Neirobiologs Iļja Martynovs - par smadzeņu galvenajiem noslēpumiem.
Ir daudz eksperimentu, kas parāda, ka, skatot / lasot / domājot par objektu un tieši saskaroties ar to, darbojas tās pašas smadzeņu daļas. Piemēram, lasot vārdu "kafija", tiek aktivizēta ožas garoza. Kāpēc tas notiek?
Pēc Pavlova vārdiem, daba mums ir devusi iespēju attīstīt otru signalizācijas sistēmu. To sauc par runu. Kopumā, lai kaut ko pārdomātu, vispirms tas jānosauc, jānāk klajā / jāpaņem vārds. Lai formulētu domu, jums jāapvieno vārdi.
Mūsu smadzenes ir sadalītas milzīgā skaitā funkcionālo zonu, taču tās visas darbojas kā vienota sistēma. Mums ir garozas galvenie apgabali, kas uztver tikai viena veida informāciju, piemēram, vizuālo attēlu. Ir sekundāras un terciāras zonas, kas vispārina stimulus. Terciāros reģionus sauc arī par asociatīvajiem - signāli no primārā un sekundārā reģiona tiek sajaukti tajos (asociācija).
Iļja Martynovs.
Tā kā bērnībā vecāki kodēja informāciju ar vārdiem, mēs iemācījāmies salīdzināt attēlu ar viņiem. Piemēram, viņi mums parāda rotaļlietu un sauc to (“šī ir automašīna”). Galvas smadzeņu pakauša reģionos (redzes uztvere) tiek aktivizētas šūnas, lai atpazītu rotaļlietas attēlu. Galvas garozas apgabalos (dzirdes uztvere) ir šūnas, kas reaģē uz skaņas stimulu (mūsu gadījumā - rotaļlietas nosaukums). Asociatīvajās jomās tiek salīdzināti dažādi stimula parametri, un tā mēs ieguvām vispārīgu rakstāmmašīnas attēlu, kas atbilst noteiktam izskatam, taktilām sajūtām no tā, vārdu “automašīna”, tā skaņu utt. Šim gadījumam tiek izveidots pat "runas" neirons.
Izrādās, ka smadzenes dzīves pieredzi reģistrē caur asociācijām?
Faktiski smadzenes mācās pēc sarežģītu kondicionētu refleksu kompleksu veida. Burkāni ir oranži. Zaķis - ar divām ausīm. Jo vairāk saistīto atkārtojumu, jo spēcīgāks smadzeņu formu savienoto šūnu tīkls. Tas ir, jo biežāk jūsu māte jums teica: "Skatieties, tas ir burkāns, tas ir oranžs", jo spēcīgāk tas smadzenēs apmetās sinaptisko savienojumu līmenī. Interesanti, ka jebkura pieredze savā ziņā "lodē" mūsu savienojumus smadzenēs. Smadzenes ir ļoti plastiskas un, tāpat kā mīkstais māls, pielāgojas videi (atstājot nospiedumus uz sevis). Pat lasot šo tekstu, jūs atjaunojat savienojumus starp smadzeņu šūnām.
Reklāmas video:
Kāpēc mēs patiesībā nesmaržojam kafiju, kad redzam vārdu “kafija”?
Asociējošie reģioni vāc informāciju no dažādām smadzeņu daļām. Tāpēc kafijas tasītes vai paša vārda “kafija” zīmējums ir saistīts ar noteiktu aromātu. Jums faktiski nav smaržas, bet runas neirons (vārdam "kafija") automātiski iegūst informāciju no ožas sistēmas. Šī ir ārkārtīgi vienkāršota diagramma, taču aptuveni tā darbojas.
Kā tad smadzenes atšķir īstas un iedomātas kafijas smaržas?
Pagaidām nav vienprātības par fizioloģisko mehānismu. Tiek uzskatīts, ka signāls tiek nomākts, jo netiek stimulētas maņu sistēmas. Smadzenes neredz ķīmisko stimulu ožas receptoros un nesaņem signālu no tiem. Asociējošie neironi vienkārši iegūst informāciju no atmiņas. Tas ļauj mums nepārvērst smadzenes pilnīgā putrā.
