Neurobiolog Ilya Martynov - o głównych tajemnicach mózgu.
Jest wiele eksperymentów pokazujących, że podczas oglądania / czytania / myślenia o obiekcie iw bezpośrednim kontakcie z nim działają te same części mózgu. Na przykład przeczytanie słowa „kawa” uaktywnia korę węchową. Dlaczego to się dzieje?
Według Pawłowa natura dała nam możliwość opracowania drugiego systemu sygnalizacji. Nazywa się to mową. Ogólnie rzecz biorąc, aby o czymś pomyśleć, najpierw trzeba to nazwać, wymyślić / odebrać słowo. Aby sformułować myśl, musisz połączyć słowa.
Nasz mózg jest podzielony na ogromną liczbę obszarów funkcjonalnych, ale wszystkie one działają jako jeden system. Mamy główne obszary kory, które odbierają tylko jeden rodzaj informacji, na przykład obraz wizualny. Istnieją drugorzędne i trzeciorzędne obszary, które generalizują bodźce. Trzeciorzędowe regiony są również nazywane asocjacyjnymi - sygnały z regionów pierwotnych i drugorzędnych są w nich mieszane (asocjacja).
Ilya Martynov.
Od dzieciństwa rodzice kodowali informacje słowami, nauczyliśmy się porównywać z nimi obraz. Na przykład pokazują nam zabawkę i nazywają ją („to jest samochód”). W okolicach potylicznych kory (percepcja widzenia) komórki są aktywowane, aby rozpoznać obraz zabawki. W skroniowych obszarach kory (percepcja słuchu) znajdują się komórki reagujące na bodziec dźwiękowy (w naszym przypadku nazwa zabawki). W obszarach asocjacyjnych porównuje się różne parametry bodźca, dzięki czemu otrzymujemy ogólny obraz maszyny do pisania, odpowiadający określonemu wyglądowi, wrażeniom dotykowym z niej wynikającym, słowu „samochód”, jego dźwiękowi itp. W tym przypadku tworzony jest nawet neuron „mowy”.
Okazuje się, że mózg rejestruje doświadczenie życiowe poprzez skojarzenia?
W rzeczywistości mózg uczy się zgodnie z typem złożonych kompleksów odruchowych warunkowych. Marchewki są pomarańczowe. Królik - z dwojgiem uszu. Im więcej powiązanych powtórzeń, tym silniejsza jest sieć połączonych komórek w mózgu. Oznacza to, że im częściej mama mówiła Ci: „Patrz, to marchewka, jest pomarańczowa”, tym silniej osiadała w mózgu na poziomie połączeń synaptycznych. Co ciekawe, każde doświadczenie w pewnym sensie „lutuje” nasze połączenia w mózgu. Mózg jest bardzo plastyczny i podobnie jak miękka glina dostosowuje się do otoczenia (pozostawiając na sobie ślady). Nawet czytając ten tekst, odbudowujesz połączenia między komórkami mózgowymi.
Film promocyjny:
Dlaczego właściwie nie wąchamy kawy, gdy widzimy słowo „kawa”?
Regiony asocjacyjne zbierają informacje z różnych części mózgu. Dlatego rysunek filiżanki kawy czy samo słowo „kawa” kojarzy się z określonym aromatem. W rzeczywistości nie czujesz zapachu, ale neuron mowy (dla słowa „kawa”) automatycznie pobiera informacje z układu węchowego. To jest bardzo uproszczony diagram, ale mniej więcej tak działa.
Jak więc mózg rozróżnia prawdziwy i wyimaginowany zapach kawy?
Jak dotąd nie ma zgody co do mechanizmu fizjologicznego. Uważa się, że sygnał jest tłumiony, ponieważ układy sensoryczne nie są stymulowane. Mózg nie widzi bodźca chemicznego w receptorach węchowych i nie otrzymuje od nich sygnału. Asocjacyjne neurony po prostu wydobywają informacje z pamięci. To pozwala nam nie zmieniać mózgu w kompletny bałagan.
