"Zinātnieki ir atrisinājuši domāšanas noslēpumu"? Pagaidām, diemžēl, vēl ne gluži, bet process notiek. Es, protams, gribētu kādu dienu uzrakstīt populārzinātnisku piezīmi ar šādu nosaukumu, taču diez vai mēs dzīvosim. Bija pat kārdinājums šo rakstu nosaukt tā, jau iepriekš - roka gāja pati. Bet mēs joprojām kavējāmies, jo tas nav tas, kā lietas tiek darītas neirozinātnē. Šeit viss notiek pakāpeniski. Pēdējā mēneša zinātniskie darbi ir tikai daži soļi, lai atbildētu uz jautājumu: "Kas ir apziņa un kā tā darbojas?" Bet arī mums, naivajiem lajiem, ir labāk virzīties uz izpratni par šo noslēpumu pakāpeniski (pretējā gadījumā, nedod Dievs, vissvarīgākajā brīdī mēs neko nesapratīsim un būsim apbēdināti).
Tātad, šodien - trīs soļi, trīs vienkārši fakti par jūsu smadzeņu darbu.
1. Smadzenes domā kopā ar ķermeni
Piemēram, jūs, piemēram, paņēmāt to galvā, lai lasītu seno dzejnieku Catullus *. Jūsu acis skraida pa līnijām:
Attis steidzās pāri jūrām lidojošā, vieglā laivā, Steidzās ātri ieskrieties Frygian mežu tuksnesī, Tajos blīvo biržu biezokņos līdz dievietes svētvietām.
Reklāmas video:
Mēs kurinām ar vardarbīgu aizraušanos, kas ritēja piedzērušos niknumā, Viņš kastrēja savu jauno ķermeni ar asu akmeni.
Pie šīs pēdējās frāzes vīriešu kārtas lasītājs, iespējams, jutīs nepatīkamu vēsmu ķermeņa apakšdaļā (“kur staigāja enerģiskā sirpis”, kā to citreiz uzdeva cits dzejnieks Fjodors Tyutčevs). Uzziniet, ko tas nozīmē neirozinātņu valodā: Kamēr lasījāt frāzi, jūsu smadzenes nodarbojās ar vārdu atpazīšanu. Tajā, smadzenēs, ir īpašas zonas, kas specializējas valodas izpratnē. Tomēr nepatīkams vēsums, kas gandrīz fiziski jūtams lolotā vārda lasīšanas brīdī, stāsta par to, ka kaut kādu iemeslu dēļ jautājumā bija iesaistīti pilnīgi atšķirīgi smadzeņu apgabali - tie, kas ir atbildīgi par signālu apstrādi no ķermeņa perifērām daļām. Jautājums: vai literārā teksta uztveres laikā tas notika nejauši, vai ir kāds svarīgs smadzeņu aspekts?
Pat ja mūsu lasītājs domā, ka tas ir muļķīgs jautājums, neirozinātnieki tā nedomā. Turklāt viņi diezgan ilgi ir pētījuši šo parādību. 2000. gadu sākumā tika atklāts, ka tad, kad cilvēks dzird darbības vārdus "palaist", "trāpīt" un "skūpstīt", smadzenēs notiek asins plūsma, kas attiecīgi kontrolē kājas, rokas un lūpas. Ņemot vērā domu eksperimentu ar Catullus tekstu, kuru mēs izklāstījām šīs sadaļas sākumā, šādi rezultāti nepavisam nešķiet pārsteidzoši. Galvenais jautājums ir šāds: vai šī motora un maņu garozas darbība tiešām ir nepieciešama, lai saprastu to, ko smadzenes tikko ir dzirdējušas vai lasījušas? Varbūt tas ir tikai blakus efekts: pirmkārt, smadzeņu daļas, kas specializējas valodā, saprot teikto, un tikai pēc tam citas daļas tiek nedaudz pamudinātas, kaut arī neviens to nelūdz?
Pirmajā uzdevumā bija nepieciešams ātri noteikt, vai vārdam ir kāda nozīme. Piemēram: “zīmēt” - nospiediet labo pogu, “shmakish” - nospiediet kreiso pusi.
Alternatīvs viedoklis ir tas, ka šī parādība ir neatņemama valodas izpratnes sastāvdaļa. To atbalsta fakts, ka motora zonas reaģē uz darbības vārdiem, kas nozīmē darbību ļoti ātri, tikai pēc 80 milisekundēm, acīmredzami ātrāk nekā saprotot vārdu. Šis viedoklis gūst arvien lielāku popularitāti, bet galīgais spriedums vēl nav pasludināts.