Bet sapnī vai halucināciju gadījumā tiek izslēgta maņu sistēmu kavēšana, tāpēc mēs redzam, dzirdam un jūtam to, kas nav.
Kas notiek smadzenēs cilvēkam, kurš halucinē?
Psihiatrijā halucinācijas tiek sadalītas patiesās un pseido-halucinācijās. Patiesi attēli ir gadījumi, kad attēlus cilvēks projicē ārpusē, un tas cilvēkam neatšķiras no reāliem objektiem vai stimuliem. Faktiski šādas halucinācijas ir uztveres kļūda ar jutekļiem. Ar aprīkojuma palīdzību mēs varam noteikt, ka cilvēks patiešām dzird, redz vai smaržo kaut ko tādu, kas patiesībā neeksistē.
Pseido halucinācijas ir "redzoši" apziņā neeksistējošu priekšmetu attēli, kas, šķiet, dzīvo cilvēka galvā. Bieži sastopams cilvēkiem ar šizofrēniju, kad apzinātas darbības raksturs ir izkropļots. Cilvēks signālus uztver nevis ar acīm vai ausīm, bet ar sava veida “iekšējo aci”, “iekšējo ausi”. Viņš var domāt, ka redz caur sienu vai ir apveltīts ar lielvalstīm (kas viņam šķitīs reāli), ka viņš “dzird” Veneras vai Mēness balsis.
No skenēšanas pētījumiem mēs zinām, ka tad, kad vesels cilvēks runā vārdus, smadzeņu garozas daļas, kas ir atbildīgas par dzirdi, tiek apslāpētas. Tas nenotiek pacientiem ar šizofrēniju. Viņi kļūdaini uztver savu iekšējo runu kā cita runu.
Halucināciju laikā tiek aktivizēti garozas apgabali, kas iesaistīti iekšējās runas veidošanā, pirms apgabali, kas saistīti ar verbālā materiāla apzināšanos. Tas ir, kaut kas iekšā saka vai kliedz, un pacients saprot, ka kaut kas ir izklausījies tikai pēc zināmas kavēšanās.
Kā halucinācijas notiek cilvēkiem, kuri nav šizofrēnijas?
Halucinācijas rodas dažādu iemeslu dēļ - ar smagu nogurumu, intoksikāciju, ar patoloģiskiem procesiem smadzeņu struktūrās, bieži vien lietojot psihotropās vielas. To rašanās mehānismi vienmēr ir atšķirīgi, un daudzi no tiem vēl nav pilnībā izprotami. Halucinācijas var aplūkot no bioķīmiskā viedokļa (molekulārā līmenī) un neirofizioloģiski (smadzeņu struktūru līmenī).
Ņemiet piemēru par psihoaktīvo vielu iedarbību uz smadzenēm. Mūsu ķermenim ir plaša serotonīna sistēma, kas ir pārstāvēta dažādās smadzeņu daļās. Šī ir šūnu grupa, kas izmanto serotonīnu, lai sazinātos viens ar otru. Serotonīna neironiem ir liela loma garastāvokļa regulēšanā. Ja tiek traucēta vielas sintēze, cilvēkam var rasties depresija. Parasti serotonīns tiek ražots lūmenā starp nervu šūnu procesiem, kuriem uz šūnu membrānas ir īpaši receptori. Kad serotonīna molekulas "pieskaras" receptoriem, rodas nervu impulss, un signāls plūst no vienas šūnas uz otru.
Psihoaktīvās molekulas, piemēram, LSD, saistās ar šiem receptoriem. Šķiet, ka viņi maldina šūnas, pozējot kā serotonīna molekula. Tā kā LSD molekulas saistās ar lielu skaitu receptoru, dažādi smadzeņu reģioni tiek nejauši ierosināti, kas noved pie nekontrolētas attēlu sajaukšanās. Turklāt smadzenes var kļūdaini uztvert informāciju no maņu sistēmām, uzskatot, ka tā ir reāla. Tādējādi mēs iegūstam patiesas halucinācijas. Tas ir tikai viens no mehānismiem, ir arī citi.