Ale we śnie lub w przypadku halucynacji hamowanie układów sensorycznych jest wyłączone, więc widzimy, słyszymy i czujemy, czego nie ma.
Co dzieje się w mózgu osoby, która ma halucynacje?
W psychiatrii halucynacje dzielą się na prawdziwe i pseudo-halucynacje. Prawdziwe obrazy są wtedy, gdy obrazy są wyświetlane przez osobę na zewnątrz i dla osoby nie różnią się od rzeczywistych obiektów lub bodźców. W rzeczywistości takie halucynacje są błędem percepcji zmysłów. Za pomocą sprzętu możemy naprawić, że człowiek naprawdę słyszy, widzi lub wącha coś, czego w rzeczywistości nie ma.
Pseudo-halucynacje to „widzenie” obrazów nieistniejących obiektów w świadomości, coś, co wydaje się żyć w głowie człowieka. Często występuje u osób ze schizofrenią, gdy zniekształcona jest sama natura świadomej aktywności. Człowiek odbiera sygnały nie oczami czy uszami, ale swego rodzaju „okiem wewnętrznym”, „uchem wewnętrznym”. Może pomyśleć, że widzi przez ścianę lub jest obdarzony supermocarstwami (które wydadzą mu się realistyczne), że „słyszy” głosy z Wenus lub Księżyca.
Z badań skaningowych wiemy, że kiedy zdrowa osoba wypowiada słowa, części kory mózgowej odpowiedzialne za słuch są tłumione. Nie dzieje się tak u pacjentów ze schizofrenią. Błędnie postrzegają swoją własną mowę wewnętrzną jako mowę kogoś innego.
Podczas halucynacji obszary kory zaangażowane w formowanie się mowy wewnętrznej są aktywowane przed obszarami związanymi ze świadomością materiału werbalnego. Oznacza to, że coś w środku mówi lub krzyczy, a pacjent zdaje sobie sprawę, że coś zabrzmiało dopiero po pewnym opóźnieniu.
Jak występują halucynacje u osób, które nie są schizofrenikami?
Halucynacje powstają z różnych powodów - przy silnym zmęczeniu, odurzeniu, przy patologicznych procesach w strukturach mózgu, często - podczas przyjmowania substancji psychotropowych. Mechanizmy ich występowania są zawsze różne, a wiele z nich nie jest jeszcze w pełni poznanych. Halucynacje można rozpatrywać z biochemicznego punktu widzenia (na poziomie molekularnym) i neurofizjologicznego (na poziomie struktur mózgowych).
Weźmy na przykład wpływ substancji psychoaktywnych na mózg. Nasze ciało posiada rozbudowany układ serotoninowy, reprezentowany w różnych częściach mózgu. To grupa komórek, które komunikują się ze sobą za pomocą serotoniny. Neurony serotoninowe odgrywają główną rolę w regulacji nastroju. Jeśli synteza substancji zostanie zakłócona, osoba może doświadczyć depresji. Normalnie serotonina jest wytwarzana w świetle między procesami komórek nerwowych, dla których znajdują się specjalne receptory na błonie komórkowej. Kiedy cząsteczki serotoniny „dotykają” receptorów, pojawia się impuls nerwowy i sygnał przepływa z jednej komórki do drugiej.
Cząsteczki psychoaktywne, takie jak LSD, wiążą się z tymi receptorami. Wydają się oszukiwać komórki, udając cząsteczkę serotoniny. Ponieważ cząsteczki LSD wiążą się z dużą liczbą receptorów, różne regiony w mózgu są losowo wzbudzane, co prowadzi do niekontrolowanego mieszania się obrazów. Co więcej, mózg może błędnie postrzegać informacje z systemów sensorycznych, wierząc, że są one prawdziwe. W ten sposób uzyskujemy prawdziwe halucynacje. To tylko jeden z mechanizmów, są też inne.
