"Vědci vyřešili tajemství myšlení"? Zatím bohužel ještě ne, ale proces právě probíhá. Chtěl bych samozřejmě jednoho dne napsat populární vědeckou poznámku s takovým názvem, ale je nepravděpodobné, že budeme žít. Bylo dokonce pokušení nazvat tento článek tak, předem - ruka šla sama o sobě. Stále jsme se však zdržovali, protože to není způsob, jak se to dělá v neurovědě. Všechno se zde děje postupně. Vědecké práce minulého měsíce jsou jen několika dalšími kroky k zodpovězení otázky: „Co je to vědomí a jak to funguje?“Ale pro nás, naivní laiky, je také lepší postupovat směrem k porozumění tomuto tajemství postupně (jinak, Bože, zakaz, v nejdůležitější chvíli nebudeme rozumět ničemu a budeme naštvaní).
Takže dnes - tři kroky, tři jednoduchá fakta o práci vašeho mozku.
1. Mozek přemýšlí s tělem
Zde jste si to například vzali do hlavy, abyste si přečetli starověký básník Catullus *. Vaše oči procházejí liniemi:
Attis spěchal přes moře v létající, lehké lodi, Rychlý běh do pouště frygských lesů, V hustých hájích, na svatá místa bohyně.
Propagační video:
Podněcujeme násilnou vášní, která se vrhla do opilého vzteku, Kastroval své mladé tělo ostrým kamenem.
Při této poslední větě se mužský čtenář bude pravděpodobně cítit nepříjemně chladně ve spodní části těla („kam chodil energický srp,“když ho dal další básník Fyodor Tyutchev). Podívejte se, co to znamená v jazyce neurověd: Když jste četli frázi, váš mozek se zabýval rozpoznáváním slov. V tom jsou v mozku speciální zóny, které se specializují na porozumění jazyku. Nepříjemný chill, hmatatelný téměř fyzicky v okamžiku čtení váženého slova, nám však říká, že z nějakého důvodu byly do záležitosti zapojeny zcela odlišné oblasti mozku - ty, které mají na starosti zpracování signálů z periferních částí těla. Otázka: Stalo se tak náhodou v procesu vnímání literárního textu, nebo existuje nějaký důležitý aspekt mozku?
I když si náš čtenář myslí, že otázka je hloupá, neurovědci si to nemyslí. Kromě toho tento jev studují již nějakou dobu. Zpět na začátku roku 2000 bylo zjištěno, že když člověk uslyší slovesa „běhat“, „zasáhnout“a „líbat“- dochází k průtoku krve do oblastí mozku, které ovládají nohy, paže a rty. Ve světle myšlenkového experimentu s Catullusovým textem jsme vyrazili na začátek této části, takové výsledky se nezdají vůbec překvapivé. Hlavní otázka zní: Je tato činnost motorické a smyslové kůry skutečně nezbytná k pochopení toho, co mozek právě slyšel nebo četl? Možná je to jen vedlejší účinek: nejprve části mozku, které se specializují na jazyk, rozumějí tomu, co se říká, a teprve poté se ostatní části mírně probudí, i když je nikdo nežádá?
V prvním úkolu bylo nutné rychle zjistit, zda má slovo nějaký význam. Například: „draw“- stiskněte pravé tlačítko, „shmakish“- stiskněte levé.
Alternativním pohledem je, že tento jev je nedílnou součástí porozumění jazyku. To je podporováno skutečností, že motorické oblasti reagují na slovesa, která znamenají akci velmi rychle, po pouhých 80 milisekundách, zjevně rychlejší než porozumění slovu. Toto hledisko získává na popularitě, ale konečný rozsudek ještě nebyl vysloven.
Právě tuto hypotézu se neurovědci z Vyšší ekonomické školy v Moskvě, včetně Jurije Štyrova a Andrey Myachikova, pokusili zdůvodnit. Toto téma je předmětem jejich nedávné vědecké práce zveřejněné v časopise Neuropsychologia.
Chcete-li vybrat jedno ze dvou vysvětlení, musíte udělat následující: nějakým způsobem zabránit motorické kůře v účasti na práci na porozumění textu. Pokud se porozumění zhoršuje nebo zpomaluje, znamená to, že mozek musí skutečně zahrnovat celou řadu oblastí, nejen notoricky známá jazyková centra na levé hemisféře. Pokud ne, pak ne.
„Interference s mozkem“je dnes přijímána pomocí transkraniální magnetické stimulace: puls magnetického pole dočasně vypne určité části kůry. To není škodlivější než MRI, a proto nebylo obtížné najít 28 dobrovolníků pro experimenty. Byli jim nabídnuty dva úkoly. V prvním případě bylo nutné rychle (stisknutím tlačítka) zjistit, zda slovo, které se objevilo na obrazovce, mělo nějaký význam. Například: „draw“- stiskněte pravé tlačítko, „shmakish“- stiskněte levé. Druhý úkol je o něco složitější, protože vyžadoval nejen pochopení, že slovo má smysl, ale také zjistit, co to znamená. Subjekty museli rozlišovat konkrétní akce od abstraktních, například: „napsat“- konkrétní akce, „věřit“nebo „odpouštět“- abstraktní.
