Anokhino paskaitos apie smegenis ir psichiką. Smegenys ir protas

Mokslininkas Konstantinas Anokhinas, vadovaujantis Rusijos medicinos mokslų akademijos Normalios fiziologijos instituto Atminties neurobiologijos laboratorijai, yra vienas pagrindinių smegenų veiklos, atminties ir sąmonės mechanizmų ekspertų Rusijoje. „Protų audrų“ simpoziumo organizatoriai pakvietė jį su Marina Abramovič aptarti genialumo prigimties klausimą, kūrybiškumo vietą smegenų ir meninės intuicijos evoliucijoje. T&P pasinaudojo proga pasikalbėti su Anokhinu apie naują sąmonės apibūdinimo kalbą, britų mechanizmo blogybes ir tai, kaip menas gali padėti smegenų tyrimams.

Neseniai Maskvoje vyko transpersonalinės psichologijos pradininko seminaras. Jis mano, kad tikėti, kad sąmonė yra tik smegenų produktas, yra tas pats, kas tikėti, kad televizijos programos kuriamos per televiziją.

Manau, kad šis palyginimas yra ne kas kita, kaip graži metafora, pagerbianti seniai prabėgusių dienų poilsį. Už jos slypi senovinė mintis, kilusi iš Dekarto: mūsų protas – ne smegenų produktas, o tai tik įrankis, užtikrinantis sąmonės įtaką kūnui. Mano nuomone, šiuos teiginius mokslas jau seniai paneigė. Šiandien tikėti, kad mūsų sąmonė sukurta ne mūsų smegenyse, kaip televizijos programos kuriamos už televizijos ribų, tolygu tikėti, kad žmogus, skirtingai nei kiti gyvūnai, yra nežemiškos kilmės. Jei jūsų smegenys, pripildytos informacijos apie biologinę evoliuciją ir mūsų genetinio kodo vienovę su visomis kitomis gyvomis būtybėmis Žemėje, nesprogsta nuo šios idėjos absurdiškumo, niekas netrukdo jums pridėti prie jos įsitikinimo, kad mūsų mintys ir troškimai. atsiranda už mūsų smegenų ribų, ir jis jiems tarnauja tik kaip televizijos imtuvas.

Dar XX amžiaus pradžioje daugelis kalbėjo apie tam tikros gyvybinės jėgos arba entelechijos, kaip pagrindinės gyvybės esmės, egzistavimą. Tada, atradus DNR funkcijas ir vėliau įvykus revoliucijai biologijoje, šių terminų poreikis išnyko. Vargu ar juos rasite šiuolaikinio apsišvietusio žmogaus pasaulėžiūroje. Tuo pačiu metu galbūt praradome dalį šių sąvokų mistinio patrauklumo, bet suprantame, kas ir kaip vyksta. Kai mokslininkai labai sudėtingą reiškinį suskaido į sudedamąsias dalis, jie iš tikrųjų atima iš jo paslapties ir magijos jausmą. Atliekant neurobiologinius tyrimus to, kas šimtmečius buvo vadinama siela, pastebima ta pati tendencija. Ir tai yra patikrintas žmogaus pažinimo kelias – mokslinis pasaulio pažinimas.

Tačiau šiame judėjime matau ir tam tikrą pavojų. Redukcionistinis neuromokslas, tiriantis ląsteles, sinapses ir neurotransmiterius, padarė didžiulę pažangą. Tačiau ji nepateikia atsakymų į iš pažiūros paprastus klausimus: kokia yra raudonos rožės raudona spalva smegenų veiklos požiūriu? Arba kaip mintis priveda prie veiksmo, pavyzdžiui, sulenkia pirštą. Mokslininkai ir šiandien ieško teisingos mokslinės kalbos ir metodikos, kad galėtų apibūdinti tokius išskirtinius visumos bruožus. Manau, kad šiuo atžvilgiu kontaktai su menu gali būti labai svarbūs mokslui, kuris remiasi tam tikrų unikalių visumos – meno kūrinio savybių fiksavimu.

Ar tyrinėjote įvairias meditacines praktikas ar pakitusios sąmonės būsenas? Galų gale, pavyzdžiui, to paties holotropinio kvėpavimo pagalba galite pamatyti tai, ko žmogus niekada negalėjo pamatyti. Tai yra, jūs susiliejate su tuo, kas negalėjo nutikti jūsų ankstesnėje gyvenimo patirtyje. Ar šios būsenos yra tik haliucinacijos?

Konstantino Anokhino paskaitos:

Apie naujausius tyrimus, įrodančius galimybę fiksuoti psichinius procesus žmonių ir gyvūnų smegenyse.

Apie Atminties neurobiologijos laboratorijoje nagrinėjamus klausimus.

Ne, aš nesusiduriu su tokiais klausimais. Paprastai jie yra už mokslo ribų, kaip darbo su patikrintomis hipotezėmis metodai. Tačiau šiuolaikiniai neuromokslai gali ištirti, kas tokiomis sąlygomis vyksta žmogaus smegenyse. Pavyzdžiui, kai žmogus vartoja meskaliną arba LSD ir patiria haliucinacijų. Remdamiesi smegenų veikla, mokslininkai jau mokosi atkurti tai, ką žmogus mato. Pavyzdžiui, naujausiame Jacko Gallantos ir Kalifornijos Berklio universiteto bendradarbių darbe jie rodė tiriamiesiems trumpus „YouTube“ vaizdo įrašus ir analizavo jų smegenų veiklą naudodami funkcinį magnetinio rezonanso tomografiją. Tada jie sukūrė matematinį modelį, kuris leidžia atkurti vaizdo įrašų seką, kurią žmogus mato naudodamas smegenų veiklos žemėlapius. Šie ir kiti panašūs metodai vadinami „smegenų skaitymo“ metodais. Kitas etapas – išmokti skaityti sapnus. Ir tai labai artima regėjimo haliucinacijų skaitymui ir tam, apie ką jūs kalbate. Šiuo metu taip pat yra laboratorijų, pavyzdžiui, . Svarbu suprasti, kad su kuriais dirba žmonės, turintys ilgametę meditacijos praktikos patirtį, o ne tie, kurie po kelių užsiėmimų pajuto pakitusią būseną.

Apie kokį eksperimentą jau seniai svajojote?

Mane labai domina, kaip veikia žmogaus smegenys, kai jos yra ties savo ribomis. Tiek mene, tiek moksle nutinka tikrai nuostabūs dalykai, kai menininkas ar mokslininkas bando išspręsti neįmanomą problemą, užsibrėžia tikslą, kuris viršija jo jėgą, įveikia šį barjerą ir pranoksta pats save. Galbūt šiuo metu smegenyse pradeda vykti įvykiai, kurie gali labai skirtis nuo įprastų procesų, kuriuos imituojame atlikdami įprastus psichologinius eksperimentus, kurie nekeičia subjekto asmenybės. Todėl labai norėčiau pamatyti, kas vyksta smegenyse momentais, kai žmogus pakyla virš savęs. Pavyzdžiui, tokie iškilūs menininkai kaip Marina Abramovič per savo pasirodymą Modernaus meno muziejuje Niujorke, kuris, kaip ji pati sako, dramatiškai pakeitė jos asmenybę. Arba, pavyzdžiui, iš Rytų meistrų meditacinės praktikos srityje.

Konstantinas Anokhinas ir Marina Abramovič „Brainstorms“ simpoziume.

Ar pritariate Richardo Dawkinso minčiai, kad esame tik genų valdomos mašinos? Ar tikite laisva valia?

