Objevování nových možností lidského mozku se děje stále častěji. Vědci zároveň nemohou plně pochopit, jak to ve skutečnosti funguje. Svyatoslav Medvedev, doktor biologických věd, odpovídající člen Ruské akademie věd, ředitel Institutu pro lidský mozek, řekl Rosbaltovi v rozhovoru s Rosbaltem v rámci projektu Lepší polovina života, o kterém tajemství a tajemství mozku zůstávají nevyřešena.
Doktor biologických věd, korespondent Ruské akademie věd, ředitel Institutu pro lidský mozek Svyatoslav Medvedev.
Svyatoslav Vsevolodovich, lidé studují mozek stovky let. Jakého pokroku jste během této doby dosáhli?
- Ani ne stovky let, ale tisíce. První kraniotomie - kraniotomie - byla provedena kolem roku 5000 před naším letopočtem. Dokonce i Hippokrates tvrdil, že inteligence je někde v přední komoře, to znamená, že správně uhodl hlavní roli frontální kůry. A student starověkého anatoma Herophila se proslavil tím, že při otevírání mrtvol dospěl k závěru: mozek je zaprvé středem celého nervového systému a zadruhé orgánem myšlení.
Lidé se vždy zajímali o své vlastní zařízení. Lidský mozek však zůstal záhadou. Protože se nachází pod poměrně silnou lebkou a je těžké se k ní dostat. I když je tato krabička otevřená, mozek působí dojmem, řekněme, želé. Zdá se, že to není nic zvláštního. Ale když se toto „želé“začalo vyšetřovat, vyšly najevo úžasné věci.
Ukázalo se, že mozek obyčejného dospělého váží 1–2 kg a největší mozek je v blbcích. To znamená, že nelze říci, že čím větší je mozek, tím chytřejší je člověk. Mozek spotřebuje čtvrtinu veškeré energie, kterou tělo potřebuje - 20% kyslíku a 25% glukózy. Mozková kůra potkana je 5 čtverečních. cm, šimpanzi - 500 čtverečních cm, a osoba - až 2300 čtverečních. viz V kůře je asi 10 miliard neuronů a počet spojení mezi nimi je větší než počet částic ve vesmíru. Současně jsou myslicí schopnosti zvířat, například psů, a lidí radikálně odlišné, a to navzdory skutečnosti, že psi jsou velmi inteligentní. V čem je rozdíl? Co dělá z lidského mozku nejdokonalejší známý objekt? Jak si člověk myslí? Spory vědců o těchto otázkách pokračují dodnes.
Jaké vědecké objevy osvětlují tajemství mozku?
Propagační video:
- Objev elektroencefalogramu ve dvacátém století umožnil pozorovat elektrickou aktivitu mozku z povrchu pokožky hlavy. A dalším průlomem ve výzkumu bylo zaznamenávání aktivity z elektrod implantovaných pro terapeutické účely pacientům ve specifických oblastech mozku. S jejich pomocí učinila neurofyziologka Natalya Petrovna Bekhtereva úžasný objev: slavný detektor chyb. V roce 1968 zjistila, že mozek má mechanismus, který stabilizuje jak jeho práci, tak lidské chování. Neustále kontroluje, zda je vše v pořádku.
Faktem je, že pro drtivou většinu našich aktivit existuje standard pro jejich realizaci. Umožňuje vám, aby vás rutina nerozptylovala, udržuje stabilní stav ve zdravém těle, stejně jako správný výkon každodenních činností, reagující na rozpor mezi skutečnou situací a modelem, který je uložen v matici paměti.
Když člověk udělá chybu - řekněme, že dvakrát dva je pět, nebo udělá nepřesnost v básni, kterou znal, rozsvítí se v matici nouzové světlo. Detektor chyb kontroluje každou vaši akci. Vyjdete z domu a myslíte si: „Něco se děje!“Vrátíte se - to je: zapomněli jste peněženku, nevypnuli světlo, žehličku nebo sporák v kuchyni. Pokud toto mozkové „zařízení“funguje správně, můžete klidně provádět své každodenní činnosti, které se obvykle provádějí automaticky.
Dochází k poruchám tohoto detektoru?