Pod względem neurofizjologicznym omamy pojawiają się u osób z padaczką w podobny sposób. Obrazy powstają w wyniku niekontrolowanego pobudzenia różnych obszarów mózgu i ich nieodpowiedniej odpowiedzi na bodźce zewnętrzne. Tacy pacjenci mają wizje, w których podchodzą do nich nieistniejący ludzie, samolot leci z dużą prędkością, porusza się ściana ognia itp.
Regiony czasowe są często zaangażowane w proces patologiczny. Kiedy te części mózgu są uszkodzone, osoba doświadcza halucynacji słuchowych, węchowych i smakowych.
Nazywa się je również „strefą Boga”, ponieważ aktywacja (lub stymulacja) pewnych części płata skroniowego może wywołać boskie wglądy lub doświadczenia religijne. Czy można w jakiś sposób naprawić, kiedy dana osoba sobie wyobraża, a kiedy faktycznie postrzega?
Pewnie. Na przykład, zgodnie z działaniami prowadzącymi i dostrzegającymi powiązania (w szczególności na potencjałach wywołanych). Są to reakcje różnych struktur układu nerwowego na bodźce. Ale jak mózg zinterpretuje te sygnały (jakie będą zniekształcenia), czy powstanie synestezja, to inna kwestia. Nauka nie ma jeszcze konkretnych odpowiedzi dotyczących subiektywnych kryteriów postrzegania. Granica między wyobrażeniami a rzeczywistością jest bardzo cienka.
W jaki sposób nasz mózg jako całość rozróżnia to, co urojone i rzeczywiste? Jeśli mówimy nie tylko o bodźcach sensorycznych, jak to ma miejsce w przypadku słowa „kawa”
Właściwie to źle. Co więcej, nikt nie wie, co jest prawdziwe. Rzeczywistość to infradźwięki, fale ultrafioletowe wokół nas i wiele więcej. „Patrzymy” na to, „słuchamy”, „wąchamy” itd., Nawet o tym nie wiedząc. Nie ma potrzeby mówić o świadomym rozróżnieniu między tym, co wyobrażone, a tym, co nazywamy rzeczywistością. Powiedzmy, że jest osoba z wadą soczewki, niewidoma od urodzenia. W wieku dwudziestu lat wymienił soczewkę. Ale nadal może spokojnie wyjść przez okno! Czemu? Ponieważ jego mózg w odpowiednim okresie rozwoju nie nauczył się postrzegać świata jako trójwymiarowego. Dla takiej osoby w zasadzie może nie być wizualnej różnicy w wyrażeniu „bliżej-dalej”.
Pisarka Ayn Rand starała się w swoich książkach odzwierciedlić ideę, że obiektywna rzeczywistość istnieje niezależnie od osoby, która ją postrzega. Problem w tym, że dzisiaj obiektywna rzeczywistość nie jest w pełni zrozumiała metodami nauki. Co właściwie wiemy o czarnej dziurze, kiedy patrzymy na nią przez teleskop przy użyciu promieni rentgenowskich? W rzeczywistości mózg astronoma widzi pewne fluktuacje promieniowania, następnie naukowiec patrzy na interpretacje komputera na ekranie, po czym kończy rysowanie modelu obiektu w swojej wyobraźni.
Ten sam problem ze snem. We śnie wszystko wydaje ci się niesamowicie realne. Według jednej z hipotez sen jest procesem psychofizjologicznym, w ramach którego kora mózgowa widzi własną pracę (jakby odbicie siebie).
Fizjolodzy z tego punktu widzenia lubią wspominać wielkiego IM Sechenova, który napisał: „Nie ma różnicy w procesach, które zapewniają prawdziwe wydarzenia w mózgu, ich konsekwencje lub wspomnienia o nich”. Okazuje się, że te same elementy działają w mózgu i ich to nie obchodzi.
W latach 90. Giacomo Risolatti odkrył niesamowite komórki w mózgu, które aktywują się, gdy śledzimy działania innych ludzi. Nazywano je neuronami lustrzanymi. Z tych eksperymentów wynikało, że komórki te, niczym lustro, „odbijają” czyjeś zachowanie w naszej głowie. To pozwala nam poczuć, co dzieje się z drugą osobą, tak jakbyśmy sami wykonywali czynności.