Ne, manau, kad Dawkinsas yra klasikinis šio klausimo mechanizatorius. Tuo jį galima palyginti su daugeliu anglosaksų mechanistinės tradicijos atstovų – pavyzdžiui, su garsiu praėjusio amžiaus pradžios smegenų tyrinėtoju Charlesu Sherringtonu. Savo mokslinėje veikloje jie išskaido tiriamą objektą į komponentus ir mato jame grynai mechaninius procesus, kaip mašiną. Tačiau negalėdami neigti sąmonės ir proto tikrovės, jie savo filosofinį kelią natūraliai baigia įvairiomis dualizmo, epifenomenalizmo, panpsichizmo, net mistikos versijomis. Mano nuomone, visa tai yra liūdna gero filosofinio ir metodinio pasirengimo stokos kai kuriems net labai geriems mokslininkams pasekmė.

Ar jums siela ir psichika yra tas pats dalykas?

Graikiškai ar angliškai tai tas pats. Tačiau skirtingose ​​kultūrose ši sąvoka turi skirtingas reikšmes. Pavyzdžiui, rusų psichologijoje psichika yra sąvoka, kuri veikiau siejama su anglišku terminu protas – protas. Man atrodo, kad visa tai yra gana etimologinės problemos ar ginčai dėl to ar kito žodžio „tikrosios“ reikšmės. Jie palaipsniui išnyks, kai pradėsime suprasti smegenyse vykstančių procesų esmę. Nesvarbu, kaip žmonija pavadino kai kuriuos reiškinius, dar aiškiai nesuvokdama jų prigimties. Šiuo atžvilgiu aš nepritariu įprastos mokslinės praktikos visada pradėti nuo apibrėžimų šalininkas. Tikslus apibrėžimas dažnai yra mokslinio tyrimo rezultatas, o ne jo pradžios sąlyga.

Jūsų diskusijos metu susidariau įspūdį, kad kalbate ne apie mokslą, o apie tai, ko negalima griežtai analizuoti, apie metafiziką. Buvo jaučiamas tam tikras netikrumas – jūsų ir jūsų kolegų. Ar tikite, kad mes kada nors išmoksime aiškiai kalbėti apie smegenis ir sąmonę?

Aš taip manau. Tai, ką žmonija išgyvena dabar, yra unikalus momentas didžiojoje istorinėje perspektyvoje. Mokslas, iki šiol tyrinėjęs mus supantį pasaulį ir iš dalies mūsų pačių kūną, perėjo prie tyrimo, kas mes patys esame su visu savo vidiniu pasauliu. Mano įsitikinimu, smegenų tyrimas dabar įžengia į fazę, kai jos transformuoja daugybę humanitarinių problemų ir disciplinų: sociologijos, politikos, ekonomikos, kūrybiškumo studijų, supratimo, kas yra menas. Kaip ir XX amžiuje, molekulinė biologija suteikė naują kalbą ir pakeitė daugybę jos tiesiogiai neapimamų sričių: evoliucinę biologiją, mediciną, onkologiją, imunologiją, mikrobiologiją.

Trys filosofinės sąmonės teorijos:

Dualizmas Šios teorijos įkūrėjas yra Renė Dekartas, teigęs, kad žmogus yra mąstanti substancija, galinti abejoti visko, išskyrus savo sąmonę, egzistavimu.

Atsiranda teorija Teorija, kad nors sąmonė yra kokio nors fizinio objekto (dažniausiai smegenų) savybė, ji vis dėlto negali būti redukuojama iki pastarųjų fizinių būsenų ir yra ypatinga neredukuojama esybė.

Dviejų aspektų teorija Teorija, kad psichinė ir fizinė yra dvi pagrindinės smegenų tikrovės, kuri nėra nei psichinė, nei fizinė, savybės.

Juk visos šios humanitarinės problemos yra žmogaus smegenų veiklos produktas. Vienas žmogus kuria meno kūrinį – veikia smegenys, kiti šį meną suvokia – veikia smegenys. Ir šiandien pirmą kartą žmonijos istorijoje smegenys dėl neurologijos tyrimų tampa atviros suprasti šiuos procesus.

Žinoma, tai sudėtingas procesas – galbūt toks pat sudėtingas kaip perėjimas nuo klasikinės fizikos prie kvantinės fizikos XX amžiaus pradžioje. Tai buvo audros ir streso era, ieškoma, kaip teisingai sakote, naujos kalbos. Labai sudėtinga kalba ta prasme, kad aprašydami fizinius procesus kvantiniu lygmeniu, kaip tikėjo Bohras, aprašome ne pačią tikrovę, o iš esmės tai, kaip mes suvokiame šią tikrovę. Tai reiškia, kad žmogaus pažinimo modeliai ir rėmai yra mūsų supančio pasaulio aprašymo dalis. Kartu turime būti kuklūs: nežinia, kiek šimtų metų truks žmogaus mokslinio pažinimo apie save procesas. Prisiminkime, kaip matematikos mokslininkai šimtmečius stengiasi įrodyti tam tikras teoremas. Bet esu tikras, kad mes jau pradėjome šį kelią.

Kitas šio kelio sunkumas yra tas, kad mūsų kalbos pagalba labai sunku apibūdinti tokius subtilius procesus kaip savo paties mąstymo ar kūrybos aktus, nes tai suteikė biologinė evoliucija visai kitiems tikslams. Tačiau galbūt menas yra tik ta priemonė, kuri mums padės tai padaryti. Neatsitiktinai Bohras, kuris kovojo su savo klasikiniu atomo modeliu, suvokdamas jo ribotumą, tokį dėmesį skyrė menui. Pavyzdžiui, jį labai įkvėpė kubizmo kūriniai, nes juose jis rado tam tikrą metaforą nusakyti tai, ko neįmanoma perteikti įprasta žmonių kalba. Ne paprastos, linijinės ir nenutrūkstamos tikrovės aprašymas, o tikrovės, kurioje visi kraštai sulaužyti ir išlenkti. Galbūt ir meno kalba yra toks vienas kitą papildantis įrankis sielai ir protui suprasti.

Konstantinas Anokhinas – profesorius, Rusijos medicinos mokslų akademijos narys korespondentas, pavadinto Normalios fiziologijos instituto Sistemogenezės katedros vedėjas. PC. Anokhina ir Rusijos ir Didžiosios Britanijos atminties neurobiologijos laboratorijos vadovas. Paskaita skirta naujausiems atminties fiziologijos, informacijos saugojimo, paieškos ir atkūrimo mechanizmų, gebėjimo atsiminti, atminties procesų priklausomybės nuo aplinkybių tyrimams.

Konstantino Vladimirovičiaus Anokhino paskaitų stenograma:

MIT simpoziume, pavadintame „Smegenų ateitis“, išreiškiant daugelio sutarimą. Ir yra pagrindo manyti, kad XXI amžiuje, XXI amžiaus moksle, smegenų ir proto mokslas užims tą pačią vietą kaip genų ir paveldimumo mokslas, užimtas XX amžiuje. Ir už to slypi labai konkreti mintis.

Molekulinė biologija, kaip ir genų mokslas, sukūrė vieną kalbą, sujungusią daugybę biologinių disciplinų į vieną konceptualų pagrindą: pačią biologiją, įvairias jos šakas, raidos biologiją, evoliucinę biologiją, mikrobiologiją, virusologiją, vėliau – molekulinę mediciną. , įskaitant smegenų molekulinės biologijos įtraukimą į visas šakas, lygiai taip pat tikimasi, kad XXI amžiuje besivystantys mokslai apie smegenis ir protą taps tvirtu veiksniu, vienijančiu ir suteikiančiu objektyvų pagrindą visų rūšių žmogaus intelektinei veiklai. , viskas, kas su tuo susiję. Pradedant nuo žmogaus raidos ir mūsų asmenybės, išsilavinimo, mokymosi, kalbos, kultūros ir pereinant į sritis, kurios dar negavo konkrečios informacijos apie tai, kaip smegenys tai daro, žmogaus elgesio ekonominėse situacijose srityje, kuri dabar vadinama neuroekonomika. Žmogaus elgesio srityje apskritai socialinėse sistemose. Ir šia prasme sociologija, istorija, jurisprudencija, menas, nes visas menas, viena vertus, yra tai, ką sukuria žmogaus smegenys, ir, kita vertus, kaip mūsų žmogaus smegenys ką nors suvokia kaip meno kūrinį. Jie visi priklausys nuo šios naujos sintezės, smegenų ir proto mokslo.