- Samozřejmě, a často se stávají příčinou duševních chorob. Detektor jako základní mechanismus mozku je vysoce odolný. Pokud se však rozpadne, promění se takřka na chybový determinant - a stabilizuje patologický stav. Řekněme, že jste měli smrtelnou nemoc, ale přežili jste. A pak detektor chyb raději neexperimentuje, nemění nic k lepšímu nebo k horšímu. Například, pravá ruka byla zlomená, osoba začala dělat všechno s levou. Sádra byla odstraněna a on pokračuje v práci s levou rukou … Dříve dokonce zraněnou ruku přivázali k tělu, aby se u osoby znovu vyvinula zdravá.
Totéž platí pro posedlosti, jako je drogová závislost. Člověk chápe, že to není nutné, ale nemůže odolat rozpadu hlavního mechanismu mozku. V některých případech to zcela zmatilo jeho život.
Jedná se o cenu, kterou je třeba zaplatit za vysokou stabilitu mozku, kterou poskytuje detektor nejen v „normě“, ale také v patologii. Fyziologicky je to pochopitelné: přežití organismu je alespoň zajištěno a jakákoli změna je plná destabilizace a zhoršování - koneckonců detektory chyb neví, co je dobré a co špatné.
A pokud člověk úmyslně udělá chybu? Například za účelem manipulace - tedy lhaní?
- I při úmyslné a ziskové lži hlásič stále hlásí „poruchu“. To je nezbytné, aby člověk nevěřil ve své vlastní lži. Například když někomu řeknete: „Jdi, led je dostatečně silný“, protože víš, že to ve skutečnosti není, pak sám nebudeš následovat.
Je nemožné záměrně blokovat detektor chyb. Proto je jakýkoli nátlak v této oblasti - například pokusy nasadit policisty na drogově závislé - nesmyslný.
Jaké metody výzkumu mozku se dnes používají?
- Pozitronová emisní tomografie, funkční zobrazování magnetickou rezonancí, magnetoencefalografie, elektroencefalografie a další. Například EEG mapuje elektrickou aktivitu kůry velmi přesně. Můžete vidět, jak se centra excitace mozku pohybují v průběhu jeho činnosti (takzvaný „jasný bod vědomí“, jak jej formuloval fyziolog Ivan Pavlov). Současně všechny stávající a neustále se rozvíjející technické prostředky pro zaznamenávání mozkové činnosti výrazně předbíhají přijaté výpočetní přístupy k analýze dat. Existují také fyziologická omezení - například můžete zvýšit prostorové rozlišení PET, ale to automaticky povede ke zvýšení radiační expozice, což je pro lidské zdraví nepřijatelné.
Technologický pokrok umožnil v posledních desetiletích získat obrovské množství nových informací o mozku. Některá každoroční vědecká fóra shromažďují více než 3000 účastníků - to jsou kilometry plakátů s neuvěřitelnou řadou informací. Byly zkoumány téměř všechny oblasti mozku a mozkové zásobení téměř všech myslitelných funkcí těla. Údaje, které vědci dostávají, jsou však často nesprávně interpretovány. Nashromáždili jsme obrovské množství věcného materiálu o mapování mozku. Znalost zákonů mozku je však poměrně skromná.
Ale co jsi pochopil? Co je mozek pro vás?
- Mozek je rozhraní, prostředník, spojení mezi materiálem a ideálem. Je to orgán, který spojuje svět lidské psychiky, svět myšlenek a svět reality. Nástroj, pomocí kterého se naše myšlenky mění ve skutky. To znamená, že mozek transformuje to, co existuje v naší představivosti, do reality. A jak řekl fyziolog Ivan Sechenov, usmívá se Garibaldi, když mu nadávají za nadměrnou lásku k vlasti, třese se dívka před prvním rande - oba se nakonec promění v pohyb.
Mozek je navíc systém. Jeho vyšší funkce neposkytuje práce jednotlivých oblastí, ale jejich interakce. Výsledkem je, že se vygeneruje něco více než jejich počáteční specializace, například: řeč, kreativita atd., Tj. To, co člověk rozvíjí v procesu života.
Říkal jste, že mozek je velmi odolný vůči poškození. Jak moc?
- Velmi mnoho. Existují úžasné případy. Například v 19. století byl Angličan klepnut do hlavy páčidlem, a to tak, že železná tyč prošla očním důlkem a vyšla na druhé straně lebky. Ale tento muž přežil, zachoval si naprostý rozum a žil dlouho. Stal se velmi hašteřivý a nevrlý a všechno ostatní zůstalo nezměněno. Dějiny také znají případ, kdy jistý armádní kapitán dostal do oka ránu kulkou: kulka muškety nejpravděpodobněji rozbila přední části čelního laloku - výstupní otvor byl v chrámu. Nicméně později se tento kapitán jménem Kutuzov stal polním maršálem …
Může mozek vůbec „přežít“bez lebky?