Neirofizioloģiski halucinācijas parādās cilvēkiem ar epilepsiju līdzīgi. Attēli rodas no nekontrolētas dažādu smadzeņu zonu ierosmes un to nepietiekamas reakcijas uz ārējiem stimuliem. Šādiem pacientiem ir vīzijas, kurās neeksistējoši cilvēki tuvojas viņiem, ar lielu ātrumu lido lidmašīna, pārvietojas uguns siena utt.
Laika reģioni bieži tiek iesaistīti patoloģiskajā procesā. Kad šīs smadzeņu daļas ir bojātas, cilvēkam rodas dzirdes, ožas un garšas halucinācijas.
Tos sauc arī par “Dieva zonu”, jo dažu īslaicīgās daivas daļu aktivizēšana (vai stimulēšana) var izraisīt dievišķas atziņas vai reliģiskus pārdzīvojumus. Vai ir iespējams kaut kā noteikt, kad cilvēks iedomājas, un kad viņš patiesībā to uztver?
Protams. Piemēram, saskaņā ar vadīšanas un uztveres saišu aktivitātēm (īpaši uz izsauktajiem potenciāliem). Tās ir dažādu nervu sistēmas struktūru reakcija uz stimuliem. Bet kā smadzenes interpretēs šos signālus (kādi būs kropļojumi), vai radīsies sinestēzija, ir cits jautājums. Zinātnei vēl nav konkrētu atbilžu par uztveres subjektīvajiem kritērijiem. Robeža starp iedomāto un reālo ir ļoti maza.
Kā mūsu smadzenes kopumā atšķir iedomāto un reālo? Ja mēs runājam ne tikai par maņu stimuliem, kā tas ir gadījumā ar vārdu “kafija”
Patiesībā tas ir slikti. Turklāt neviens nezina, kas ir īsts. Realitāte ir infraskaņas, ultravioletie viļņi ap mums un vēl daudz vairāk. Mēs to “skatāmies”, “klausāmies”, “smaržojam” utt., Pat par to nezinot. Nav nepieciešams runāt par apzinātu atšķirību starp iedomāto un to, ko mēs saucam par realitāti. Teiksim, ka ir cilvēks ar objektīva defektu, akls no dzimšanas. Divdesmit gadu laikā viņam bija nomainīts objektīvs. Bet viņš joprojām var mierīgi iziet pa logu! Kāpēc? Tāpēc, ka viņa smadzenes attiecīgajā attīstības periodā nemācēja redzēt pasauli kā trīsdimensiju. Šādai personai principā var būt vizuālas atšķirības "tuvāk-tālāk".
Rakstniece Ayn Rand savās grāmatās mēģināja atspoguļot ideju, ka objektīvā realitāte pastāv neatkarīgi no cilvēka, kurš to uztver. Problēma ir tā, ka mūsdienās objektīvā realitāte nav pilnībā izprotama ar zinātnes metodēm. Ko mēs patiesībā zinām par melno caurumu, kad uz to skatāmies caur teleskopu, izmantojot rentgena starus? Faktiski astronoma smadzenes redz dažas radiācijas svārstības, tad zinātnieks aplūko datora interpretācijas uz ekrāna, pēc tam viņš iztēlē pabeidz objekta modeļa zīmējumu.
Tā pati problēma ar miegu. Sapnī viss jums šķiet neticami reāls. Saskaņā ar vienu no hipotēzēm miegs ir psihofizioloģisks process, kura laikā smadzeņu garozs redz savu darbu (it kā sevis atspoguļojumu).
Fiziologiem par šo punktu patīk atcerēties lielisko IM Sečenovu, kurš rakstīja: "Nav atšķirības procesos, kas nodrošina reālus notikumus smadzenēs, to sekām vai atmiņām par tiem." Izrādās, ka smadzenēs darbojas vieni un tie paši elementi, un viņiem tas vienalga.
Deviņdesmitajos gados Giacomo Risolatti smadzenēs atklāja pārsteidzošas šūnas, kas aktivizējas, kad sekojam citu cilvēku darbībām. Viņus sauca par spoguļneironiem. No šiem eksperimentiem izrietēja, ka šīs šūnas kā spogulis "atspoguļo" kāda cita uzvedību mūsu pašu galvā. Tas ļauj mums sajust, kas notiek ar otru cilvēku, it kā mēs paši veiktu darbības.