Tačiau daugeliui iš jūsų ši sintezė gali atrodyti natūrali. Noriu tai supriešinti su tuo, kas vyko anksčiau, kad būtų aišku, kur esame ir į kokią fazę judame?

Platonas viename iš savo „Dialogų“ rašė apie gebėjimo skaidyti gamtą jos jungtyse, tai yra suskaidyti ją į natūralius komponentus, svarbą, kad po šios analizės galėtume natūraliai grįžti prie sintezės. Beje, Sokrato burnoje Platonas šį gebėjimą pavadino dialektika, kontrastuodamas su kai kurių virėjų nesugebėjimu supjaustyti kūno į skirtingas dalis, nepaisant sąnarių, todėl susidaro beprasmis dalių rinkinys, kurį labai sunku susintetinti. vėliau.

Šiandien turime pagrindo manyti, kad Platonas padarė didelę klaidą skirstydamas gamtą į sąnarius. Puikūs protai daro dideles klaidas. Jis atskyrė smegenis ir protą, atskyrė kūną ir sielą. Po to šis padalijimas, smegenų ir proto padalijimas, įsitvirtino po kito didžio filosofo René Descarteso darbų. Pasak Dekarto, visą pasaulį galima suskirstyti į dvi pagrindines dalis.

Pirmoji yra išplėstinė materiali medžiaga, res extensa – tai mūsų kūnai, tai mūsų smegenys, tai yra gyvūnų kūnai, ką gyvūnai turi. Antroji – nemirtinga siela, neišsiplėtusi dvasinė substancija, kurią turi tik žmogus. Tai reiškia, kad gyvūnai yra automatai, jie sugeba elgtis nedalyvaujant sielai ir protui, tačiau žmogus turi sielą, ji lemia jo veiksmus. Ir šiuos du pasaulius sunku sujungti, nes tai erdvinių ir neerdvinių reiškinių pasaulis.

Čia iš tikrųjų esame bent 400 metų tradicijoje ir pasaulio suvokimo inercijoje, suskirstyti į šias dvi dalis – smegenis ir protą. O tai, kas šiandien vyksta smegenų moksluose, kodėl tai svarbus momentas, ištrina šią eilutę ir parodo, kad smegenų darbas yra ir proto darbas, kad smegenys veikia kaip didžiulė milijonų, dešimčių populiacija. milijonų, gal kartais šimtai milijonų sinchroniškai aktyvuojasi, įsijungia kartu su tam tikra nervinių ląstelių veikla. Šios ląstelių grupės, funkcinės sistemos, yra saugomos kaip mūsų individualios patirties struktūra. O mūsų protas yra manipuliavimas šiomis grupėmis.

Taigi viena grupė yra pajėgi priversti veikti kitą grupę, o šių didžiulių grupių savybės yra ne tik fiziologinės savybės, bet tos subjektyvios būsenos – mintys, emocijos, išgyvenimai, kuriuos patiriame. Šiuo atžvilgiu mūsų smegenys ir protas yra viena.

Beje, idėjos yra tokios pat senovinės kaip ir Platono idėjos apie atskirumą, nes Aristotelis laikėsi būtent smegenų ir proto arba sielos ir kūno vienybės sampratos.

Tiesą sakant, biologinę programą, skirtą suvienyti smegenis ir protą, sugrąžinti protą į gamtą, sukūrė kitas puikus XIX amžiaus mąstytojas Charlesas Darwinas. Ir tai labai svarbu. Jis sujungė gyvūnų protą ir žmogaus protą, pristatydamas evoliucinę idėją, užsirašė į savo sąsiuvinį, kuris vadinosi „M“ – metafizinis, pradėjo jį pokalbio su tėvu įtaka ir užsirašė. jo mintys apie elgesį ir protą ten.

Beje, iššifravę šiuos devintajame dešimtmetyje išleistus sąsiuvinius, pradedame suprasti, koks gilus buvo Darvinas ir kaip giliai jis galvojo apie smegenis ir protą, apie sielą ir mąstymą, taip pat giliai, kaip apie biologiją apskritai ir apie evoliucija. Ir, kaip matote, jis užrašė 1938 m., stebėtinai, likus pusantro mėnesio iki savo garsiojo įrašo, kai jam įstrigo natūralios atrankos idėja, kurią padiktavo Malthuso skaitymas. Jis tai užrašė 1938 m. rugpjūtį: „Žmogaus kilmė dabar įrodyta, šios mintys jame fermentavosi.

Ir po to metafizika turėtų klestėti, nes tas, kuris supranta babuiną, padarys metafizikai daugiau nei Locke'as. Tai biologinių tyrimų programa. Tai programa, parodanti, kad mūsų smegenys ir protas yra viena. Protas yra smegenų funkcija, atsiradusi evoliucijos metu. Jis buvo reikalingas prisitaikymui, o mes nuo gyvūnų nesiskiriame kardinaliomis sielos ar proto buvimo savybėmis ir jų nebuvimu gyvūnuose. Turime sukurti naują teoriją, kaip smegenys generuoja mąstymo, sąmonės ir psichikos procesus, pagrįstą šiais evoliucijos principais.

Taigi, tiesą sakant, XX amžiuje buvo viena iš šių radikalių programų. Kai daugelį amžių žmogaus sielos savybe buvo laikoma atmintis, ir, beje, XX amžiaus pradžioje psichologijos vadovėliuose buvo galima pamatyti tokį apibrėžimą: „Atmintis yra sielos savybė“. Taigi tai, kas buvo laikoma mūsų sielos savybe, o tai yra mūsų asmenybė, mūsų atmintis, mūsų subjektyvi patirtis, buvo išversta į tyrimą, kaip biologiniai procesai skatina, formuoja mūsų atmintį ir kaip ji veikia smegenyse.

Kitaip tariant, XX amžiuje atminties mokslas, iškilęs, kaip rašė mokslo istorikas Ianas Hackingas, siekdamas sekuliarizuoti sielą, tą neįveikiamą Vakarų mąstymo ir praktikos šerdį, paveikė kelių garsių jo veikėjų darbai. pradininkai: Ebbinghaus Vokietijoje, Ribot Prancūzijoje, Korsakovas Rusijoje, nuo filosofijos iki objektyvių filosofijos tyrimų. Ir tada, dar svarbiau, į atminties tyrimus veikiančiose smegenyse. Atmintis XX amžiaus viduryje buvo pradėta tyrinėti ne kaip reiškinys, esantis už žmogaus smegenų ribų ir žmogaus smegenų produktas, bet ir kaip procesai, vykstantys žmogaus smegenyse, kai jos prisimena ar atkuria prisiminimus.

Objektyviuose neurobiologiniuose atminties tyrimuose atminties mechanizmų klausimą įprasta skirstyti į tris klausimus, tris problemas.

Pirma, kaip smegenyse formuojasi atmintis? Antra, kaip atmintis saugoma smegenyse daugelį metų? Ir trečia, kaip atmintis atrenkama pasirinktinai, kai reikia? Vienas iš pirmųjų objektyviai ištirtų klausimų buvo atminties formavimo klausimas. O štai per pastaruosius kelis dešimtmečius tyrimai perėjo nuo elgesio stebėjimo žmonių ir gyvūnų atminties formavimosi momentu, prie to, kaip atmintis saugoma dėl nervinių ląstelių genomo darbo?

