Odkrivanje novih možnosti človeških možganov se dogaja vse pogosteje. Hkrati znanstveniki ne morejo popolnoma razumeti, kako še vedno deluje. Svjatoslav Medvedev, doktor bioloških znanosti, dopisni član Ruske akademije znanosti, direktor Inštituta za človeške možgane, je v intervjuju za Rosbalt v okviru projekta Boljša polovica življenja o Rosbaltu povedal Rosbaltu, o katerem skrivnosti in skrivnosti možganov ostajajo nerazrešene.
Doktor bioloških znanosti, dopisni član Ruske akademije znanosti, direktor Inštituta za človeške možgane Svjatoslav Medvedev.
Svjatoslav Vsevolodovič, ljudje že stoletja preučujejo možgane. Koliko ste napredovali v tem času?
- Niti sto let, ampak tisoče. Prva kraniotomija - kraniotomija - je bila narejena okoli 5000 pr. Tudi Hipokrat je trdil, da se inteligenca nahaja nekje v sprednjem prekatu, to je pravilno uganil vodilno vlogo čelne skorje. Študent starodavnega anatoma Herophilus je zaslovel z dejstvom, da je pri odpiranju trupel prišel do zaključka: možgani so prvič središče celotnega živčnega sistema in drugič organ mišljenja.
Ljudje so se vedno zanimali za svojo napravo. Toda človeški možgani so ostali skrivnost. Ker se nahaja pod precej močno lobanjo in je do nje težko priti. Tudi če se ta škatla odpre, možgani dajejo vtis, recimo temu, želeja. Zdi se nič posebnega. A ko so ta "žele" začeli raziskovati, so se pokazale neverjetne stvari.
Izkazalo se je, da možgani običajne odrasle osebe tehtajo 1-2 kg, največji možgani pa so v moronih. To pomeni, da ni mogoče reči, da večji kot so možgani, pametnejša je oseba. Možgani porabijo četrtino vse energije, ki jo telo potrebuje - 20% kisika in 25% glukoze. Možganska skorja podgane je 5 kvadratnih metrov. cm, šimpanzi - 500 kvadratnih metrov cm, oseba pa kar 2300 kvadratnih metrov glej V skorji je približno 10 milijard nevronov in število povezav med njimi je večje od števila delcev v vesolju. Hkrati pa se miselne sposobnosti živali, na primer psov in ljudi, močno razlikujejo, kljub temu da so psi zelo inteligentni. V čem je razlika? Kaj naredi človeške možgane najbolj popoln predmet? Kako človek razmišlja? Polemi raziskovalcev o teh vprašanjih se nadaljujejo še danes.
Katera znanstvena odkritja osvetljujejo možganske skrivnosti?
Promocijski video:
- Odkritje elektroencefalograma v dvajsetem stoletju je omogočilo opazovanje električne aktivnosti možganov s površine lasišča. Naslednji preboj v raziskavah je bil snemanje aktivnosti z elektrod, vsadljenih v terapevtske namene pri pacientih na določenih področjih možganov. Z njihovo pomočjo je nevrofiziologinja Natalya Petrovna Bekhtereva naredila neverjetno odkritje: slavni detektor napak. Leta 1968 je odkrila, da imajo možgani mehanizem, ki stabilizira tako njihovo delo kot človeško vedenje. Nenehno preverja, ali gre vse v redu.
Dejstvo je, da za veliko večino naših dejavnosti obstaja standard za njihovo izvajanje. Omogoča, da vas rutina ne moti, ohranja stabilno stanje v zdravem telesu, pa tudi pravilno izvajanje vsakodnevnih aktivnosti, ki se odziva na neskladje med dejanskim stanjem in modelom, ki je shranjen v spominski matrici.
Ko se človek zmoti - recimo, reče, da je dvakrat dva pet, ali pa v pesmi, ki jo je poznal, izvede netočnost, se v matriki zasveti lučka za zasilne razmere. Detektor napak preveri vsako vaše dejanje. Zapustite hišo in pomislite: "Nekaj ni v redu!" Vrneš se - je: pozabil si denarnico, v kuhinji nisi ugasnil luči, likalnika ali štedilnika. Če ta možganska "naprava" deluje pravilno, se lahko mirno lotite vsakodnevnih dejavnosti, ki se običajno izvajajo samodejno.
Se zgodijo okvare tega detektorja?