- K čemu? Technicky to může být proveditelné, ale jaký má smysl taková operace? Pokud mozek nezemře a oddělí se od těla, bude ve stavu „uzamčen“- „zamčený člověk“. Tento jev je pozorován u pacientů v kómatu. Autonomní mozek nemá žádné spojení se smyslovými orgány, nebude nic cítit, nebude s ním možné komunikovat. Nebudete ani schopni pochopit, zda myslí, nebo ne. Věda to nepotřebuje a není zajímavá.
Je realistické vytvořit umělou protézu části mozku, neurochip, která nahradí nějakou nemocnou a poškozenou oblast?
- Hádám že ano. S největší pravděpodobností lze vyrobit sluchovou protézu nebo protézu zraku. Ale zatím jsme ještě daleko od toho.
Říká se, že američtí vědci našli způsob, jak lidi zbavit špatných vzpomínek, fóbií a depresí pomocí zařízení podobného gumovému vymazávači paměti ze sci-fi filmu Muži v černém. Stiskl jsem tlačítko a zbavil se noční můry nebo psychotraumy … Je to možné?
- I když ano, pak se ve vysoce vyvinuté bytosti tato paměť stále obnovuje. Všechno v našem mozku je extrémně propletené. Chytíte jednu epizodu ze své paměti, spojení s ní zmizí, ale mozek ji stále nějak najde a nepožádá vás o svolení. Podvědomí je nepředvídatelná věc.
A tady je další novinka: neurofyziologové z Izraele vyvinuli zařízení, které umožňuje nevidomým „vidět“ušima. Obraz z kamery je převeden do zvukové vlny, která je zase zpracována vizuální kůrou mozku. Výsledkem je, že mozek dává člověku „obrázek“, jako ten, který vidí delfíni …
- Na uši nevidíš! Nejsou to ty oblasti mozku, které zde pracují, které dostávají primární informace, tj. Orgány zraku, ale ty, které je analyzují. Když člověk nevidí, začne rozumět signálům. Je to jako zaparkovat auto: pokud zaparkujete auto pomocí radaru, systém zapípá. Uslyšíte zvuky „pee-pee-pee …“a podle nich odhadnete vzdálenost k překážce, i když ji nevidíte. Toto není vize, ale přenos informací o některých konkrétních věcech. Takový obdiv například nebude fungovat v celé své rozmanitosti.
A pokud je obraz plný čipů, které začnou publikovat tento „pee-peep …“na různých frekvencích? Co pak?
- Počítáme. Rozlišení v malířských dílech je někde v oblasti zlomků milimetru. To znamená, že na plátně, řekněme, metr dva, by měla být téměř miliarda čipů. Zpracování všech jejich signálů bude prostě nereálné a nevidomý se nebude moci takto dívat na obraz.
Je možné, aby člověk psal text pomocí myšlenek?
- Snadné. Pouze to bude delší než obvykle
Anglický teoretický fyzik Stephen William Hawking, zcela imobilizovaný v důsledku nemoci, ovládá počítač pomocí senzoru připojeného k obličejovým svalům na tváři. Opravdu podle vás dělá vědeckou práci a komunikuje s ostatními tímto způsobem?
- Skutečně - existuje možnost takové kontroly.
Ale i obvyklé psaní tímto způsobem musí být neuvěřitelně pomalé …
- A dělá to dostatečně rychle - zvykl si … Nedávno jsem viděl, jak jedna dívka stála v řadě v obchodě a psala textové zprávy stejnou rychlostí, jakou píšou profesionální typisté. Měla dlouhý nehet a rychle s ním poklepala na displej. Je to otázka zvyku.
Řekli jste, že problémem mozkových vědců je nyní zvládnout analyzovat celý tok příchozích informací. To znamená, že nová data přicházejí rychleji, než je dokážete zpracovat?
- Ano - a jak rozumíme tomu, jak s nimi zacházet.
Znamená to, že věda o mozku je v nějaké krizi?
- Naopak, vyvíjí se intenzivně. Čím více něčemu nerozumíme, tím je to zajímavější.
Rozhovor s Vladimírem Voskresensky