Ilya Martynov neurobiológus - az agy fő rejtélyeiről.
Sok kísérlet azt mutatja, hogy egy tárgy megtekintésénél / olvasásánál / gondolkodás közben, és azzal közvetlenül érintkezve az agy ugyanazon részei működnek. Például a "kávé" szó olvasása aktiválja a szagakéreg működését. Miért történik ez?
Pavlov szerint a természet lehetőséget adott nekünk egy második jelzőrendszer kifejlesztésére. Beszédnek hívják. Általában ahhoz, hogy valamire gondoljon, először meg kell neveznie, kitalálnia / felvennie egy szót. A gondolatok megfogalmazásához a szavakat össze kell kombinálni.
Az agyunk hatalmas számú funkcionális területre oszlik, de mindegyik egyetlen rendszerként működik. A kéreg elsődleges területei vannak, amelyek csak egy típusú információt érzékelnek, például egy vizuális képet. Vannak másodlagos és harmadlagos területek, amelyek általánosítják az ingereket. A harmadlagos régiókat asszociatívnak is nevezik - az elsődleges és a szekunder régiók jelei keverednek bennük (asszociáció).
Ilya Martynov.
Mivel a gyermekkorban a szülők szavakkal kódolták az információkat, megtanultuk összehasonlítani a képet velük. Például megmutatják nekünk egy játékot, és felhívják („ez egy autó”). A kéreg okcipitális régióiban (látás észlelése) a sejtek aktiválódnak, hogy felismerjék a játék képét. A kéreg ideiglenes területein (hallás-észlelés) vannak olyan sejtek, amelyek reagálnak a hangstimulumra (a mi esetünkben a játék neve). Az asszociatív területeken összehasonlítottuk az inger különböző paramétereit, és így kaptuk az írógép általános képét, amely megfelel egy bizonyos megjelenésnek, tapintható érzéseknek, az „autó” szónak, a hangnak stb. Ebben az esetben még egy "beszéd" neuron is kialakul.
Kiderül, hogy az agy asszociációk révén rögzíti az élettapasztalt?
Valójában az agy a komplex kondicionált reflex komplexek típusa szerint tanul. A sárgarépa narancssárga. Nyuszi - két füllel. Minél több társult ismétlés van, annál erősebb az agyban összekapcsolt sejtek hálózata. Vagyis az anyád gyakrabban azt mondta neked: "Nézd, ez egy sárgarépa, narancssárga", annál erősebben feküdt be az agyban a szinaptikus kapcsolatok szintjén. Érdekes, hogy valamilyen értelemben vett tapasztalat „felforrasztja” az agyunk kapcsolatait. Az agy nagyon plasztikus, és a puha agyaghoz hasonlóan alkalmazkodik a környezethez (magára hagyva lenyomatait). Még a szöveg olvasása után is újjáépítheti az agysejtek közötti kapcsolatokat.
Promóciós videó:
Miért nem szagoljuk meg a kávét, amikor a "kávé" szót látjuk?
Az asszociatív régiók információkat gyűjtnek az agy különféle részeiről. Éppen ezért egy csésze kávé rajzolása vagy maga a "kávé" szó társul egy bizonyos aromához. Valójában nem szaga a szaga, de a beszédideg (a "kávé" szóhoz) automatikusan felveszi az információkat a szaglási rendszerből. Ez egy rendkívül egyszerűsített diagram, de nagyjából így működik.
Akkor hogyan különbözteti meg az agy az igazi és a képzeletbeli kávészagot?
Eddig nincs konszenzus a fiziológiai mechanizmusról. Úgy gondolják, hogy a jelet elfojtják, mert az érzékszervi rendszereket nem stimulálják. Az agy nem látja a kémiai stimulust a szagló receptorokon, és nem kap jelet tőlük. Az asszociatív neuronok egyszerűen kinyerik az információkat a memóriából. Ez lehetővé teszi számunkra, hogy ne változtassuk az agyat teljes rendetlenségbe.