- Seveda in pogosto postanejo vzrok za duševne bolezni. Detektor je kot osnovni mehanizem možganov zelo odporen. Če pa se pokvari, se tako rekoč spremeni v dejavnik napak - in stabilizira patološko stanje. Recimo, da ste imeli smrtno bolezen, vendar ste preživeli. In potem detektor napak raje ne eksperimentira, ne spreminja ničesar na bolje ali na slabše. Na primer, desna roka je bila zlomljena, oseba je začela delati vse z levo. Mavec so odstranili, on pa še naprej dela z levo roko … Pred tem so poškodovano roko celo privezali na telo, da bi človek na novo razvil zdravo.
Enako velja za obsesivna stanja, kot je odvisnost od mamil. Oseba razume, da to ni potrebno, vendar se ne more upreti razgradnji glavnega možganskega mehanizma. V nekaterih primerih to popolnoma razkroji njegovo življenje.
To je cena, ki jo je treba plačati za visoko stabilnost možganov, ki jo detektor ne zagotavlja samo v "normi", temveč tudi v patologiji. Fiziološko je to razumljivo: preživetje organizma je vsaj zagotovljeno in vsaka sprememba je preobremenjena z destabilizacijo in poslabšanjem - navsezadnje detektorji napak ne vedo, kaj je dobro in kaj slabo.
In če se oseba namerno zmoti? Na primer zaradi manipulacije - torej laganja?
- Tudi ob namerni in donosni laži detektor še vedno poroča o "motnji". To je potrebno, da človek ne verjame v lastne laži. Če na primer nekomu rečete: »Pojdi, led je dovolj močan«, saj veste, da v resnici ni, potem tudi sami ne boste sledili.
Nemogoče je namerno blokirati detektor napak. Zato je vsako prisilo na tem področju - na primer poskusi, da bi policiste postavili na odvisnike - nesmiselno.
Katere metode raziskovanja možganov se uporabljajo danes?
- Pozitronska emisijska tomografija, funkcionalna magnetna resonanca, magnetoencefalografija, elektroencefalografija in drugi. Na primer, EEG zelo natančno preslika električno aktivnost skorje. Vidite lahko, kako se centri vzbujanja možganov premikajo v času njihove dejavnosti (tako imenovana "svetla točka zavesti", kot jo je oblikoval fiziolog Ivan Pavlov). Hkrati so vsa obstoječa in stalno razvijajoča se tehnična sredstva za beleženje možganske aktivnosti bistveno pred sprejetimi računskimi pristopi k analizi podatkov. Obstajajo tudi fiziološke omejitve - na primer lahko povečate prostorsko ločljivost PET, vendar bo to samodejno povzročilo povečanje izpostavljenosti sevanju, kar je za zdravje ljudi nesprejemljivo.
Tehnološki napredek je v zadnjih desetletjih omogočil pridobivanje ogromno novih informacij o možganih. Nekateri letni znanstveni forumi zberejo več kot 3000 udeležencev - gre za kilometre plakatov z neverjetno množico informacij. Raziskane so bile skoraj vse možganske površine in možganska oskrba skoraj vseh možnih telesnih funkcij. Podatki, ki jih dobijo raziskovalci, pa so pogosto napačno interpretirani. O kartiranju možganov smo zbrali ogromno dejanskega gradiva. Toda poznavanje možganskih zakonov je precej skromno.
Toda kaj si razumel? Kaj so za vas možgani?
- Možgani so vmesnik, posrednik, vez med materialom in idealom. Je organ, ki povezuje svet človeške psihe, svet idej in svet resničnosti. Orodje, s katerim se naše misli spremenijo v dejanja. To pomeni, da možgani spremenijo tisto, kar obstaja v naši domišljiji, v resničnost. In, kot je dejal fiziolog Ivan Sechenov, ali se Garibaldi nasmehne, ko ga grajajo zaradi pretirane ljubezni do domovine, ali dekle trese pred prvim zmenkom - oboje se na koncu spremeni v gibanje.
Poleg tega so možgani sistem. Njene višje funkcije ne zagotavlja delo posameznih področij, temveč njihova interakcija. Posledično nastane nekaj več kot njihova začetna specializacija, na primer: govor, ustvarjalnost itd., To je, kaj človek razvije v življenju.
Rekli ste, da so možgani zelo odporni na poškodbe. Koliko?
- Zelo. Obstajajo osupljivi primeri. Na primer, v 19. stoletju so Angležu z lok potegnili glavo po glavi, tako da je železna palica šla skozi očesno vdolbino in prišla ven na drugo stran lobanje. Toda ta človek je preživel, ohranil popoln razum in dolgo živel. Postal je zelo prepirljiv in godrnjav, vse ostalo pa je ostalo nespremenjeno. Zgodovina pozna tudi primer, ko je neki vojaški kapitan dobil prebojno rano v oko: strelna krogla je najverjetneje razbila prednje odseke čelnega režnja - izhodna luknja je bila v templju. Kljub temu je kasneje ta kapetan z imenom Kutuzov postal feldmaršal …
Ali možgani sploh lahko "preživijo" brez lobanje?