Pirmuosius žingsnius šiuo atžvilgiu žengė jaunas vokietis, atmintį pradėjęs studijuoti dar būdamas jaunas... Ebbinghausas, jam pateko į Lunto knygą „Objektyvioji psichologija“, kurioje buvo aprašyti objektyvūs psichologiniai suvokimo tyrimai ir pagalvojo, kad galbūt žmogus. atmintis gali būti naudojama taip pat... galite tyrinėti taip pat? Ir jis sudarė nedidelį skaičių nesąmoningų skiemenų, kuriuos rašė ant planšetinių kompiuterių, sumaišė šias lenteles ir parodė jas sau, o po kurio laiko išbandydamas savo gebėjimą jas prisiminti skirtingais intervalais. Ir vienas iš pirmųjų dalykų, kuriuos jis atrado, buvo tai, kad atmintis įsiminimo momentu pereina dvi fazes. Pirmoji – trumpa fazė pirmosiomis minutėmis po naujos informacijos gavimo, kurioje galime saugoti beveik visą gautą informaciją.

Tada smarkiai sumažėja užpildytos informacijos kiekis, tačiau po šio laikotarpio likusi informacija saugoma labai ilgai. Jis gali būti laikomas tame pačiame lygyje savaites ar net mėnesius, kaip atrado Ebbinghaus. Taigi Ebbinghausas padarė esminį atradimą – parodė, kad įsiminimo procesai yra netolygūs ir turi dvi fazes. Pirmoji – trumpalaikė, kai sukaupiama daug informacijos, o antroji – ilgalaikė, kai informacijos kiekis nedidelis, bet išlaikomas ilgai.

Labai greitai, įkvėpti Ebbinghauso darbų, dar du vokiečių psichologai Mülleris ir Pilzeckeris, dirbę Getingene XIX amžiaus pabaigoje, pradėjo domėtis, kas vyksta ties šio perėjimo iš vienos atminties fazės į kitą ribos? Ar tai aktyvus procesas? Ir jie parodė, kad jei įsiminimo ir perėjimo iš trumpalaikės prie ilgalaikės atminties momentu žmogui pateikiama nauja užduotis, kurią jis turi prisiminti, tai ši nauja užduotis trukdo įsiminti seną informaciją ir trukdo įsiminti tai. Jie tai vadino retrogradiniais trukdžiais, naujos informacijos įtaka procesui, vykstančiam smegenyse.

Remdamiesi tuo, jie nusprendė, kad smegenyse, kai įvyksta įsiminimas, vyksta labai aktyvus procesas ir tam reikia maksimalių resursų. Jei smegenims šiuo metu duota kita užduotis, tai antroji užduotis sutampa su pirmąja ir neleidžia formuotis atminčiai. Labai įdomu, kad jei šios antrosios užduotys pateikiamos šiek tiek vėliau, po 15-20 minučių, tai neįvyksta. Iš to jie padarė svarbią išvadą, kad per šį pereinamąjį etapą atmintis smegenyse pereina į stabilią saugojimo fazę.

Neurologai tai labai greitai patvirtino savo pastebėjimais, kad esant sutrikimams, susijusiems, pavyzdžiui, su smegenų sukrėtimais, su smegenų sukrėtimais, trumpam prarandama atmintis iki smegenų sukrėtimo, o tai vėlgi rodo, kad poveikis aktyviam procesui neleidžia gauti naujausios informacijos. kad būtų prisimintas. Beje, tie patys dalykai nutinka ir priepuolių metu.

Tapo aišku, kad, pirma, atmintį galima ištirti objektyviai. Antrasis yra tai, kad formuojant atmintį yra tam tikros fazės, susijusios su aktyviais procesais smegenyse ir nervų sistemoje, todėl šie aktyvūs nervų sistemos procesai gali būti tyrimo objektai, siekiant suprasti, kaip formuojasi atmintis.

Tada buvo gana ilgas laikotarpis, kai esminių atradimų šioje srityje nebuvo, nes tirti šiuos procesus žmoguje yra be galo sunku. Ar dirbtinai nesužalosite ir nesukelsite žmogaus smegenų sukrėtimo, kad patikrintumėte, ką jis prisimena, o ko ne? Jūs negalite arba bent jau tais metais buvo neįmanoma pažvelgti į tai, kas vyksta žmogaus smegenyse šių procesų metu. Ir todėl kitas radikalus žingsnis šioje psichikos mažinimo, sielos mažinimo programoje, molekulių judėjimu smegenų ląstelėse, buvo žengtas, kai amerikiečių psichologas Carlas Dantonas parodė, kad gyvūnuose viskas yra taip pat. Jei norite, tai nuostabi Darvino programos, skirtos sugrąžinti protą į gamtą, iliustracija.

Jis parodė, kad žiurkės prisimena daug dalykų. Tai buvo žinoma prieš jį daugelyje tyrimų. Tada jis parodė kitą dalyką. Ką daryti, jei žiurkėms, išmokusioms kokią nors naują užduotį, suteikiamas trukdantis poveikis, pavyzdžiui, sukeliant trumpalaikį traukulių priepuolį su elektrokonvulsiniu šoku, tada jei šie traukuliai sukeliami iš karto po to, kai gyvūnas išmoko. ką nors, jis ilgai negalės atsiminti šios informacijos. Jis turi trumpalaikę atmintį, tačiau ilgalaikė atmintis nesusiformuoja. Tai yra, tai yra perėjimas, kurį atrado Ebbinghausas, jis egzistuoja gyvūnams ir taip pat gali paveikti nervų veiklą.

Tačiau paaiškėjo, kad, kaip ir Müllerio ir Pilzeckerio eksperimentuose, jei šis elektrokonvulsinis šokas atidedamas, pavyzdžiui, 15 minučių po treniruotės, tai niekaip nepaveiks besivystančios atminties. Tai reiškia, kad šie procesai yra universalūs. Ir iš tiesų, per ateinančius 20–30 metų paaiškėjo, kad juos galima pastebėti visuose gyvūnuose, galinčiuose mokytis, nuo primatų iki bestuburių, pavyzdžiui, vynuoginių sraigių. Priepuolių aktyvumą sraigėje galite sukelti suleisdami specialius priepuolius sukeliančius vaistus, ir ji prisimins, ką išmoko, jei tik priepuoliai prasidės iškart po treniruotės. Tai reiškia, kad tai yra universali proceso biologija.

Bet tada iškilo klausimas: jei dabar turime įrankius modeliuoti atmintį ir jos įtvirtinimą gyvūnų smegenyse, galime užduoti tokį klausimą: kokie yra mechanizmai, kas vyksta smegenų ląstelėse? Tai buvo molekulinės biologijos klestėjimo laikas. Ir kelios mokslininkų grupės iš karto pagalvojo, kad tai, kas organizmo ląstelėse saugoma ilgą laiką kaip informacija, turi būti siejama su genetine informacija, nes baltymai labai greitai sunaikinami, vadinasi, genomų veikloje turi įvykti tam tikri pokyčiai, kurie, kaip žinote, yra 2010 m. susijusi su nervinių ląstelių DNR ir jos savybių pokyčiais.

Ir kilo hipotezė, kad galbūt ilgalaikės atminties formavimasis, žiūrėk, koks šuolis iš širdies, yra nervinių ląstelių genomo veiklos savybių pasikeitimas, kūrinio ir jų DNR savybių pasikeitimas.