Tieši šo hipotēzi mēģināja pamatot Maskavas Ekonomikas Augstskolas neirozinātnieki, tostarp Jurijs Štirovs un Andrejs Mačikovs. Šī tēma ir viņu pēdējā zinātniskā darba temats, kas publicēts žurnālā Neuropsychologia.
Lai izvēlētos vienu no diviem skaidrojumiem, jums jādara šādi: kaut kādā veidā neļaujiet motora garozai piedalīties teksta izpratnes darbā. Ja izpratne pasliktinās vai palēninās, tas nozīmē, ka smadzenēm patiešām ir jāiesaista dažādas jomas, un ne tikai bēdīgi slavenie valodu centri kreisajā puslodē. Ja nē, tad nē.
Mūsdienās “traucēt smadzenes” tiek pieņemts, izmantojot transkraniālo magnētisko stimulāciju: magnētiskā lauka impulss īslaicīgi izslēdz noteiktas garozas daļas. Tas nav kaitīgāks par MR, un tāpēc 28 eksperimentu brīvprātīgos nebija grūti atrast. Tieši viņiem tika piedāvāti divi uzdevumi. Pirmajā bija nepieciešams ātri (nospiežot pogu) noteikt, vai vārdam, kas parādījās ekrānā, ir kāda nozīme. Piemēram: “zīmēt” - nospiediet labo pogu, “shmakish” - nospiediet kreiso pusi. Otrais uzdevums ir nedaudz grūtāks, jo tas prasīja ne tikai saprast, ka vārdam ir nozīme, bet arī izdomāt, ko tas nozīmē. Priekšmetiem bija jānošķir konkrētas darbības no abstraktām, piemēram: “rakstīt” - konkrēta darbība, “ticēt” vai “piedot” - abstrakta.
Un, kamēr subjekti risināja problēmas (vai drīzāk, 200 milisekunžu laikā pēc vārda parādīšanās viņu acu priekšā) - caur viņu galvaskausiem virzījās magnētiskais impulss uz motorisko garozu, uz to tā daļu, kas kontrolē labās rokas kustības. Jums noteikti vajadzēja pamanīt, ka jūs gan "zīmējat", gan "rakstāt" - darbības, ko veicat ar savu roku?
"Es zinu, ka neko nezinu" - tā ir kaut kāda dīkstāves saruna, bet Sokrats joprojām bija gudrais
Ja lasītāju interesē eksperimentālie smalkumi, atrunas un labojumi, mēs viņu rakstam nosūtām ar atsauci, tas nav tik grūti, it īpaši, ja jūs esat neirozinātnieks ar diplomu. Pārējā gadījumā mēs ziņojam par rezultātu: jā, efekts patiešām tika novērots. Tas ir, spēju atšķirt nozīmīgus vārdus no bezjēdzīgiem vārdiem neietekmēja motora garozas magnētiskais šoks. Bet, izvēloties starp abstraktu un konkrētu rīcību (kad bija jāsaprot vārda nozīme), atšķirība bija acīmredzama: kad tika kavēta motora garoza, lēnāk tika atpazīti konkrēti darbības vārdi “zīmēt” un “rakstīt”, bet abstrakti “jūs ticat” un “piedot” - tieši pretēji, ātrāk … Tātad, motora garozs ir vajadzīgs ne tikai tāpēc, lai bezjēdzīgi vilktu rokas vai vilktu hanteles, bet arī saprastu valodu.
Uzmanīgam lasītājam ir jābūt jautājumam. Labi, ka "tu zīmē" ir vienkāršs saprotams darbības vārds, paņem rokā zīmuli un zīmē. Bet to var izmantot arī citā nozīmē, piemēram: “Jūsu runā jūs uzzīmējat spilgtas perspektīvas” - šeit neviena roka nav skaidri iesaistīta. Vai, piemēram: "Vakar esi tik piedzēries - nedziedi, ne glezno." Vai jums ir nepieciešams mehāniskais garozs, lai saprastu šādus tēlainus runas pavērsienus?