Ám álomban vagy hallucinációk esetén az érzékszervi rendszerek gátlása kikapcsol, tehát látjuk, halljuk és érezzük, mi nem.
Mi történik egy hallucináló ember agyában?
A pszichiátriában a hallucinációkat valódi és ál-hallucinációkra osztják. A valódi képek akkor állnak rendelkezésre, amikor a képeket egy személy kivetíti kívülről, és egy személy számára nem különbözik a valódi tárgyaktól vagy ingerektől. Valójában az ilyen hallucinációk érzékelési hiba. Berendezések segítségével meggyőződhetünk arról, hogy egy ember valamit hall, lát vagy szagol valamit, ami a valóságban nem létezik.
Az ál-hallucinációk a tudatosságban nem létező tárgyak képeinek „látása”, ami úgy tűnik, hogy az ember fejében él. Gyakran előfordul skizofréniaban szenvedő embereknél, amikor a tudatos tevékenység jellege torzul. Az ember a jeleket nem a szemével vagy a fülével érzékeli, hanem egyfajta „belső szemmel”, „belső fülgel”. Gondolhatja, hogy egy falon keresztül lát vagy nagyhatalmakkal van felruházva (ami számára reálisnak tűnik), hogy „hallja” a Vénusz vagy a Hold hangját.
A szkennelési vizsgálatokból tudjuk, hogy amikor egy egészséges ember szavakkal beszél, az agykéreg azon részeit, amelyek a hallásért felelnek, elnyomják. Ez nem fordul elő skizofrénia betegeknél. Tévesen érzékelik saját belső beszédüket, mint egy másik beszédét.
A hallucinációk során a belső beszéd kialakulásában részt vevő kéreg azon területei aktiválódnak, amelyek a verbális anyag tudatosságához kapcsolódó területek előtt vannak. Vagyis valami belül azt mondja vagy kiabálja, és a beteg rájön, hogy valami csak némi késleltetés után hangzott el.
Hogyan történnek hallucinációk azoknál az embereknél, akik nem skizofréniek?
A hallucinációk különféle okokból merülnek fel - súlyos fáradtsággal, intoxikációval, az agyi struktúrák kóros folyamataival - gyakran - a pszichotrop anyagok használata közben. Előfordulásuk mechanizmusa mindig eltérő, és sokuk még nem teljesen tisztázott. A hallucinációk biokémiai szempontból (molekuláris szinten) és neurofiziológiai (az agyszerkezetek szintjén) tekinthetők.
Vegyük példát a pszichoaktív anyagok az agyra gyakorolt hatásáról. A testünk kiterjedt szerotoninrendszerrel rendelkezik, amely az agy különféle részeiben található. Ez egy olyan sejtcsoport, amely szerotonint használ fel egymással történő kommunikációhoz. A szerotonin neuronok nagy szerepet játszanak a hangulat szabályozásában. Ha egy anyag szintézise zavart, akkor az ember depressziót szenvedhet. Általában a szerotonint az lumenben termelik az idegsejtek folyamatainak között, amelyekre speciális receptorok vannak a sejtmembránon. Amikor a szerotonin molekulák "érintkeznek" a receptorokkal, idegi impulzus lép fel, és a jel az egyik sejtből a másikba áramlik.
Pszichoaktív molekulák, mint például az LSD, ezekhez a receptorokhoz kötődnek. Úgy tűnik, hogy megtévesztik a sejteket azáltal, hogy szerotonin molekulaként jelennek meg. Mivel az LSD molekulák nagyszámú receptorhoz kötődnek, az agy különböző régiói véletlenszerűen gerjesztőek, ami a képek ellenőrizetlen keveredéséhez vezet. Sőt, az agy tévesen érzékelheti az érzékelő rendszerekből származó információt, azt gondolva, hogy valódi. Így kapunk valódi hallucinációkat. Ez csak az egyik mechanizmus, vannak más is.
