Nevrobiolog Ilya Martynov - o glavnih skrivnostih možganov.
Obstaja veliko poskusov, ki kažejo, da pri gledanju / branju / razmišljanju o predmetu in v neposrednem stiku z njim delujejo isti deli možganov. Na primer, branje besede "kava" aktivira olfaktorno skorjo. Zakaj se to dogaja?
Po Pavlovem mnenju nas je narava obdarila z možnostjo razvoja drugega signalizacijskega sistema. Imenuje se govor. Na splošno velja, da o nečem razmišljate, najprej ga morate poimenovati, si omisliti / pobrati besedo. Če želite oblikovati misel, morate kombinirati besede.
Naši možgani so razdeljeni na ogromno število funkcionalnih področij, vendar vsi delujejo kot en sam sistem. Imamo primarna področja skorje, ki zaznavajo samo eno vrsto informacij, na primer vizualno sliko. Obstajajo sekundarna in terciarna področja, ki generirajo dražljaje. Terciarne regije imenujemo tudi asociativne - signali iz primarnih in sekundarnih regij se v njih mešajo (združenje).
Ilya Martynov.
Ker so starši v otroštvu podatke kodirali z besedami, smo se naučili primerjati sliko z njimi. Pokažejo nam na primer igračo in jo pokličejo ("to je avto"). V okcipitalnih predelih skorje (zaznavanje vida) se aktivirajo celice za prepoznavanje slike igrače. V temporalnih predelih skorje (zaznavanje sluha) so celice, ki se odzovejo na zvočni dražljaj (v našem primeru ime igrače). Na asociativnih področjih primerjamo različne parametre dražljaja in tako smo dobili splošno podobo pisalnega stroja, ki ustreza določenemu videzu, taktilnim občutkom iz njega, besedi "avto", njenemu zvoku itd. V tem primeru se oblikuje celo "govorni" nevron.
Se izkaže, da možgani beležijo življenjske izkušnje prek asociacij?
Pravzaprav se možgani učijo glede na vrsto kompleksnih pogojenih refleksnih kompleksov. Korenje je oranžno. Zajček - z dvema ušesoma. Bolj kot so ponovitve povezane, močnejša je mreža povezanih celic v možganih. Se pravi, pogosteje ko vam je mama govorila: "Poglejte, to je korenček, oranžen je," močneje se je naselil v možgane na ravni sinaptičnih povezav. Zanimivo je, da vsaka izkušnja v nekem smislu "prodajalce" naše povezave v možganih. Možgani so zelo plastični in se kot mehka glina prilagaja okolju (pušča svoje odtise na sebi). Tudi ko berete to besedilo, ponovno gradite povezave med možganskimi celicami.
Promocijski video:
Zakaj dejansko ne vonjamo kave, ko vidimo besedo "kava"?
Pridružljive regije zbirajo informacije iz različnih delov možganov. Zato je risba skodelice kave ali beseda "kava" sama povezana s posebno aromo. V resnici ne vonjate, vendar govorni nevron (za besedo "kava") samodejno črpa informacije iz vohalnega sistema. To je izjemno poenostavljen diagram, vendar deluje približno tako.
Kako torej možgani ločijo med resničnim in zamišljenim vonjem po kavi?
Zaenkrat glede fiziološkega mehanizma ni soglasja. Menijo, da je signal potlačen, ker senzorični sistemi niso stimulirani. Možgani ne vidijo kemičnih dražljajev na vonjavnih receptorjih in od njih ne prejemajo signala. Pridružljivi nevroni informacije preprosto pridobivajo iz spomina. To nam omogoča, da možgane ne spremenimo v popolno zmešnjavo.
Toda v sanjah ali v primeru halucinacij je inhibicija senzoričnih sistemov izklopljena, zato vidimo, slišimo in občutimo tisto, kar ni.
Kaj se zgodi v možganih osebe, ki halucinira?
V psihiatriji halucinacije delimo na resnične in psevdo-halucinacije. Resnične slike so, kadar slike projicira oseba zunaj in se človek ne razlikuje od resničnih predmetov ali dražljajev. V resnici so takšne halucinacije napaka dojemanja s čutili. S pomočjo opreme lahko ugotovimo, da človek res sliši, vidi ali diši nekaj, kar v resnici ne obstaja.
Psevdo halucinacije »vidijo« podobe neobstoječih predmetov znotraj zavesti, nekaj, kar se zdi, da živi v človekovi glavi. Pogosto ga najdemo pri ljudeh s shizofrenijo, ko je izkrivljena sama narava zavestne dejavnosti. Človek zaznava signale ne z očmi ali ušesi, ampak z nekakšnim "notranjim očesom", "notranjim ušesom". Morda misli, da vidi skozi zid ali je obdarjen z velesilami (kar se mu bo zdelo realno), da "sliši" glasove z Venere ali Lune.