Ne visi uzreiz, steidzīgais lasītājs. Ekonomikas augstskolas zinātnieki šobrīd strādā pie tā, un par rezultātiem tiks ziņots konferencē Sanfrancisko marta beigās. Ja uzskatāt, ka publicētās viņu ziņas tēzes (un tēzes ir puse no teksta lappuses bez jebkādām detaļām), “tēlainās izteiksmēs” būtu jānošķir metafora un idioma. Piemēram, "mest akmeni" ir burtiska nozīme. "Atmest smēķēšanu" ir metaforiska lietošana, kurā vārda "atmest" vietā var lietot darbības vārdu "stop" vai "atmest". "Mest ēnu" ir idioma: nav iespējams to sadalīt atsevišķos vārdos un saprast tos izolēti viens no otra. Izskatās, ka motoriskā garoza nav nepieciešama, lai saprastu metaforu. Bet idiomas šajā ziņā uzvedas tieši tāpat kā darbības vārdu burtiskās nozīmes …
… Bet shhh. Pētījuma autori mudināja mūs neiedziļināties šī darba detaļās. Mums tika pamudināts to pieminēt tikai tāpēc, ka ne pārāk bieži savas dzimtenes zinātnieki publicē augstas kvalitātes zinātnisko rezultātu. Štirovs, Myachikovs un viņu kolēģi (lai arī viņi strādā ne tikai Maskavā, bet arī Dānijas Orhūsā un angļu valodā Newcastle) ir tieši tie cilvēki, kuriem burtiski var attiecināt izteicienu “krievu zinātne”. Un, tā kā mēs 8. februārī atzīmējam šīs ļoti krievu zinātnes dienu, šī ir lieliska iespēja apsveikt savus tautiešus un runāt par viņu sasniegumiem - es ceru, neko neizkropļojot un nemulsinot.
Un tā kā nākamās divas sadaļas vairs neattiecas uz krievu zinātni, mēs tās iepazīstināsim daudz īsāk un kodolīgāk.
2. Smadzenes zina to, ko nezina
“En eda oti uden eda,” it kā sacīja Sokrats (tas ir, iespējams, ka Platons to vispār izgudroja, un, protams, šo frāzi kļūdaini interpretēja tas, kurš to tulkoja no latīņu valodas grieķu valodā). Man šķiet, ka Sokrats to neteica, jo “es zinu, ka es neko nezinu” ir kaut kāda dīkstāves runāšana, bet viņš joprojām bija gudrais. Vēl viena lieta ir precīzi zināt, ko jūs zināt un ko nezināt: tas iedvesmo cieņu. Un tam būtu jauki, ja galvā būtu sava veida zināšanu reģistrs, turot to atsevišķi no zināšanām kā tādām.
Šāds reģistrs noteikti pastāv mūsu galvās. To pierādīt ir vienkāršāk nekā jebkad agrāk. Pretējā gadījumā aktiera pazīstamās sejas redzeslokā, kuru jūs noteikti zināt, acīmredzot nebūtu vajadzīgas šīs mokas, bet es visu mūžu neatceros viņa vārdu un vietu, kur viņš tika filmēts. Smadzenes ir pārliecinātas, ka šis aktieris ir atmiņā. Tomēr kaut kādu iemeslu dēļ nav uzreiz iespējams atrast atbilstošo ierakstu. Pastāv arī pretējs efekts, “déjà vu”: tas ir tad, kad smadzenes kāda iemesla dēļ domā, ka situācija ir pazīstama, bet patiesībā iepriekš ar to nebija nekā līdzīga, bet tā vienkārši likās.
Neirozinātnieki par to runā šādi: smadzenēm ir ne tikai īstā atmiņa, bet arī “meta atmiņa” - tā ir tieši tā atmiņa, ko mēs atceramies (vai vajadzētu atcerēties) un ko nē. Bet tas, ko neirozinātnieki vēl nesen nezināja, bija tas, kur tieši smadzenēs atrodas šis nenovērtējamais lietu skapis. Japāņu pētnieki to ir atklājuši tikai tagad.
Pērtiķiem bija tikai divi jautājumi: “Vai tu esi redzējis, ak pērtiķis, šo attēlu iepriekš? Cik pārliecināts, ka neesi viņu redzējis (vai redzējis)?"
Viņi savus eksperimentus veica nevis ar cilvēkiem, bet ar makakām. Pērtiķiem tika piedāvātas attēlu sērijas, un pēc brīža viņiem tika uzrādīts attēls identifikācijai. Viņiem bija tikai divi jautājumi: “Vai tu esi redzējis, ak pērtiķis, šo attēlu pirms tam? Cik pārliecināts, ka neesi viņu redzējis (vai redzējis)? Protams, pērtiķiem tika jautāts nevis vārdos, bet gan veidā, kādā viņi parasti sazinās ar pērtiķiem: ar pareizu reakciju viņi saņēma atlīdzību, un par kļūdām viņiem bija jāmaksā. Tikmēr pērtiķa smadzenes tika pārbaudītas, izmantojot MRI.