Norėdamas tai patikrinti, švedų mokslininkas Holgeris Heedenas atliko įvairius ir labai gražius eksperimentus. Pavyzdžiui, jis išmokė žiurkes patekti į lesyklą su maistu... balansuojant ant plonos, ištemptos, pasvirusios virvelės. Ir gyvūnai išmoko naujų įgūdžių, vestibuliarinio įgūdžio ir motorinių įgūdžių vaikščioti šia styga. Arba, pavyzdžiui, letenėle gauti maisto, kurie gyvūnai nemėgsta jo ištraukti iš cilindro, o tarp žiurkių yra kaip ir pas mus, kairiarankių ir dešiniarankių, pažiūrėjo koks gyvūnas. buvo, o paskui suteikė galimybę jį gauti tik su priešinga letenėle. Ir vėl gyvūnai išmoko.

Pasirodo, kai gyvūnai išmoksta šias ir kitas užduotis, jų smegenys patiria genų ekspresijos bangą, RNR sintezės ir baltymų sintezės padidėjimą. Ir tai atsitinka būtent šioje fazėje, iškart po naujos informacijos gavimo ir jos perėjimo į ilgalaikę formą, kurią atrado Ebbinghausas. Tai yra, čia vėl viskas sutampa.

Tačiau atliekant biologinius tyrimus, grynai koreliaciniai tyrimai, ypač su gyvūnais, kur galima manipuliuoti biologiniais procesais, dažniausiai kyla dėl priežastinių klausimų. Ne tik RNR ir baltymų sintezė didėja kartu su mokymusi, tai yra, genai yra išreikšti, svarbu paklausti: ar jie reikalingi, kad nauja informacija įsimintų? Tai gali būti atsitiktinis vieno proceso palydėjimas kitam. Ir norėdami tai patikrinti, labai greitai kelios tyrėjų grupės, pavyzdžiui, Flexnerio grupė JAV, pradėjo švirkšti gyvūnams, kai jie mokosi naujos užduoties, baltymų ar RNR sintezės inhibitorių, tai yra trukdyti šiam procesui. banga, genų ekspresijos banga, kuri lydi mokymosi procesą.

Paaiškėjo, kad gyvūnai mokosi normaliai, jiems nesutrinka senos, jau susiformavusios elgesio formos, be to, jie geba trumpai prisiminti tai, ką išmoko. Tačiau kai tik ateina ilgas perėjimo prie ilgalaikės atminties etapas ir šios atminties saugojimas savaitę, mėnesius, gyvūnams šios atminties nėra. Tai yra, trukdymas genomo funkcionavimui ir trukdymas RNR molekulių bei baltymų sintezei mokymosi metu neleidžia formuotis ilgalaikei atminčiai. Tai reiškia, kad ilgalaikė atmintis tikrai priklauso nuo nervinių ląstelių genomo veikimo. Ir tada labai svarbu suprasti klausimus, kokie genai yra įjungti nervinėse ląstelėse, kas juos sužadina mokymosi momentu ir kokios jų funkcijos? Kaip tai reiškia, ką mes galime patirti kaip subjektyvią... savo subjektyvią patirtį?

Devintojo dešimtmečio viduryje (70-aisiais) tokius genus vienu metu atrado dvi tyrėjų grupės, viena iš Sovietų Sąjungos, o antroji – Vokietijoje ir Lenkijoje. Mūsų šalyje dirbusioje grupėje šių genų specialiai ieškojome kartu su Molekulinės biologijos ir molekulinės genetikos instituto darbuotojais. Ir tai, kas mums padėjo juos rasti, buvo hipotezė, kad procesai, vykstantys smegenyse naujos patirties formavimosi metu, galbūt apima tuos pačius ląstelių principus ir mechanizmus, kurie yra susiję su nervų sistemos vystymosi procesais. ryšių užmezgimas ir ląstelių diferenciacija?

Ir atradę vieno iš vystymosi reguliatoriaus genų, koduojančio baltymą, kuris kontroliuoja daugelio kitų genų darbą, darbą, vadinamąjį „transkripcijos faktorių“, nusprendėme pažiūrėti, čia ši išraiška rodoma raudonai, matote, taip, raudonai 19 dienų amžiaus žiurkės embriono smegenų žievėje. Nusprendėme pažiūrėti, kas vyksta suaugusiųjų smegenyse dėl šio geno veikimo?

Paaiškėjo, kad gyvūnai, esantys pažįstamoje aplinkoje ir nieko naujo neišmokę, šio geno praktiškai neišreiškia, nervinėse ląstelėse šio geno produktų nėra. Tačiau kai tik gyvūnas atsiduria jam naujoje situacijoje ir ją prisimena, smegenyse įvyksta šio geno ekspresijos sprogimas.

Be to, kaip matote iš šios išraiškos laukų, ši išraiška susijusi su daugybe nervų ląstelių. Įsikūręs įvairiose smegenų struktūrose. Kaip vėliau paaiškėjo, raiškos vietos labai priklauso nuo to, kokią subjektyvią individualią patirtį smegenys šiuo metu įgyja. Vienoms atminties formoms tai yra tam tikros raiškos zonos, kitoms – skirtingos. Prie to grįšime daugiau, kai kalbėsime apie atminties kartografavimą.

Tuo tarpu pažiūrėkime į supaprastintą diagramą, kas vyksta nervų sistemos ląstelėse, kai vyksta mokymasis? Stimulai, paverčiami tam tikromis cheminėmis molekulėmis, veikiančiomis neurono ar nervinės ląstelės membraną, perduoda signalus per ląstelės citoplazmą į branduolį. Štai čia suaktyvinami mano parodyti genai, vienas iš jų ankstesnėje skaidrėje yra c-Fos transkripcijos faktorius.

Transkripcijos faktoriai skiriasi tuo, kad jų sintetinami baltymai – tai yra baltymų atsiradimas citoplazmoje – nelieka citoplazmoje, o grįžta atgal į branduolį. O c-Fos ir c-Jun šeimų genų atveju, antrasis genas, kuris taip pat pasirodo esantis aktyvuotas daugelyje mokymosi situacijų, jie sudaro sudėtingus baltymų kompleksus vienas su kitu, galinčius paveikti didžiulį. Nervinės ląstelės genomo sričių skaičius. Šios sritys yra kitų genų reguliavimo regionai. Kitaip tariant, signalas, ateinantis į nervinę ląstelę mokymosi metu, per daug daug įėjimų, patenka į kelių transkripcijos faktorių aktyvavimo kliūtis, o tada jų poveikis išsišakoja ir pakeičia visos ląstelės programą, nes kai kurie iš šių genai yra taikiniai, reguliuojami transkripcijos faktorių.faktoriai padidina jų aktyvumą, o kai kurie yra slopinami. Jei norite, ląstelė pertvarko savo darbo programą, veikiama mokymosi situacijos.

Kodėl ši schema buvo įdomi? Pirma, paaiškėjo, kad atminties formavimas vyksta per dvi baltymų sintezės ir genų ekspresijos fazes. Pirmoji – iškart po treniruotės, kai Ebbinghausas tai pamatė, o tada suaktyvinami vadinamieji ankstyvieji genai. Tačiau po to atsiranda antroji aktyvacijos banga po ankstyvųjų genų produktų poveikio genomui. Vadinamieji vėlyvieji genai.

Antra, kadangi ankstyvųjų genų struktūra, jų reguliavimo sritys, taip pat jų gebėjimas veikti tam tikrus kitų genų reguliavimo regionus buvo gerai ištirtas ląstelių biologijoje, tapo įmanoma iššifruoti kitus du klausimus. Taigi, visų pirma, išsiaiškinome, kokie tai genai? Antra, grįžtant nuo tokių genų, čia parodytas, pavyzdžiui, vienas iš ankstyvųjų genų. Matote, kad šio geno reguliavimo vietoje, kurią reprezentuoja ši seka, yra sugrupuota daugybė transkripcijos faktorių, tarp kurių yra phos ir juna, apie kuriuos aš kalbėjau, yra genų, kurie turi kitus pavadinimus, yra transkripcijos faktorius. kurie turi kitus pavadinimus, pavyzdžiui, krepas .