Neurofiziológiai szempontból a hallucinációk hasonló módon jelentkeznek az epilepsziában szenvedő embereknél. A képek az agy különböző területeinek ellenőrizetlen gerjesztéséből és a külső ingerekre adott nem megfelelő reakcióból származnak. Az ilyen betegeknek látomásuk van, hogy nem létező emberek megközelítik őket, repülőgép nagy sebességgel repül, tűzfal mozog stb.
A temporális régiók gyakran részt vesznek a kóros folyamatban. Amikor az agy ezen részei megsérülnek, az ember hallás-, szaglási és ízléses hallucinációkat tapasztal.
Azokat is Isten zónájának hívják, mert az ideiglenes lebeny egyes részeinek aktiválása (vagy stimulálása) isteni betekintést vagy vallási élményeket okozhat. Meg lehet-e valamilyen módon rögzíteni, amikor egy ember elképzel, és mikor valójában érzékel?
Biztos. Például, a vezető és érzékelő kapcsolatok tevékenységei szerint (különösen a kiváltott potenciálon). Ezek az idegrendszer különböző struktúráinak reakciói az ingerekre. Az a kérdés, hogy az agy hogyan fogja értelmezni ezeket a jeleket (melyek lesznek a torzulások), felmerül-e szinesztézia. A tudomány még nem rendelkezik határozott válaszokkal az észlelés szubjektív kritériumaival kapcsolatban. A képzeletbeli és a valódi vonal nagyon vékony.
Hogyan különbözteti meg agyaink a képzeletbeli és az igazi valóságot? Ha nem csak szenzoros ingerekről beszélünk, mint ahogy a „kávé” szó is
Valójában ez rossz. Sőt, senki sem tudja, mi az igazi. A valóság infrahang, ultraibolya hullámok körülöttünk és még sok más. "Nézzük" rá, "hallgatjuk", "szagoljuk" stb., Anélkül, hogy még tudnánk is. Nem kell beszélnünk a képzelet és a valóságnak nevezett tudatos különbségtételről. Tegyük fel, hogy van olyan személy, akinek lencséje hibás, születése óta vak. Huszonéves korában lencsét cserélt. De továbbra is nyugodtan kimehet az ablakon! Miért? Mivel az agya a fejlődés megfelelő időszakában nem tanulta meg látni a világot háromdimenziósként. Egy ilyen embernél elvileg nem lehet vizuális különbség a "közelebb-tovább" -hoz.
Az Ayn Rand író könyveiben megpróbálta tükrözni azt az elképzelést, miszerint az objektív valóság létezik attól a személytől függetlenül, aki azt érzékeli. A probléma az, hogy ma az objektív valóság a tudomány módszereivel nem teljesen érthető. Mit tudunk valójában egy fekete lyukról, amikor röntgenfelvételek segítségével távcsövön nézünk rá? A csillagász agya valójában a sugárzás bizonyos ingadozásait látja, majd a tudós megnézi a képernyőn megjelenő számítógép értelmezését, majd a képzeletében elkészíti a tárgy modell-rajzát.
Ugyanez a probléma az alvással. Álomban minden hihetetlenül valóságosnak tűnik számodra. Az egyik hipotézis szerint az alvás olyan pszichofiziológiai folyamat, amelyen belül az agykéreg látja a saját munkáját (mintha önmagának visszatükröződne).
Az ezen a ponton élő fiziológusok emlékezni szeretnének a nagyszerű IM-Sechenov-ra, aki azt írta: "Nincs különbség azokban a folyamatokban, amelyek az agyban valódi eseményeket biztosítanak, azok következményeivel vagy emlékeivel." Kiderült, hogy ugyanazok az elemek működnek az agyban, és nem érdekli őket.
Az 1990-es években a Giacomo Risolatti csodálatos sejteket fedezett fel az agyban, amelyek aktiválódnak, amikor más emberek cselekedeteit követjük. Tükörneuronoknak hívták őket. E kísérletekből következett, hogy ezek a sejtek, mint egy tükör, "tükrözik" valaki más viselkedését a saját fejünkben. Ez lehetővé teszi számunkra, hogy úgy érezzük, hogy mi történik a másik személlyel, mintha saját maga elvégeznénk a műveleteket.