Mezitím subjekty řešily problémy (nebo spíše do 200 milisekund poté, co se slovo objevilo před jejich očima) - magnetický impuls se vrhl přes jejich lebky do motorické kůry, do té části, která řídí pohyby pravé ruky. Museli jste si všimnout, že oba „kreslíte“i „zapisujete“- akce prováděné vaší rukou?
„Vím, že nic nevím“- tohle je nějaký klidný rozhovor, ale Sokrates byl stále mudrcem
Pokud má čtenář zájem o experimentální jemnosti, výhrady a opravy, zašleme jej do článku odkazem, není to tak obtížné, zvláště pokud jste neurovědecký diplom. Pokud jde o zbytek, oznamujeme výsledek: ano, účinek byl skutečně pozorován. To znamená, že schopnost rozlišovat smysluplná slova od nesmyslných slov nebyla ovlivněna magnetickým šokem do motorické kůry. Ale při volbě mezi abstraktním a konkrétním jednáním (když bylo nutné pochopit význam slova) byl rozdíl zřejmý: když byla motorická kůra potlačena, konkrétní slovesa „kreslit“a „psát“byla rozpoznávána pomaleji a abstraktní „věříte“a „odpouštět“- naopak rychleji … Takže potřebujeme motorickou kůru nejen proto, abychom zbytečně mávali rukama nebo kreslili činky, ale také abychom porozuměli jazyku.
Pozorný čtenář musí mít otázku. Dobře, "kreslíš" je jednoduché srozumitelné sloveso, vezmi si do ruky tužku a kreslíš. Lze ji však použít i v jiném smyslu, například: „Ve své řeči nakreslíte jasné perspektivy“- zde není jasně zahrnuta žádná ruka. Nebo například: „Včera jsi tak opilý - ani zpívat, ani malovat.“Potřebujete motorickou kůru k pochopení takových obrazových obratů řeči?
Ne všechny najednou, spěchal čtenáři. Vědci z Vyšší ekonomické školy na tom nyní pracují a výsledky budou zveřejněny na konferenci v San Franciscu koncem března. Pokud se domníváte, že publikované teze jejich zprávy (a teze jsou půl stránky textu bez jakýchkoli podrobností), v „obrazových výrazech“je třeba rozlišovat mezi metaforou a idiomem. Například „hodit kámen“je doslovný význam. "Přestat kouřit" je metaforické použití, kde místo "přestat" můžete použít sloveso "stop" nebo "přestat". „Vrhat stín“je idiom: je nemožné jej rozložit na samostatná slova a porozumět jim izolovaně od sebe. Zdá se, že motorická kůra není pro pochopení metafory nutná. Ale idiomy se v tomto smyslu chovají přesně jako doslovné významy sloves …
… Ale ššš. Autoři studie nás vyzývali, abychom se podrobněji zabývali touto prací. Byli jsme vyzváni, abychom to zmínili pouze tím, že vědci z jejich domovské země příliš často nezveřejňují vysoce kvalitní vědecký výsledek. Shtyrov, Myachikov a jejich kolegové (ačkoli pracují nejen v Moskvě, ale také v dánském Aarhusu a v angličtině Newcastle), jsou přesně těmi lidmi, kterým lze doslovně připsat výraz „ruská věda“. A protože slavíme Den této velmi ruské vědy 8. února, je to skvělá příležitost poblahopřát našim krajanům a hovořit o jejich úspěších - doufám, aniž by se něco pokřivilo nebo zaměnilo.
A protože se následující dvě sekce již nevztahují na ruskou vědu, představíme je mnohem kratším a stručnějším způsobem.
2. Mozek ví, co neví
"En eda oti uden eda," řekl údajně Sokrates (to je možné, že to Platón vymyslel vůbec, a věta byla jistě nesprávně interpretována tím, kdo ji přeložil z latiny do řečtiny). Zdá se mi, že to Sokrates neřekl, protože „vím, že nic nevím“je nějaký nečinný rozhovor, ale byl stále mudrcem. Další věcí je vědět přesně to, co víte a co nevíte: to vzbuzuje úctu. A proto by bylo hezké mít v hlavě nějaký registr vlastních znalostí, který by byl oddělen od znalostí jako takových.
Takový registr rozhodně existuje v našich hlavách. Pokud to bude jednodušší než kdy jindy: jinak by tato trápení nebyla při pohledu na známou tvář herce, kterého znáte jistě, ale na můj život si nepamatuji jeho jméno a kde byl natočen. Mozek si je jistý, že tento herec je v paměti. Z nějakého důvodu však není okamžitě možné najít odpovídající záznam. Je zde také opačný efekt, „déjà vu“: v tom případě si mozek z nějakého důvodu myslí, že situace je známá, ale ve skutečnosti s tím předtím nic podobného nebylo, ale zdálo se to.