Tieši viņi mums palīdz identificēties ar literārajiem un filmu varoņiem. Vai jūs domājat, ka varat iegūt dzīves pieredzi no grāmatām un filmām?
Es neesmu pārliecināts, ka jūs varat iegūt pilnvērtīgu dzīves pieredzi, jo, pirmkārt, es nezinu, kas tas ir, un, otrkārt, smadzenēm jebkura pieredze ir pieredze.
Kopumā smadzenēm ir vienalga, kā tās specializējas neironu tīklos. Bet, ja ar pilnvērtīgu pieredzi mēs domājam spēju komunicēt ar citiem cilvēkiem, risināt dzīves problēmas, tad atbilde ir acīmredzama - tas nav iespējams. Jebkurā gadījumā smadzenēm būs nepieciešama mijiedarbības ar reāliem cilvēkiem pieredze.
Ja mēs runājam par moderno pasauli, kurā jūs faktiski varat kļūt veiksmīgs, tad ir pilnīgi iespējams kaut ko ļoti pieredzēt. Jūs varat iemācīties programmēšanu un kļūt par lielas korporācijas darbinieku no ērtām mājām, sēžot datora un televizora priekšā.
Tomēr arī grāmatas un filmas ir atšķirīgas. Daudz kas ir atkarīgs no mērķiem un galvenajiem mērķiem. Mēs atkal nonākam pie pieredzes "lietderības" novērtēšanas kritērijiem.
Pētījumi liecina, ka labi lasāmiem un labi lasāmiem cilvēkiem ir attīstītāka empātijas spēja. Tas ir, mēs daļēji dzīvojam varoņu dzīvi, strādājam caur viņu psiholoģiskajām un dzīves situācijām kā mēs paši. Vai smadzenes viņus notver tieši tā, it kā viņi būtu īsti?
Grūts jautājums vērtēšanas ziņā. Par cēloņsakarību ir grūti spriest, jo nav skaidrs, vai cilvēkiem pēc grāmatu lasīšanas un filmu skatīšanās attīstījās empātijas spēja, vai arī viņi sākotnēji bija simpātiskāki, tāpēc lasīja un skatījās vairāk (un acīmredzot arī dažus žanrus). Bet, ja mēs strīdamies no plastiskuma viedokļa, mēs varam pieņemt, ka no grāmatām gūtā pieredze patiešām atkārtoti pielodēs sinapses, veidojot noteiktus stereotipus par cilvēku attiecību uztveri.
Starp citu, mīlestība gandrīz vienmēr tiek aprakstīta sagrozīta. Es pats nesen pabeidzu rakstīt otro fantastikas grāmatu (tas ir mans hobijs) un saprotu, ka es piecas reizes meloju par sižetu par mīlestību. Un kāpēc gan? Tā kā parastās attiecības no ārpuses neviens neskatīsies - jums nepieciešama miziņa, emocijas, neparastas darbības. Bieži vien cilvēki, izlasot daiļliteratūru ar spilgtas atzīšanās scēnām, sāk meklēt kaut ko līdzīgu realitātē, pedāļojot līdzīgām sajūtām un situācijām. Diemžēl dzīves ķīmija ir daudz prozaiskāka nekā “mīlestības fizioloģiskais kokteilis”, kas izliets no romānu lapām. Un tikai no pētījumiem mēs zinām, ka "literārā" mīlestība nevar ilgi dzīvot. Mēnesis, divi vai trīs. Un tad - pelēka ikdienas dzīve.
Līdzīga situācija ar dialogiem. Cilvēki reti runā tāpat kā grāmatās (varbūt kauns). Kopumā grāmatu lasīšana mudina bagātināt vārdu krājumu, veidot gramatiski sarežģītākus teikumus. Rūpīgi jāizlasa sarežģīta literatūra ar labu rediģēšanu un korektūru. Plastilitāte šeit darbojas ar sprādzienu.
Tiek uzskatīts, ka pirms Turgenevs rakstīja par savām slavenajām jaunajām dāmām, patiesībā viņas netika satiktas - visi sāka viņus redzēt tieši tāpēc, ka viņš viņus radīja. Vai arī to, ka miglas Londonā neeksistēja visiem, kamēr tās nebija uzgleznojuši gleznotāji. Cik pareizi ir šie argumenti?