To oni pomagają nam identyfikować się z postaciami literackimi i filmowymi. Czy myślisz, że możesz zdobyć doświadczenie życiowe z książek i filmów?
Nie jestem pewien, czy można uzyskać pełnoprawne doświadczenie życiowe, ponieważ po pierwsze nie wiem, co to jest, a po drugie, dla mózgu każde doświadczenie jest doświadczeniem.
Ogólnie rzecz biorąc, mózg nie dba o to, jak specjalizuje się w swoich sieciach neuronowych. Ale jeśli przez pełne doświadczenie mamy na myśli umiejętność komunikowania się z innymi ludźmi, rozwiązywania problemów życiowych, to odpowiedź jest oczywista - jest niemożliwa. W każdym razie mózg będzie potrzebował doświadczenia w interakcji z prawdziwymi ludźmi.
Jeśli mówimy o współczesnym świecie, w którym wirtualnie można odnieść sukces, to całkiem możliwe jest nabycie w czymś dużego doświadczenia. Możesz nauczyć się programowania i zostać pracownikiem dużej korporacji w zaciszu własnego domu, siedząc przed komputerem i telewizorem.
Jednak książki i filmy też są inne. Wiele zależy od celów i ostatecznych celów. Ponownie natrafiamy na kryteria oceny „użyteczności” doświadczenia.
Badania pokazują, że ludzie dobrze czytani i dobrze czytani mają bardziej rozwiniętą zdolność do empatii. Oznacza to, że częściowo żyjemy życiem bohaterów, pracujemy nad ich sytuacjami psychologicznymi i życiowymi jak własnymi. Czy mózg wychwytuje je tak, jakby były prawdziwe?
Trudne pytanie z punktu widzenia oceny. Trudno jest ocenić związek przyczynowy, ponieważ nie jest jasne, czy ludzie rozwinęli zdolność empatii po przeczytaniu książek i obejrzeniu filmów, czy też byli początkowo bardziej sympatyczni i dlatego czytali i oglądali więcej (i najwyraźniej niektóre gatunki). Jeśli jednak spieramy się z punktu widzenia plastyczności, to możemy założyć, że doświadczenia zdobyte dzięki książkom tak naprawdę ponownie przylutują synapsy, tworząc pewne stereotypy postrzegania relacji międzyludzkich.
Nawiasem mówiąc, miłość jest prawie zawsze opisywana zniekształcona. Niedawno skończyłem pisać drugą książkę fabularną (to moje hobby) i rozumiem, że pięć razy skłamałem na temat fabuły o miłości. I dlaczego? Ponieważ nikt nie będzie patrzył na zwykłe relacje z zewnątrz - potrzebujesz zapału, emocji, niecodziennych działań. Często ludzie po przeczytaniu fikcji ze scenami żywych wyznań zaczynają szukać czegoś podobnego w rzeczywistości, pedałując podobne uczucia i sytuacje. Ale, niestety, chemia życia jest znacznie bardziej prozaiczna niż „fizjologiczny koktajl miłości” wylewający się ze stron powieści. A już z badań wiemy, że miłość „literacka” nie może żyć długo. Miesiąc, dwa lub trzy. A potem - szara codzienność.
Podobna sytuacja z dialogami. Ludzie rzadko mówią tak, jak w książkach (może szkoda). Ogólnie rzecz biorąc, czytanie książek zachęca do wzbogacania słownictwa, budowania zdań bardziej złożonych gramatycznie. Podlega uważnemu czytaniu złożonej literatury z dobrą redakcją i korektą. Plastyczność działa tutaj z hukiem.
Uważa się, że zanim Turgieniew napisał o swoich słynnych młodych damach, w rzeczywistości ich nie spotkano - wszyscy zaczęli je widzieć właśnie dlatego, że je stworzył. Albo że mgły w Londynie nie istniały dla wszystkich, dopóki nie zostały namalowane przez malarzy. Jak poprawne są te argumenty?