Iz pregledovalnih študij vemo, da ko zdrav človek govori besede, se deli možganske skorje, ki so odgovorni za sluh, zatirajo. To se ne zgodi pri bolnikih s shizofrenijo. Svojega notranjega govora napačno dojemajo kot govor drugega.
Med halucinacijami se področja možganske skorje, ki sodelujejo pri nastajanju notranjega govora, aktivirajo pred območji, povezanimi z zavedanjem besednega gradiva. Se pravi, da nekaj v notranjosti reče ali zavpije in pacient spozna, da se je nekaj slišalo šele po nekaj zamudi.
Kako se pojavijo halucinacije pri ljudeh, ki niso shizofreni?
Halucinacije se pojavijo iz različnih razlogov - s hudo utrujenostjo, zastrupitvijo, s patološkimi procesi v možganskih strukturah, pogosto - ob jemanju psihotropnih snovi. Mehanizmi njihovega pojavljanja so vedno različni in mnogi od njih še niso popolnoma razumljeni. Halucinacije je mogoče gledati z biokemičnega vidika (na molekularni ravni) in nevrofizioloških (na ravni možganskih struktur).
Vzemimo primer vpliva psihoaktivnih snovi na možgane. Naše telo ima obsežen serotoninski sistem, ki je zastopan v različnih delih možganov. To je skupina celic, ki uporabljajo serotonin za komunikacijo med seboj. Serotoninski nevroni igrajo glavno vlogo pri uravnavanju razpoloženja. Če je sinteza snovi motena, potem lahko oseba doživi depresijo. Običajno serotonin proizvaja v lumnu med procesi živčnih celic, za katere obstajajo posebni receptorji na celični membrani. Ko se molekule serotonina "dotaknejo" receptorjev, pride do živčnega impulza in signal teče iz ene celice v drugo.
Na te receptorje se vežejo psihoaktivne molekule, kot je LSD. Zdi se, da celice prevarajo z predstavljanjem molekule serotonina. Ker se molekule LSD vežejo na veliko število receptorjev, se različne regije v možganih naključno vzbudijo, kar vodi v nenadzorovano mešanje slik. Še več, možgani lahko napačno zaznavajo informacije iz senzoričnih sistemov, saj verjamejo, da je resnična. Tako dobimo prave halucinacije. To je samo eden od mehanizmov, obstajajo tudi drugi.
Nevrofiziološko se pri ljudeh z epilepsijo na podoben način pojavijo halucinacije. Slike nastanejo zaradi nenadzorovanega vzbujanja različnih področij možganov in njihovega neustreznega odziva na zunanje dražljaje. Takšni bolniki imajo vizije, v katerih se neobstoječi ljudje približajo k njim, letalo leti z veliko hitrostjo, premakne se stena ognja itd.
Začasne regije so pogosto vključene v patološki proces. Ko so ti deli možganov poškodovani, človek doživi slušne, vohalne in gustatorne halucinacije.
Imenujejo jih tudi "božja cona", ker lahko aktiviranje (ali stimulacija) določenih delov temporalnega režnja povzroči božja spoznanja ali verske izkušnje. Ali je mogoče nekako popraviti, kdaj si človek zamisli in kdaj dejansko dojema?
Seveda. Na primer glede na dejavnosti vodilnih in zaznavnih povezav (zlasti na izzvanih potencialih). To so odzivi različnih struktur živčnega sistema na dražljaje. Toda kako bodo možgani razlagali te signale (kakšna bodo popačenja), ali bo nastala sinestezija, je drugo vprašanje. Znanost še nima dokončnih odgovorov glede subjektivnih meril zaznave. Črta med namišljenim in resničnim je zelo tanka.
Kako naši možgani kot celota ločijo med namišljenim in resničnim? Če ne govorimo samo o senzoričnih dražljajih, kot je to pri besedi "kava"
Pravzaprav je slabo. Še več, nihče ne ve, kaj je resnično. Resničnost je infrazvočna, ultravijolični valovi okoli nas in še veliko več. Mi ga "gledamo", ga "poslušamo", "vonjamo" itd., Ne da bi se tega zavedali. O zavestnem razlikovanju med namišljenim in tistim, čemur pravimo resničnost, ni treba govoriti. Recimo, da obstaja oseba, ki ima okvaro leče, slepa od rojstva. Pri dvajsetih mu je bil zamenjan objektiv. A še vedno lahko mirno odide skozi okno! Zakaj? Ker se njegovi možgani v ustreznem obdobju razvoja niso naučili videti sveta kot tridimenzionalnega. Pri taki osebi načeloma ni vidne razlike v "bliže-dalje".