Un šeit tas ir, metamory: divi spilgti perēkļi prefrontālajā garozā. Šķiet, ka viens ir atbildīgs par neseno notikumu atcerēšanos, otrs - par attālajiem. Un tad (cik paveicies, ka eksperiments tika iestudēts ar dzīvniekiem, nevis ar cilvēkiem!) Makakas tika izslēgtas no attiecīgajiem smadzeņu centriem un atkal bija spiestas likt likmes uz to, vai viņi jau ir redzējuši parādīto attēlu vai iedomājušies. Rezultāti ievērojami pasliktinājās. Tajā pašā laikā, kā pētnieki pārliecināja atsevišķā eksperimentā, pati atmiņa par apskatītajiem attēliem nav pazudusi. Vienkārši pērtiķim bija daudz grūtāk pārliecinoši pateikt par nepazīstamo attēlu, ka viņa to nekad nav īsti redzējusi.
Šis darbs ir mazs solis uz atmiņas mehānismu izpratni. Kad šie mehānismi netiek atrasti, mūsu pēcnācēji nekad nenonāks briesmīgā situācijā, kad šķiet, ka pazīstams vīrietis staigā pret viņu, bet varbūt viņš nav paziņa, bet vienkārši izliekas par tādu. Tad cilvēki kļūs laimīgāki un harmoniskāki.
3. Smadzenes guļ, lai aizmirstu
Daži cilvēki, īpaši jaunieši, bieži domā, ka gulēšana ir tikai laika izšķiešana. Kamēr esam nomodā, mēs daudz mācāmies, uzkrājam iespaidus, dažreiz pat kaut ko iemācāmies. Un tad atkal! - un no dzīves atdalīts astoņu stundu melnumā. Un tā notiek, ka jūs pamodāties, bet kaut ko no vakardienas neatceraties par manu dzīvi. Jaunākie Džona Hopkinsa universitātes pētnieku raksti Amerikas Savienotajās Valstīs liecina, ka tas ir tas, par ko mēs gulējam.
Dienas laikā, kad notiek galvenā kustība, smadzenes apstrādā iespaidus, tos atceras un izdara secinājumus. Ēriks Kandels, kurš 2000. gadā par to saņēma Nobela prēmiju, domāja, kā tas notiek aptuveni. Viņš pētīja gliemju Aplysia neironus, mācot viņai vienkāršas gliemju nodarbības (piemēram, "ja jūs sitīsit pa sifonu, tagad viņi sāks sist"). Izrādījās, ka šī konkrētā nodarbība atbilst vienas konkrētas sinapses augšanai, tas ir, savienojumam starp neironiem. Tātad, kamēr mēs esam nomodā, smadzenes kaut ko atceras, un tajā aug un nostiprinās sinapses starp neironiem.
Nu, amerikāņu neirozinātnieki saka: kad smadzenes guļ, sinapses samazinās! Tas ir, ne viss: vissvarīgākās un spēcīgākās sinapses tikai kļūst dusmīgākas, bet otrreizējās muļķības, kas nomoda laikā pārmērīgi uzbriest, gluži pretēji, zaudē savu spēku. Rezultātā peles (eksperimentos tika izmantotas viņu smadzenes un neironi) “nostiprina” atmiņas: tās saglabā svarīgas lietas atmiņā un aizmirst nevajadzīgas muļķības. Tomēr sinapses kopējā masa un jauda praktiski nepalielinās. Tādējādi procesu var atkārtot daudzas, daudzas reizes: iemācieties jaunas lietas, pēc tam guliet un atkal mācieties ar svaigu prātu. Ja tas nebūtu paredzēts šim miega posmam, sinapses peles smadzenēs būtu izaugušas ārkārtīgi ilgi, pirms nabadzīgajai pelei ir laiks pamanāmi kļūt gudrākai.
Pētnieki neaprobežojās ar šādu secinājumu par lapidāriju, bet atšķetināja visus galvenos molekulāros mehānismus, kas iesaistīti šajā procesā. Ja kāds viņus interesē, ļaujiet viņiem izlasīt zinātnes rakstu oriģinālus. Un, ja lasītājs jau ir noguris no mūsu zinātniskajiem pētījumiem, ļaujiet viņam gulēt: visas sinapses, kas uzpūta smadzenēs, lasot rakstu, nakti izšķīst bez pēdām, un tad viņš ar svaigu prātu lasīs vēl vienu piezīmi par kaut ko citu.