Uważam, że pytanie z damami i mgiełkami Turgieniewa to ta sama historia z dzieciństwa z zabawką. Osoba jest zaprogramowana, aby widzieć i postrzegać coś w połączeniu. W rzeczywistości mózgowi łatwo jest myśleć stereotypowo, czyli prostymi konstrukcjami mowy. A jeśli wywołują również żywe obrazy, to ogólnie znakomicie. Z tego samego powodu umieszczamy etykiety. Kiedy umieścimy etykietkę, możemy się uspokoić, ponieważ teraz wydaje się, że rozumiemy wszystko o osobie, zjawisku itp.
Zjawisko to ma raczej charakter kulturowy. Nawiasem mówiąc, byłbym tutaj bardzo ostrożny z uogólnieniami. Mogę założyć, że nie wszystkie młode damy Turgieniewa zaczęły istnieć dla wszystkich, ale dla tych, którzy po pierwsze potrafili to zrozumieć (nie wszyscy potrafili w tamtych czasach czytać), a po drugie, byli wystarczająco dostosowani do reagować.
Ewolucyjnie powstał w nas mechanizm przyjmowania wiary w to, co mówią ludzie, którzy są dla nas znaczący (autorytety). Znamy nawet obszary mózgu odpowiedzialne za ten mechanizm (kora obręczy, niektóre części płatów czołowych, płatów skroniowych). Tak więc dla niektórych Turgieniew okazał się autorytetem i podchwycili jego pomysł (podobna historia z mgłami, tylko tam mógł zadziałać efekt masowości). Oczywiście nie było specjalnych „dam Turgieniew”. Po prostu dostosowujące się dziewczyny zaczęły naśladować to, co napisał Iwan Siergiejewicz (nawiasem mówiąc, jeden z moich ulubionych rosyjskich pisarzy). Stąd te wszystkie zaklęcia omdlenia (naturalnie symulowane!). „Młode damy Turgieniewa”, a dla wielu londyńskie mgły, nie istnieją nawet dzisiaj. Są raczej przeznaczone tylko dla osób, które dużo czytały i są wrażliwe.
Oznacza to, że ktoś może dobrze pamiętać mgły w Londynie, chociaż ich tam nie było, i „nie ma różnicy w procesach, które dostarczają mózgowi prawdziwych wydarzeń, ich konsekwencji lub wspomnień o nich”. Jak „wirtualna” jest nasza pamięć?
Te pytania są złożone, specyficzne i nie jestem ekspertem w molekularnych mechanizmach pamięci. Jak powiedziałem, synapsy są stale ponownie lutowane pod wpływem tego doświadczenia. W 2000 roku Eric Kandel otrzymał Nagrodę Nobla za odkrycie molekularnych mechanizmów pamięci, udowadniając przebudowę synaps podczas uczenia się nowej umiejętności. Kandel i współpracownicy odkryli również kaskadę reakcji chemicznych, w wyniku których aktywowany jest czynnik CREB regulujący syntezę RNA. Innymi słowy, odkryli całą ścieżkę chemiczną, która wpływa na pracę genów komórki nerwowej. Po prostu o tym pomyśl! Studiujesz coś, a twoje geny zaczynają działać inaczej. Co więcej, dzieje się to stale przy wielokrotnej prezentacji bodźca.
Badania na kurczakach wykazały, że odwołanie się do pamięci i samo wstępne zapisanie pamięci wywołuje podobne procesy molekularne.
W tym przypadku możemy powiedzieć, że nasza pamięć nie jest „wirtualna”, ale bardzo dynamiczna. To jest jak twardy dysk, na którym wszystko (lub dużo) zmieniłoby się, gdy zostały zapisane nowe informacje. W rzeczywistości nie do końca wiemy, w jakim stopniu napływające informacje wpływają na synapsy w różnych obszarach mózgu.
Poza tym jest to tylko fragment znacznie bardziej złożonego i złożonego procesu. Nadal musimy się wiele nauczyć o mechanizmach pamięci i to świetnie, ponieważ musimy się wiele nauczyć!