Pisateljica Ayn Rand je v svojih knjigah poskušala odsevati idejo, da objektivna resničnost obstaja neodvisno od osebe, ki jo zaznava. Težava je v tem, da danes objektivna resničnost ni popolnoma razumljiva s pomočjo znanstvenih metod. Kaj pravzaprav vemo o črni luknji, ko nanjo gledamo skozi teleskop z uporabo rentgenskih žarkov? Pravzaprav možgani astronoma opazijo nekaj nihanj sevanja, nato znanstvenik pogleda interpretacije računalnika na zaslonu, po katerem v domišljiji dokonča vzorčno risbo predmeta.
Isti problem s spanjem. V sanjah se vam vse zdi neverjetno resnično. Po eni od hipotez je spanje psihofiziološki proces, znotraj katerega možganska skorja vidi svoje delo (kot da je odsev samega sebe).
Fiziologi se v zvezi s tem radi spominjajo velikega I. M. Sechenova, ki je zapisal: "Ni razlike v procesih, ki zagotavljajo resnične dogodke v možganih, njihovih posledicah ali spominih nanje." Izkazalo se je, da enaki elementi delujejo v možganih in jim je vseeno.
V devetdesetih letih je Giacomo Risolatti v možganih odkril neverjetne celice, ki se aktivirajo, ko sledimo dejanjem drugih ljudi. Imenovali so jih zrcalni nevroni. Iz teh poskusov je sledilo, da te celice kot ogledalo "odražajo" vedenje nekoga drugega v naši lastni glavi. To nam omogoča, da čutimo, kaj se z drugo osebo dogaja, kot da sami izvajamo dejanja.
Prav oni se nam pomagajo identificirati z literarnimi in filmskimi junaki. Mislite, da lahko pridobite življenjske izkušnje iz knjig in filmov?
Nisem prepričan, da lahko dobite polno življenjsko izkušnjo, saj, prvič, ne vem, kaj je, in drugič, za možgane je vsaka izkušnja izkušnja.
Na splošno je možganom vseeno, kako specializirajo svoje nevronske mreže. Če pa s polnopravnimi izkušnjami mislimo na sposobnost komuniciranja z drugimi ljudmi, reševanja življenjskih težav, potem je odgovor očiten - nemogoče. Vsekakor bodo možgani potrebovali izkušnje interakcije s stvarnimi ljudmi.
Če govorimo o sodobnem svetu, kjer lahko praktično postaneš uspešen, potem je povsem mogoče v nečem postati zelo izkušen. Programiranja se lahko naučite in postanete uslužbenec velike korporacije iz udobja svojega doma, sedečega pred računalnikom in televizijo.
Vendar so knjige in filmi tudi različni. Veliko je odvisno od ciljev in končnih ciljev. Spet naletimo na merila za oceno "uporabnosti" izkušenj.
Študije kažejo, da imajo dobro brani in dobro prebrani ljudje bolj razvito sposobnost empatije. Se pravi, delno živimo življenje likov, skozi njihove psihološke in življenjske situacije delujemo kot svoje. Ali jih možgani zajamejo tako, kot da bi bili resnični?
Težko vprašanje z vidika vrednotenja. Težko je presoditi o vzročni zvezi, saj ni jasno, ali so ljudje po branju knjig in gledanju filmov razvili sposobnost empatije ali so bili na začetku bolj naklonjeni in so zato brali in gledali več (in menda določene zvrsti). Če pa trdimo s stališča plastičnosti, potem lahko domnevamo, da bodo izkušnje, pridobljene iz knjig, res ponovno spajkale sinapse, oblikovale določene stereotipe dojemanja odnosov med ljudmi.
Mimogrede, ljubezen skoraj vedno opisujemo izkrivljeno. Sam sem pred kratkim pisal drugo leposlovno knjigo (to je moj hobi) in razumem, da sem petkrat lagal o zgodbi o ljubezni. In zakaj? Ker nihče ne bo gledal navadnih odnosov od zunaj - potrebujete zanos, čustva, nenavadna dejanja. Pogosto ljudje po branju leposlovja s prizori živo izpovedi začnejo iskati nekaj podobnega v resnici, pedalirajo podobne občutke in situacije. Toda, žal, kemija življenja je veliko bolj prozaična kot "fiziološki koktajl ljubezni", ki se preliva s strani romanov. In samo iz raziskav vemo, da "literarna" ljubezen ne more živeti dolgo. Mesec, dva ali tri. In potem - sivi vsakdan.
