutky. To znamená, že mozog transformuje to, čo existuje v našej predstavivosti, do reality. A ako povedal fyziológ Ivan Sechenov, usmieva sa Garibaldi, keď je pokarhaný za nadmernú lásku k svojej vlasti, trasie sa dievča pred prvým rande - oboje sa nakoniec zmení na pohyb.
Navyše, mozog je systém. Jeho vyššie funkcie neposkytuje práca jednotlivých oblastí, ale ich interakcia. Vo výsledku sa vygeneruje niečo viac ako ich počiatočná špecializácia, napríklad: reč, tvorivosť atď., Teda to, čo človek v procese života rozvíja.
Povedali ste, že mozog je veľmi odolný voči poškodeniu. Koľko?
- Veľmi. Existujú úžasné prípady. Napríklad v 19. storočí bol Angličan vrazený do hlavy páčidlom, a to tak, že železná tyč prešla cez očnú jamku a vyšla na druhej strane lebky. Ale tento muž prežil, zachoval si úplný rozum a žil dlho. Stal sa veľmi hádavým a nevrlým a všetko ostatné zostalo nezmenené. Dejiny tiež poznajú prípad, keď istý kapitán armády dostal ranu guľkou do oka: guľka muškety s najväčšou pravdepodobnosťou rozbila predné časti čelného laloku - výstupný otvor bol v chráme. Napriek tomu sa neskôr z tohto kapitána menom Kutuzov stal poľný maršal …
Môže mozog vôbec „prežiť“bez lebky?
- Za čo? Technicky je to možné, ale aký je zmysel takejto operácie? Ak mozog nezomrie a bude oddelený od tela, bude v stave „uzamknutý“- „uzamknutá osoba“. Tento jav sa pozoruje u pacientov v kóme. Autonómny mozog nemá nijaké spojenie so zmyslovými orgánmi, nebude nič cítiť, nebude s ním možné komunikovať. Nebudeš ani schopný pochopiť, či myslí alebo nie. Veda to nepotrebuje a nie je zaujímavá.
Je reálne vytvoriť umelú protézu časti mozgu, neurochip, ktorá nahradí niektoré choré a poškodené miesta?
- Myslím že áno. S najväčšou pravdepodobnosťou je možné vyrobiť sluchovú protézu alebo protézu zraku. Ale zatiaľ sme od toho ešte ďaleko.
Tvrdia, že americkí vedci našli spôsob, ako zbaviť ľudí zlých spomienok, fóbií a depresií pomocou zariadenia podobného „vymazávaču pamäte“z filmu sci-fi „Muži v čiernom“. Stlačil som gombík a zbavil sa nočnej mory alebo psychotraumy … Je to možné?
- Aj keď áno, potom sa vo vysoko vyvinutej bytosti táto pamäť stále obnovuje. Všetko v našom mozgu je mimoriadne poprepletané. Chytíte jednu epizódu z pamäte, spojitosť s ňou zmizne, ale mozog ju akosi stále nájde a nežiada vás o povolenie. Podvedomie je nepredvídateľná vec.
A je tu ešte jedna novinka: neurofyziológovia z Izraela vyvinuli zariadenie, ktoré umožňuje nevidiacim „vidieť“ušami. Obraz z kamery je preložený do zvukovej vlny, ktorá je zase spracovaná vizuálnou kôrou mozgu. Výsledkom je, že mozog dáva človeku „obraz“, aký vidia delfíny …
- Na uši nevidíš! Nie sú to tie oblasti mozgu, ktoré tu pracujú, ktoré dostávajú primárne informácie, teda orgány zraku, ale tie, ktoré ich analyzujú. Keď človek nevidí, začne chápať signály. Je to ako zaparkovať svoje auto: ak zaparkujete auto pomocou radaru, systém zapípa. Počujete zvuky „pee-pee-pee …“a z nich odhadnete vzdialenosť k prekážke, hoci ju nevidíte. Toto nie je vízia, ale prenos informácií o niektorých konkrétnych veciach. Takto obdivovaný napríklad obraz v celej jeho rozmanitosti nebude fungovať.
A ak je obraz plný čipov, ktoré začnú zverejňovať tento „pee-peep …“na rôznych frekvenciách? Čo potom?
- Počítajme. Rozlíšenie v maliarskych dielach je niekde v oblasti zlomkov milimetra. To znamená, že na plátne, povedzme, meter dva, by mala byť takmer miliarda čipov. Spracovať všetky ich signály bude jednoducho nereálne a slepý človek sa nebude môcť takto dívať na obraz.
Je možné, aby osoba napísala text pomocou myšlienky?
- Ľahké. Len to bude dlhšie ako obvykle
Anglický teoretický fyzik Stephen William Hawking, úplne imobilizovaný v dôsledku choroby, ovláda počítač pomocou senzora pripevneného k tvárovým svalom tváre. Skutočne podľa vás robí vedeckú prácu a komunikuje s ostatnými takýmto spôsobom?
- Skutočne - existuje možnosť takejto kontroly.
Ale aj bežné písanie týmto spôsobom musí byť neuveriteľne pomalé …
- A robí to dosť rýchlo - zvykol si … Nedávno som videl, ako jedno dievča stálo v rade v obchode a písalo textové správy rovnakou rýchlosťou, ako píšu profesionálni pisári. Mala dlhý necht a rýchlo s ním ťukla do displeja. Je to otázka zvyku.
Povedali ste, že pre mozgových výskumníkov je teraz problémom zvládnuť analýzu celého toku prichádzajúcich informácií. To znamená, že nové údaje prichádzajú rýchlejšie, ako ich dokážete spracovať?
- Áno - a ako rozumieme tomu, ako s nimi zaobchádzať.
Znamená to, že veda o mozgu je v nejakej kríze?
- Naopak, vyvíja sa intenzívne. Čím viac niečomu nerozumieme, tým je to zaujímavejšie.
Rozhovor s Vladimírom Voskresenským