Ir paaiškėjo, kad grįžtant šia grandine atgal, uždavus klausimą treniruočių metu, buvo suaktyvinti ankstyvieji genai, kas juos sukėlė, kokie signalai pateko į jų reguliavimo vietas, kokie signalai lėmė reguliatorių prisijungimą prie jų reguliavimo vietų, kurie iš antrieji ląstelės pasiuntiniai perdavė šiuos signalus ir galiausiai, kurie receptoriai buvo suaktyvinti?

Buvo galima iššifruoti signalų seką iš branduolio, nuo membranos iki nervinės ląstelės genomo, kurie veikia mokymosi metu. Ir vienas iš šio tyrimo pradininkų, amerikiečių neurologas Ericas Kendelis iš Kolumbijos universiteto, gavo Nobelio premiją už šios kaskados iššifravimą.

Šie tyrimai turi daug įdomių pasekmių. Jie pasirodė netikėti. Pavyzdžiui, paaiškėja, kad kai kurių šių kaskados elementų defektai ne tik sukelia mokymosi sutrikimus suaugusiems gyvūnams, bet ir sukelia ligas, susijusias su psichikos raidos sutrikimais vaikams. Tai nuostabus dalykas. Kadangi tokios ligos, pavyzdžiui, Rubinstein-Taybi sindromas, ilgą laiką buvo laikomos įgimtomis ligomis. Dabar suprantame, kad iš tikrųjų tai yra sutrikimai, lemiantys ankstyvo mokymosi galimybių trūkumus, vaiko atminties formavimąsi pirmosiomis jo gyvenimo savaitėmis ir mėnesiais. Ir kaip tik dėl to sutrinka psichinė raida.

Ir to pasekmės taip pat yra skirtingos. Vienas dalykas, kai dėl medicininių priežasčių šis vaikas gali gauti tam tikrų vaistų, gerinančių šiuos mokymosi gebėjimus; Kitas dalykas buvo atsižvelgti į tai, kad tai įgimta liga, kuri po gimimo negydoma.

Kitas netikėtas dalykas, kuris pamažu ėmė aiškėti iššifruojant šias kaskadas, yra tai, kad jos siaubingai savo sudedamosiomis dalimis primena tuos ląstelių procesus, kurie vyksta besivystančiose smegenyse diferencijuojantis nervinėms ląstelėms. Jie dažnai naudoja tas pačias signalines molekules, o kai kurios iš šių molekulių pirmą kartą buvo atrastos kūrimo metu, o tada paaiškėjo, kaip, pavyzdžiui, įvairūs neurotrofinai, kad mokymosi metu jos taip pat yra signalinės molekulės.

Ir kitos molekulės, pvz., glutamatas ir NMDA receptoriai, kurie jį priima, iš pradžių buvo tiriamos, susijusios su mokymusi, o vėliau pasirodė, kad jos vaidina svarbų vaidmenį nuo laiko priklausomoje neuroninio ryšio vystymosi stadijos veikloje. Tas pats pasakytina apie įvairias antrųjų pasiuntinių baltymų kinazes ir, galiausiai, transkripcijos faktorius ir tikslinius genus.

Gauname vaizdą, kad kai žiūrime į vystymąsi ir mokymąsi, matome labai panašias molekulines kaskadas. Tai reiškia, kad kiekvienas vystymosi epizodas yra labai panašus į mokymosi epizodą arba kad suaugusiųjų smegenų vystymosi procesai niekada nesibaigia. Kiekvienas pažinimo veiksmas mums yra mažas morfogenezės ir tolesnio vystymosi epizodas. Bet atkreipkite dėmesį – kurį? - pagal kognityvinę kontrolę, priešingai nei vyksta embriono vystymosi metu. Kitaip tariant, mūsų žinios, mūsų psichika, mūsų protas, lemiantys naujų žinių įgijimo procesus, yra ir šias žinias kaupiančių ląstelių diferenciacijos paleidikliai.

Ir galiausiai, dar viena svarbi pasekmė. Tai, kad atmintis turi molekulinius mechanizmus ir daugelis jų yra susiję su procesais, vykstančiais ne tarp ląstelių, o ląstelės viduje, kai signalas perduodamas iš membranos į genomą, reiškia, kad be psichotropinių vaistų, kurie atsirado psichiatrijoje 50-ųjų ir gali veikti perduodant signalus tarp nervų ląstelių, kurios gali reguliuoti mūsų suvokimą, emocijas, skausmą, elgesį ir pan.

O ateityje turėsime ir pradeda atsirasti mnemotropinių vaistų, kurių poveikis visai kitoks. Kadangi jie veikia ir turės veikti procesus, vykstančius po informacijos apdorojimo neuroniniuose tinkluose, susijusiuose tik su jų saugojimu, mes nepastebėsime jų poveikio mūsų elgesiui, jie neturės šalutinio poveikio – sužadinimo, slopinimo, pokyčių. mūsų suvokimo ar dėmesio procesai . Bet jie galės ilgą laiką moduliuoti informacijos įsiminimo procesus. Ir dabar tokių vaistų ieškoma.

Taigi atminties molekulinės biologijos klausimai, kylantys tiriant informacijos saugojimo smegenyse biologinį pagrindą, lėmė tokius sprendimus: kad ilgalaikės atminties formavimas yra pagrįstas universalios ankstyvosios kaskados aktyvavimu. ir vėlyvieji genai, lemiantys besimokančio neurono, jo molekulinio baltymo fenotipo restruktūrizavimą.

Taip pat iš pastarųjų metų tyrimų žinome, apie ką dar nekalbėjau, kad atminties saugojimas visą gyvenimą vyksta dėl epigenetinių persitvarkymų, tai yra, keičiasi nervinių ląstelių chromatino būsena. Epigenetinės atminties būsena neurone keičiasi, ląstelių diferenciacijos būsena, saugoma dėl mokymosi, galima tol, kol yra ląstelių diferenciacijos būsena, išsaugant jos tam tikro tipo nervinės ląstelės savybes. plėtra.

Užbaikime šį fragmentą čia. Manau, kad kalbu 42 minutes, tiesa? Ar turime laiko klausimams?

Klausimas: (sunku girdėti) Turiu klausimą. ...teorija, ..būti nesąmoningai...

Atsakymas: Gal būt. Apie tai kalbėsiu antroje dalyje.

Klausimas: Ačiū. Ir tada antras klausimas. Kokia ribota mūsų atmintis...

Atsakymas: Nė vienas iš eksperimentinių bandymų nustatyti atminties dydį ir ribas nedavė jokių apribojimų. Pavyzdžiui, viename iš Kanados psichologo Stanlingo atliktų eksperimentų buvo tiriama, kiek veidų studentai sugebėjo prisiminti. Ir jiems trumpais intervalais buvo rodomos skirtingos nuotraukos, o po kurio laiko, parodžius dvi nuotraukas, buvo paprašyta išsiaiškinti, kuri parodyta, o kuri nauja? Paaiškėjo, kad pirmas dalykas yra tai, kad dauginimosi tikslumas yra didelis ir nepriklauso nuo apimties, tai yra, viską ribojo tik mokinių nuovargis. Pavyzdžiui, iki 12 tūkstančių nuotraukų buvo atkurta iki 80 procentų tikslumu.

Atkreipkite dėmesį, kad čia, be abejo, svarbu, kas buvo padaryta, čia buvo atmintis atpažinimui, o ne aktyviam atkūrimui. Tačiau tai yra kitokia atminties forma.

Klausimas: Laba diena!