Ők segítik az azonosítást az irodalmi és filmfigurákkal. Gondolod, hogy élettapasztalatokat szerezhet a könyvekből és a filmekből?
Nem vagyok biztos abban, hogy teljes körű élettapasztalatot szerezhet, mert egyrészt nem tudom, mi az, másrészt az agy számára minden tapasztalat tapasztalat.
Általában az agy nem érdekli, hogyan specializálódik ideghálói. De ha a teljes értékű tapasztalat alatt azt a képességet értjük, hogy kommunikáljunk másokkal, megoldjuk az életproblémákat, akkor a válasz nyilvánvaló - lehetetlen. Mindenesetre az agynak tapasztalatokra van szüksége a valódi emberekkel való interakcióban.
Ha a modern világról beszélünk, ahol gyakorlatilag sikeresek lehetnek, akkor valószínűleg valamiben nagyon tapasztalt lehet. Megtanulhatja a programozást és nagyvállalati alkalmazottja lehet otthona kényelméből, a számítógép és a TV előtt ülve.
A könyvek és a filmek ugyanakkor különböznek egymástól. Nagyon függ a céloktól és a végső céloktól. Megint belefutunk a tapasztalatok "hasznosságának" felmérésére szolgáló kritériumokba.
A tanulmányok azt mutatják, hogy a jól olvasott és jól olvasott emberek jobban képesek az empátiára. Vagyis részben a karakterek életét éljük, saját pszichológiai és élethelyzetükön keresztül dolgozunk. Az agy elfogja őket, mintha valódi lenne?
Nehéz kérdés az értékelés szempontjából. Nehéz megítélni az okozati összefüggést, mivel nem egyértelmű, hogy az emberek könyveik olvasása és filmnézése után kifejlődtek-e az empátia képességei, vagy kezdetben szimpatikusak voltak, ezért inkább olvastak és néztek (és nyilvánvalóan bizonyos műfajok). De ha a plaszticitás szempontjából vitatkozunk, akkor feltételezhetjük, hogy a könyvekből szerzett tapasztalatok valóban újraforrasztják a szinapszisokat, és bizonyos sztereotípiákat alkotnak az emberek közötti kapcsolatok érzékelésére.
Mellesleg, a szeretet szinte mindig torzultan szerepel. Nemrég fejeztem be a második fantasztikus könyv írását (ez a hobbim), és megértem, hogy ötször hazudtam a szerelmi történetről. És miért? Mivel senki sem fogja megnézni a hétköznapi kapcsolatokat kívülről - szüksége van lelkesedésre, érzelmekre, szokatlan cselekedetekre. Az emberek gyakran a fantasztikus vallomások jelenetével való olvasása után elkezdenek valami hasonlót keresni a valóságban, hasonló érzelmeket és helyzeteket pedalálva. Sajnos az élet kémiája sokkal proózikusabb, mint a regények oldalain öntött "szeretet fiziológiai koktélja". És csak a kutatásokból tudjuk, hogy az "irodalmi" szerelem nem élhet sokáig. Egy, kettő vagy három hónap. És akkor - szürke mindennapi élet.
Hasonló helyzet a párbeszédekkel. Az emberek ritkán beszélnek, mint a könyvekben (talán szégyen). A könyvek olvasása általában arra ösztönzi a szókincs gazdagítását, hogy nyelvtanilag összetettebb mondatokat építsenek fel. Figyelemmel a komplex irodalom gondos olvasására, jó szerkesztéssel és korrektúrával A plaszticitás itt egy bummmal működik.
Úgy gondolják, hogy mielőtt Turgenev írt híres fiatal hölgyiről, a valóságban nem találkoztak velük - mindenki pontosan azért kezdett látni őket, mert ő teremtette őket. Vagy hogy a londoni köd nem volt mindenki számára, amíg a festők nem festették őket. Mennyire helyesek ezek az érvek?