- Kaj za? Tehnično je morda izvedljivo, a kakšen smisel ima takšna operacija? Če možgani ne umrejo in bodo ločeni od telesa, bodo v stanju "zaklenjeni" - "zaklenjena oseba". Ta pojav opazimo pri bolnikih v komi. Avtonomni možgani nimajo nobenih povezav s čutnimi organi, ne bodo čutili ničesar, z njimi ne bo mogoče komunicirati. Sploh ne boste mogli razumeti, ali razmišlja ali ne. Znanost tega ne rabi in ni zanimiva.
Ali je realno ustvariti umetno protezo dela možganov, nevročip, ki bo nadomestil neko obolelo, poškodovano območje?
- Mislim, da. Najverjetneje se lahko izdela slušna ali vidna proteza. A zaenkrat smo še daleč od tega.
Pravijo, da so ameriški znanstveniki našli način, kako ljudi rešiti slabih spominov, fobij in depresije s pomočjo naprave, podobne "radirki spomina" iz znanstvenofantastičnega filma "Moški v črnem". Pritisnil sem gumb in se znebil nočne more ali psihotravme … Je to mogoče?
- Tudi če je, potem je v zelo razvitem bitju ta spomin še vedno obnovljen. Vse v naših možganih je izjemno prepleteno. V spomin si zagrabite eno epizodo, povezava z njo izgine, možgani pa jo vseeno najdejo in ne prosijo za vaše dovoljenje. Podzavest je nepredvidljiva stvar.
In tu je še ena novica: izraelski nevrofiziologi so razvili napravo, ki slepim omogoča, da "vidijo" z ušesi. Slika iz fotoaparata se prevede v zvočni val, ki ga nato obdela možganska vidna skorja. Zaradi tega možgani človeku dajo "sliko", kakršno vidijo delfini …
- Ne vidiš z ušesi! Primarne informacije, torej organi vida, ne prejemajo tisti deli možganov, ki tukaj delujejo, ampak tisti, ki jih analizirajo. Ko človek ne vidi, začne razumeti signale. To je kot parkiranje avtomobila: če avtomobil parkirate z radarjem, sistem zapiska. Slišite zvoke "pi-pe-pi-pi …" in iz njih ocenite razdaljo do ovire, čeprav je ne vidite. To ni vizija, ampak prenos informacij o nekaterih posebnih stvareh. Tako občudovanje, na primer slike v vsej svoji raznolikosti, ne bo delovalo.
In če je slika napolnjena z žetoni, ki bodo začeli objavljati ta "pee-peep …" na različnih frekvencah? Kaj potem?
- Računajmo. Ločljivost slikarskih del je nekje v delcih milimetra. To pomeni, da bi moralo biti na platnu, recimo meter za dva, skoraj milijarda čipov. Predelati vse njihove signale bo preprosto nerealno in slepa oseba ne bo mogla pogledati slike na tak način.
Ali lahko človek tipka besedilo s pomočjo misli?
- Preprosto. Le da bo daljši kot običajno
Angleški teoretični fizik Stephen William Hawking, ki je zaradi bolezni popolnoma imobiliziran, nadzoruje računalnik s pomočjo senzorja, pritrjenega na obrazne mišice njegovega lica. Ali po vašem mnenju resnično opravlja znanstveno delo in komunicira z drugimi na tak način?
- Dejansko - obstaja možnost takšnega nadzora.
Toda tudi običajno tipkanje na ta način mora biti neverjetno počasno …
- In to naredi dovolj hitro - navadil se je … Pred kratkim sem videl, kako je eno dekle stalo v vrsti v trgovini in tipkalo besedilna sporočila z enako hitrostjo, kot tipkajo profesionalni tipkarji. Imela je dolg noht in ga z njim hitro potrkala po zaslonu. To je stvar navade.
Rekli ste, da je zdaj težava za raziskovalce možganov analiziranje celotnega pretoka vhodnih informacij. Se pravi, da novi podatki prispejo hitreje, kot jih lahko obdelate?
- Da - in kako razumemo, kako jih obdelati.
Ali to pomeni, da je znanost o možganih v nekakšni krizi?
- Nasprotno, intenzivno se razvija. Bolj kot nečesa ne razumemo, bolj zanimivo je.
Pogovor opravil Vladimir Voskresensky