Atsakymas: Laba diena.

Klausimas: Rusijos valstybinio humanitarinio universiteto studentė, jei leisite, norėčiau užduoti tokį klausimą. Įžanginėje paskaitos dalyje kalbėjote apie tokią naują problemą kaip smegenų mokslas ir proto mokslas. Tai, žinoma, susiję su jūsų nagrinėjama problema – dirbtiniu intelektu. Laikui bėgant, man atrodo, protingos gyvenimo formos turėtų tapti prisitaikančios, revoliucinės, besivystančios, o tai apskritai gali lemti nekontroliavimą. Kiek ši problema nagrinėjama dabar ir kada ji gali tapti aktuali? Ir antra, kad kurdami tokias naujas intelektualinio gyvenimo formas, kaip jūs manote, būsime pasiruošę tokių įvykių raidai, kai šios naujos intelektualinės gyvybės formos taps, na, galbūt tokiais pačiais padarais, kokie esame dabar, nes kadaise Kadaise tai taip pat nėra toli ir toks scenarijus yra įmanomas. Ačiū.

Atsakymas: Bijau suklysti savo prognozėje. Apskritai pastarųjų metų patirtis rodo, kad pažanga, kuri daroma šioje srityje, smegenų ir proto tyrimų srityje, beje, nėra vienodai pasiekiama dirbtinio intelekto srityje, pažanga ten. yra lėtesnis, bet vis dėlto toks nuostabus ir nenuspėjamas, kad tik po kelerių metų bet kokios prognozės gali pasirodyti klaidingos. Bet mano prognozė bus tokia.

Dar neturime būtybių, galinčių, kaip dirbtinis intelektas, pirmiausia: išspręsti tas pačias problemas, kurias sprendžia žmonės, net apytiksliai, ypač besikeičiančių prisitaikymo situacijų sąlygomis.

JAV gynybos agentūros DARPA mokslininkai prieš porą metų pradėjo naują dirbtinio intelekto programą, sakydami, kad nustos finansuoti visus klasikinių dirbtinio intelekto schemų tyrimus, nes manė, kad sprendžiant adaptacines problemas, biologinės smegenys buvo sunaikintos. pranašesnis už geriausią esamą. dirbtinio intelekto formos, sukurtos remiantis dabartinėmis architektūromis nuo milijonų iki milijardų kartų. Ar galite įsivaizduoti skirtumą?! Tai ne operacijų greičio klausimas. Tai gebėjimo generuoti naujus sprendimus dinamiškai kintančioje aplinkoje klausimas.

Kada ši kliūtis bus įveikta milijonus ir milijardus kartų? Na, gal tai yra artimiausia ateitis, bent kelios universitetų grupės ir IBM kompanija pradėjo tyrinėti naują architektūrą, kurioje jos elementai ir mokosi, ir geba skaičiuoti, tai yra panašiai, ką iš tikrųjų daro nervų sistema, kur nėra atskiros atminties saugyklos, o atskirai – informacinių elementų.

Manau, kad dirbtinis intelektas turi dar vieną sudėtingą problemą. Kad iki šiol visos mūsų kuriamos sistemos, pradinė jų elgesio sąlyga yra žmogaus kūrėjo įdėta į jas, tai yra, jis pats nesugeba generuoti šių pradinių sąlygų. Ji neturėjo evoliucijos. Bet tai įveikiama ir dirbtinės gyvybės modeliuose, evoliuciniame darbe, kur jie prasideda nuo labai paprastų nervų tinklų. Tada jiems leidžiama vystytis aplinkoje, palaipsniui sprendžiant prisitaikymo problemas. Ir šiam intelektui iškyla net pačios adaptacinės užduotys, naujos, kurių kūrėjai neplanavo.

Taigi galbūt per ateinančius 10–15 metų šiose srityse pamatysime didelę pažangą. Ar jie pasieks subjektyvią patirtį ir žmogaus psichiką – labai sunkus klausimas, manau, kad ne.

Klausimas: .... Marina ... gimnazija 1529. jei šiandien žinome žmogaus mokymosi mechanizmus, tai kaip vertinate galimybę akimirksniu išmokti kalbų, akimirksniu įgyti įgūdžių žmogui, kuris... daug bendrauja?

Atsakymas: Iš to, ką žinome apie žmonių ir gyvūnų mokymąsi, tai yra procesas, susidedantis iš atskirų pasikartojančių veiksmų. Kiekviename iš jų įgyjamas tam tikras naujų žinių vienetas. Norėdami išmokti kalbą, negalime to padaryti vienu šuoliu. Tam reikia tūkstančių ar dešimčių tūkstančių pakartojimų vaikui, kuris sukuria naujas hipotezes apie supantį pasaulį ir suvokiamus garsus, juos išbando, atmeta, tvirtina, kuria schemą.

Tokių treniruočių, beje, istorinių ta prasme, kad kiekvienas vaikas tai vyksta savaip, mechaniškai, rezultatus perkelti į kito žmogaus galvą ar net į dirbtinį intelektą – šiandien neįmanoma užduotis. Neįmanoma išmokti naujos kalbos iš karto, kaip neįmanoma vienu metu įgyti penkerių vaiko gyvenimo metų patirties.

Klausimas: Ačiū.

Atsakymas: Prašau. Pertrauka? Ar manome, kad tai pertrauka, ar turite daugiau klausimų?

Klausimas: Dmitrijus Novikovas, gimnazija 1529, norėjau paklausti, girdėjau, kad yra vaistų, padedančių gerinti atmintį, ar yra rezultatų, kokius procesus smegenyse jie sustabdo?

Atsakymas: Tokių vaistų yra. Jie žinomi jau seniai. Kai kurios iš jų – šimtmečius žinomos priemonės, dažniausiai vaistažolių preparatai. Kiti yra chemikalai. Pavyzdžiui, amfetamino grupės vaistai, reguliuojantys signalo perdavimo procesus nervinėse ląstelėse, Antrojo pasaulinio karo metais buvo naudojami atminčiai, dėmesiui ir mokymosi gebėjimams stimuliuoti abi pusės – vokiečiai, anglai ir Amerikos.

šeštajame dešimtmetyje labai išaugo jų bandymai jais naudotis, pavyzdžiui, studentai, norėdami pagerinti savo gebėjimą įsiminti didelius informacijos kiekius ruošiantis egzaminams. Ir dabar švelnesnės šių vaistų versijos, pavyzdžiui, Ritalinas, cirkuliuoja... bent jau Amerikos universitetuose, kai kurie studentai juos vartoja. Tačiau paaiškėjo, kad jie turėjo šalutinį poveikį.

Kad, pirma, jie konkrečiai neveikia atminties, veikiau veikia procesus, susijusius su... jie yra psichotropiniai, o ne mnemotropiniai, veikia procesus, susijusius su suvokimu, dėmesiu, koncentracija ir t.t.

Antra. Nuo jų gali išsivystyti priklausomybė, o tai labai nemalonu. Kuo jaunesnis tai įvyksta, tuo pavojingesnis jis gali būti. Šiais laikais kuriami vaistai, galintys veikti signalus, perduodamus jau nervinės ląstelės viduje. Kai kurios iš šių aptiktų kaskadų buvo patentuotos. Ieškoma vaistų, kurie galėtų selektyviai moduliuoti šias atminties savybes, nepaveikdami psichotropinio komponento, tai yra, psichogeninio komponento.

Tokių medžiagų rinka vis dar labai maža, jos daugiausia skirtos vyresnio amžiaus žmonių, ypač sergančių neurodegeneracinėmis ligomis, atminties sutrikimams gydyti, tačiau kai kurios iš jų ateityje gali būti naudojamos kaip pažinimo stimuliatoriai. Bent jau pastaraisiais metais aktyviai diskutuojama apie tokių pažinimo ar mnemotropinių vaistų vartojimą sveikų žmonių. Dėl naudojimo atsakomybės yra specialios etikos komisijos, kurios svarsto, ar tai leistina, ar ne? Tačiau tendencija čia aiški. Tokie atminties vitaminai.

gerai. Taip, padarykime tai.