Neurovědci o tom mluví tímto způsobem: kromě samotné paměti má mozek také „meta paměť“- to je přesně paměť toho, co si pamatujeme (nebo bychom si měli pamatovat) a co ne. Ale to, co neurovědci až donedávna nevěděli, bylo, kde přesně v mozku je obsažen tento neocenitelný souborový kabinet. Japonští vědci to objevili teprve nyní.
Opicím byly položeny pouze dvě otázky: „Už jsi viděl, ach opici, tento obrázek? Jak jste si jistá, že jste ji neviděli (nebo jste ji neviděli)? “
Experimenty neudělali na lidech, ale na makakech. Opicím byla nabídnuta řada obrázků a potom byly po chvíli předloženy s obrázkem pro identifikaci. Byly jim pouze dvě otázky: „Už jsi viděl, ach opici, ten obrázek už předtím? Jak jste si jistá, že jste ji neviděli (nebo jste ji neviděli)? “Opice byly samozřejmě žádány ne slovy, ale způsobem, jakým obvykle komunikují s opicemi: se správnými reakcemi dostali odměnu a za chyby, které museli zaplatit. Mezitím byl mozek opice vyšetřen pomocí MRI.
A tady to je, metamorie: dvě jasné ohniska v prefrontální kůře. Jeden se zdá být zodpovědný za zapamatování si nedávných událostí, druhý za vzdálené. A pak (jak štěstí, že se experiment uskutečnil na zvířatech, a nikoli na lidech!) Makakové byli vypnuti odpovídající centra mozku a znovu byli nuceni sázet na to, zda již viděli obrázek, který si představili nebo si představili. Výsledky se výrazně zhoršily. Zároveň, jak byli vědci přesvědčeni v samostatném experimentu, samotná paměť prohlížených obrázků nezmizela. Bylo to jen to, že pro opici bylo mnohem těžší s jistotou říci o neznámém obrazu, který nikdy neviděla.
Tato práce je malým krokem k pochopení mechanismů paměti. Když se tyto mechanismy rozpadnou, naši potomci se nikdy nedostanou do hrozné situace, kdy se zdá, že známý muž kráčel směrem k němu, ale možná není znám, ale jen předstírá, že je. Pak budou lidé šťastnější a harmoničtější.
3. Mozek spí, aby zapomněl
Někteří lidé, zejména mladí lidé, si často myslí, že spánek je jen ztráta času. Když jsme vzhůru, hodně se učíme, hromadí dojmy, někdy se něco dokonce i učíme. A pak znovu! - a roztrháno ze života osm hodin temnoty. A stává se, že jste se probudil, ale na včerejší život si nevzpomínáte. Nedávné články vědců z Johns Hopkins University ve Spojených státech ukazují, že to je vlastně to, za co spíme.
Během dne, kdy dochází k hlavnímu pohybu, mozek zpracovává dojmy, pamatuje si je a vyvodí závěry. Erik Kandel, který za to obdržel Nobelovu cenu v roce 2000, hádal, jak k tomu přibližně dojde. Studoval neurony Aplysie měkkýšů a učil její jednoduché hodiny měkkýšů (například: „pokud narazíte na sifon, teď začnou bít“). Ukázalo se, že tato konkrétní lekce odpovídá růstu jedné konkrétní synapse, tj. Spojení mezi neurony. Takže když jsme vzhůru, mozek si něco pamatuje a v něm rostou a posilují se synapse mezi neurony.
Američtí neurovědci říkají: když mozek spí, synapsie klesají! To není všechno: nejdůležitější a nejsilnější synapse se jen rozzlobí, ale sekundární nesmysl, který nadměrně bobtnal během bdění, naopak ztrácí sílu. Výsledkem je, že myši (byly to jejich mozky a neurony, které byly použity v experimentech) „konsolidovaly“vzpomínky: v paměti si uchovávají důležité věci a zapomínají na zbytečné nesmysly. Celková hmotnost a síla synapsí se však prakticky nezvýší. Proces lze tedy mnohokrát opakovat: učit se novým věcem, pak spát a znovu se učit s čerstvou myslí. Kdyby to nebylo v této fázi spánku, synapse v mozku myši by rostla extrémně dlouho předtím, než by ubohá myš měla čas znatelně moudřejší.
Vědci se neomezili na takový lapidární závěr, ale odhalili všechny hlavní molekulární mechanismy zapojené do tohoto procesu. Pokud se o ně někdo zajímá, nechte je číst původní články ve vědě. A pokud je čtenář už unavený z našich vědeckých studií, nechte ho spát: všechny synapse, které v jeho mozku při čtení článku nabobtnaly, se přes noc rozpustí beze stopy, a pak si s čerstvou myslí přečte další poznámku o něčem jiném.