Úgy gondolom, hogy a Turgenev hölgyeivel és ködével kapcsolatos kérdés ugyanaz a történet a gyermekkori játék után. Az ember be van programozva, hogy látjon és érzékeljen valamit együtt. Valójában az agy számára könnyű a sztereotípiákban, vagyis az egyszerű beszédkonstrukciókban gondolkodni. És ha élénk képeket is kivált, akkor általában kiváló. Ugyanebből az okból címkéket helyezünk el. Miután feltettünk egy címkét, megnyugodhatunk, mert úgy tűnik, hogy mindent megértünk egy személyről, egy jelenségről stb.
Ez a jelenség inkább kulturális. Egyébként nagyon óvatos lennék itt az általánosításokkal. Feltételezem, hogy nem minden Turgenev fiatal hölgy létezett mindenki számára, hanem azok számára, akiknek kiderült: egyrészt képesek voltak megérteni ezt (akkoriban nem mindenki tudta, hogyan kell olvasni), másodszor pedig elég jól alkalmazkodtak ahhoz, hogy reagál.
Evolúciós szempontból olyan mechanizmus alakult ki bennünk, hogy hitet vehessenek bennünk, amit a számunkra fontos emberek (hatóságok) mondnak. Még tudjuk az agy azon területeit is, amelyek felelősek ennek a mechanizmusnak (cingulate cortex, a frontalis egyes részei, temporális lebenyek). Tehát néhány ember számára Turgenev tekintélyesnek bizonyult, és felvette az ötletét (hasonló történet ködtel, csak ott működhet a tömeges karakter hatása). Természetesen nem voltak különleges "Turgenev hölgyek". Az egyszerűen alkalmazkodó lányok azt követik, amit Ivan Szergejevics (egyébként az egyik kedvenc orosz íróm) írt. Ezért ezek a halvány varázslatok (természetesen szimuláltak!). A „Turgenev fiatal hölgyei” és sok London London ködje ma sem létezik. Inkább csak azoknak szólnak, akik sokat olvastak és érzékenyek.
Vagyis valaki talán emlékszik a londoni ködökre, bár nem voltak ott, és "nincs különbség azokban a folyamatokban, amelyek az agy számára valós eseményeket, azok következményeit vagy azokról való emlékeit biztosítják". Mennyire „virtuális” a memória?
Ezek a kérdések összetettek, specifikusak, és nem vagyok szakértő a memória molekuláris mechanizmusairól. Mint mondtam, a szinapszisokat a tapasztalat hatására folyamatosan újraforrasztják. 2000-ben Eric Kandel Nobel-díjat kapott a memória molekuláris mechanizmusainak felfedezéséért, bizonyítva a szinapszisok átalakulását, miközben új képességeket tanult. Kandel és munkatársai felfedezték a kémiai reakciók kaszkádját is, amelyen keresztül aktiválódik az RNS szintézist szabályozó CREB faktor. Más szavakkal, egy teljes kémiai utat találtak, amely befolyásolja az idegsejt génjeinek működését. Csak gondolj bele! Tanul valamit, és a génjei másképp működnek. Sőt, ez állandóan megtörténik az inger ismételt bemutatásával.
Csirkével végzett vizsgálatok kimutatták, hogy a memória igénybevétele és a memória kezdeti rögzítése hasonló molekuláris folyamatokat indukál.
Ebben az esetben azt mondhatjuk, hogy a memória nem „virtuális”, hanem nagyon dinamikus. Olyan, mint egy merevlemez, amelyen minden (vagy sok) megváltozhat, amikor új információkat rögzítenek. Valójában nem tudjuk teljesen, hogy a beérkező információk milyen mértékben befolyásolják az agy különböző régióinak szinapszisát.
Ráadásul ez csak egy sokkal összetettebb és összetettebb folyamat darabja. Még sok még megtanulnunk kell a memória mechanizmusait, és ez nagyszerű, mert még sok mindent meg kell tanulnunk!