Podobna situacija z dialogi. Ljudje redko govorijo tako kot v knjigah (morda sramota). Na splošno vas branje knjig spodbuja, da obogatite svoj besedni zaklad, sestavite slovnično bolj zapletene stavke. Ob pozornem branju zapletene literature z dobrim urejanjem in lektoriranjem. Plastičnost tukaj deluje z udarcem.
Menijo, da preden je Turgenjev pisal o svojih slavnih mladih dameh, v resnici niso bili srečani - vsi so jih začeli videti prav zato, ker jih je ustvaril. Ali pa, da megle v Londonu niso obstajale za vse, dokler jih niso slikali slikarji. Kako pravilni so ti argumenti?
Verjamem, da je vprašanje s Turgenjevimi dami in meglicami enaka zgodba iz otroštva z igračo. Človek je programiran tako, da nekaj vidi in zaznava v povezavi. Pravzaprav so možgani enostavno razmišljali v stereotipih, torej v preprostih govornih konstrukcijah. In če prikličejo tudi žive slike, potem na splošno odlične. Iz istega razloga postavljamo nalepke. Ko smo postavili etiketo, se lahko umirimo, ker zdaj na videz razumemo vse o človeku, pojavu itd.
Ta pojav je precej kulturni. Mimogrede, pri posploševanjih bi bil zelo previden. Domnevam, da niso vse Turgenjeve mlade dame začele obstajati za vse, ampak za tiste, ki so, prvič, to znali razumeti (v tistih dneh tega niso znali brati vsi), in drugič, da so bili dovolj skladni z reagirati.
Evolucijsko gledano se je v nas oblikoval mehanizem za prevzem vere, kar pravijo ljudje, pomembni za nas (oblasti). Poznamo celo področja v možganih, ki so odgovorna za ta mehanizem (cingulatna skorja, nekateri deli čelnega, časovnega režnja). Tako se je pri nekaterih ljudeh Turgenjev izkazal za avtoriteto in ubrali so njegovo idejo (podobna zgodba z meglami, le tam bi učinek množičnega značaja lahko deloval). Seveda ni bilo posebnih "Turgenjevih dam". Preprosto skladna dekleta so začela posnemati tisto, kar je napisal Ivan Sergejevič (mimogrede, eden mojih najljubših ruskih pisateljev). Od tod vse te omedlevice (seveda simulirane!). "Turgenjeve mlade dame" in megle v Londonu za mnoge še danes ne obstajajo. Namesto tega so samo za ljudi, ki so veliko brali in so navdušujoči.
Se pravi, da se nekdo morda dobro spomni megle v Londonu, čeprav jih ni bilo, in "ni razlike v procesih, ki možganom zagotavljajo resnične dogodke, njihove posledice ali spomine nanje." Kako "virtualni" je naš spomin?
Ta vprašanja so zapletena, specifična in nisem poznavalec molekularnih mehanizmov spomina. Kot sem rekel, sinapse pod vplivom izkušnje nenehno znova spajkamo. Leta 2000 je Eric Kandel prejel Nobelovo nagrado za svoje odkritje molekularnih mehanizmov spomina, s čimer je dokazal prestrukturiranje sinapse ob učenju nove veščine. Kandel in sodelavci so odkrili tudi kaskado kemičnih reakcij, s pomočjo katerih se aktivira faktor CREB, ki uravnava sintezo RNA. Z drugimi besedami, našli so celotno kemijsko pot, ki vpliva na delo genov živčne celice. Samo pomislite! Nekaj študiraš in vaši geni začnejo delovati drugače. Še več, to se dogaja nenehno ob večkratnem predstavljanju dražljaja.
Študije na piščancih so pokazale, da uporaba pomnilnika in sam začetek spomina povzročata podobne molekularne procese.
V tem primeru lahko rečemo, da naš spomin ni "navidezen", ampak zelo dinamičen. Je kot trdi disk, na katerem bi se vse (ali veliko) spremenilo ob snemanju novih informacij. Pravzaprav ne vemo popolnoma, v kolikšni meri dohodne informacije vplivajo na sinapse v različnih regijah možganov.
Poleg tega je to le del veliko bolj zapletenega in zapletenega postopka. Še vedno se moramo veliko naučiti o mehanizmih spomina, in to je super, saj se moramo veliko naučiti!