Es uzskatu, ka jautājums ar Turgeneva dāmām un miglu ir tas pats stāsts no bērnības ar rotaļlietu. Cilvēks ir ieprogrammēts kaut ko redzēt un uztvert kopā. Patiesībā smadzenēm ir viegli domāt stereotipos, tas ir, vienkāršās runas konstrukcijās. Un, ja tie izsauc arī spilgtus attēlus, tad parasti tie ir lieliski. Tā paša iemesla dēļ mēs ievietojām etiķetes. Kad esam uzlikuši etiķeti, mēs varam nomierināties, jo tagad šķiet, ka mēs visu saprotam par cilvēku, parādību utt.
Šī parādība ir diezgan kulturāla. Starp citu, es šeit būtu ļoti uzmanīgs ar vispārinājumiem. Varu pieņemt, ka ne visas Turgenevas jaunās dāmas sāka pastāvēt visiem, bet tām, kuras, pirmkārt, to spēja saprast (ne visi tolaik spēja lasīt), un, otrkārt, viņas bija pietiekami pielāgojamas reaģēt.
Evolūcijas gaitā mūsos ir izveidojies mehānisms, lai iegūtu ticību tam, ko saka mums nozīmīgi cilvēki (autoritātes). Mēs pat zinām, kādas smadzeņu zonas ir atbildīgas par šo mehānismu (cingulate cortex, dažas frontālās daļas, īslaicīgās daivas). Tātad dažiem cilvēkiem Turgenevs izrādījās autoritāte, un viņi izvēlējās viņa ideju (līdzīgs stāsts ar miglu, tikai tur varēja darboties masveida raksturs). Protams, nebija īpašas "Turgenev dāmas". Vienkārši atbilstošās meitenes sāka atdarināt to, ko bija rakstījis Ivans Sergeevich (starp citu, viens no maniem iecienītākajiem krievu rakstniekiem). Līdz ar to visi šie ģīboņa burvestības (dabiski simulēti!). “Turgenevas jaunās dāmas”, kā arī Londonas migla daudziem neeksistē pat šodien. Tie drīzāk ir domāti tikai cilvēkiem, kuri ir daudz lasījuši un ir iespaidīgi.
Tas ir, kāds varbūt labi atceras miglas Londonā, kaut arī tās tur nebija, un "nav atšķirības procesos, kas smadzenēm nodrošina reālus notikumus, to sekas vai atmiņas par tiem". Cik “virtuāla” ir mūsu atmiņa?
Šie jautājumi ir sarežģīti, specifiski, un es neesmu atmiņas molekulāro mehānismu eksperts. Kā jau teicu, sinapses pieredzes ietekmē tiek nepārtraukti atkārtoti lodētas. 2000. gadā Ēriks Kandels saņēma Nobela prēmiju par atmiņas molekulāro mehānismu atklāšanu, pierādot sinapses pārstrukturēšanu, apgūstot jaunu prasmi. Kandels un kolēģi arī atklāja ķīmisko reakciju kaskādi, caur kuru tiek aktivizēts CREB faktors, kas regulē RNS sintēzi. Citiem vārdiem sakot, viņi atrada visu ķīmisko ceļu, kas ietekmē nervu šūnas gēnu darbu. Padomā tikai par to! Jūs kaut ko pēta, un jūsu gēni sāk darboties savādāk. Turklāt tas notiek pastāvīgi, atkārtoti parādot stimulu.
Pētījumi ar cāļiem parādīja, ka atmiņas izmantošana un pašas atmiņas sākotnējā reģistrēšana izraisa līdzīgus molekulāros procesus.
Šajā gadījumā mēs varam teikt, ka mūsu atmiņa nav “virtuāla”, bet ļoti dinamiska. Tas ir kā cietais disks, kurā viss (vai daudz kas) mainītos, ierakstot jaunu informāciju. Patiesībā mēs pilnībā nezinām, cik lielā mērā ienākošā informācija ietekmē sinapses dažādos smadzeņu reģionos.
Plus, tas ir tikai daudz sarežģītāka un sarežģītāka procesa gabals. Mums joprojām ir daudz ko uzzināt par atmiņas mehānismiem, un tas ir lieliski, jo mums ir daudz ko mācīties!