Atsisveikindamas norėjau pasakyti taip: matote, klausimai, kurie buvo užduoti, buvo susiję su tam tikromis technologijomis, tai yra galimybė valdyti atmintį, galimybė vienu metu gauti didelį kiekį informacijos, galimybė perduoti ir įsisavinti kalba per trumpą laiką, galimybė gauti saugias ir veiksmingas tabletes atminčiai gerinti. Visa tai tiesa. Bet kadangi esame „Kultūra“ kanale, tai apie antrąją pusę norėčiau pasakyti, kad mūsų atminties pažinimas yra mūsų savęs pažinimas. Nes, kaip sakė Gabrielis Garcia Marquezas: „Gyvenimas yra ne dienos, kurios išgyvenamos, o dienos, kurios prisimenamos“. O smegenų ir atminties mechanizmų tyrinėjimas didžiąja dalimi yra mokslininkams, nagrinėjantiems šį klausimą, ne naujų technologijų kūrimo problema, nors tai ir svarbu, o sekimo senoviniu orakulu, kuris nurodė – pažink save, problema!

Atkreipkime dėmesį ir į tai. Labai ačiū.

Po pertraukos antra paskaita

Naujausi atminties fiziologijos, informacijos saugojimo, paieškos ir atkūrimo mechanizmų tyrimai. Gebėjimas atsiminti, atminties procesų priklausomybė nuo siūlomų aplinkybių.

Konstantino Vladimirovičiaus Anokhino 2-osios paskaitos, transliuotos per TV kanalą „Kultura“ kaip projekto ACADEMIA dalis, stenograma:

Dabar norėčiau tęsti pasakojimą apie atmintį, bet atsigręžti į kitą atminties pusę. Juk atmintis nėra molekulių savybė ar net nervinių ląstelių kontaktų, kurie keičiasi dėl patirties, savybė. Taip, tai priklauso nuo nervinių ląstelių genomo darbo, kaip matėme praeitą kartą, tačiau atmintis, kaip ir kitos psichologinės smegenų funkcijos, yra milijonų ir milijonų nervinių ląstelių vienalaikio darbo darinys. Ir norėdami suprasti, kas yra atmintis, turime suprasti, kaip yra išdėstytos šios nervų ląstelių sistemos, kuriose saugomi atminties pėdsakai.
Įdomu tai, kad atminties molekulinės biologijos tyrimas netikėtai atskleidė atminties veikimo visose smegenyse problemas. Nes jau gana seniai žinoma, kad žmogaus atmintis yra padalinta į kelias skirtingas sistemas. Kai kurios atminties formos labai priklauso nuo sąmonės, kai kurios yra nesąmoningos, ir mes automatiškai atkuriame šiuos įgūdžius, pavyzdžiui, įgytus ilgalaikio mokymosi metu. Tarp mūsų sąmonei prieinamos atminties galime išskirti atmintį, susijusią su įvykiais ir faktais, tą, kurią savanoriškai išgauname iš savo praeities patirties, ir tai vadinama semantine atmintimi. Galime prisiminti ištisus praeities epizodus jų seka ir besiskleidžiant – tai vadinama epizodine atmintimi.
Klinikų tyrimai parodė, kad žmonėms, turintiems tam tikrų smegenų pažeidimų, gali nukentėti kai kurios atminties formos, bet ne kitos formos. Pavyzdžiui, kai pažeidžiama smegenų struktūra, vadinama hipokampu, pavaizduota čia, sutrinka žmogaus gebėjimas įsiminti naują informaciją, sutrinka atmintis apie kelerius metus iki šios žalos, tačiau stebėtinai daug gebėjimų lavinti įgūdžius konservuoti. Ir tada tokiems pacientams, iš kurių kelis išsamiai ištyrė neuropsichologai ir psichologai, atsiranda keista būsena, kai jie išmoksta kai kurių dalykų, bet visiškai neprisimena, kad šiuos įgūdžius įgijo.
Pavyzdžiui, mūsų garsus psichiatras ir vienas iš atminties tyrimo pradininkų Sergejus Sergejevičius Korsakovas, apibūdindamas žmonių atminties sutrikimo sindromus, rašė, kad tokie pacientai, atrodo, nieko neprisimena, tačiau, būdami klinikoje, Korsakovas. kliniką, kliniką, kuri ją vadina, savo viešnagės metu tyrinėja patalpų išplanavimą, valgomojo vietą ir geba orientuotis šiuose gana painiuose klinikos koridorių labirintuose. Panašiai klinikos pacientai, turintys hipokampo pažeidimą, neprisimindami, kad jie ko nors išmoko, gali išspręsti sudėtingas labirinto problemas, susijusias su judėjimu iš vieno labirinto taško į kitą arba skaitydami žodžius atgal arba spręsdami galvosūkius, neigdami, kad jie kada nors tai padarė. mačiau tai.
Kai kurios atminties formos, pavyzdžiui, pirmavimas, yra nesąmoningos, tačiau vis dėlto gali daryti įtaką mūsų tolesniam suvokimui ir elgesiui. Pirmavimas – tai nervų sistemos savybė prisiminti tam tikras juslines aplinkinio pasaulio ypatybes ar poveikį smegenims, nesąmoningai į jas reaguoti, tarsi būtų pažįstamos, lyginant su tuo, ko nėra. Pavyzdžiui, jei žmogui skaitomi žodžiai, kurie baigiasi skirtingai, o po kurio laiko jam duodamas žodis, kuris prasideda ir turi keletą galūnių, greičiausiai jis užbaigs jį taip, kaip matė žodį. pirmasis išbandymas.
Įdomu tai, kad, pavyzdžiui, gruntavimas nesutrinka, kai pažeidžiamas hipokampas, o pacientas neprisimena, kad jam buvo parodyti šie žodžiai, o užpildo tiksliai taip, kaip reikia. Yra net kai kurie tyrimai, rodantys, kad operacijos metu anestezijos metu, jei žmogus skaito šį lapą, tada pabudęs iš anestezijos jis užbaigs žodžius dviprasmiška pabaiga taip, kaip girdėjo žodžius narkozės metu. .
Kaip visos šios atminties sistemos veikia smegenyse?Ar smegenyse matome atminties pėdsakus?Ar smegenyse matome pačios atminties pėdsakus? Pasirodo, atminties pėdsaką visose smegenyse vizualizuoti tinka tie patys metodai, kurie buvo naudojami tiriant gyvūnų atmintį, tiriant atminties molekulinę biologiją. Kadangi genų darbas įsiminimo momentu vyksta tik atskirose ląstelėse. Geltona čia rodo nervinius impulsus, einančius per daugelį neuronų tinklų, o raudona rodo geno aktyvavimą viename iš didžiulio tinklo neuronų, kuris, tiesą sakant, tęsiasi toli, toli ir saugo milijonus ląstelių, susijusių su naujos informacijos įsiminimu.
Taigi, jei galėtume pamatyti visas ląsteles, kurios įjungė šį geną, kai gyvūnas susidūrė su kažkuo nauja, pavyzdžiui, pelių mergaitė pamatė jai patikusį berniuką. Ir tai yra visas pojūčių kompleksas, kuris pelėms daugiausia asocijuojasi su kvapu, regėjimu ir kitais dalykais, ar galime pamatyti šio prisiminimo šviesą? Pasirodo, galime.
O neurofiziologai jau seniai svajojo: jei jie galėtų smegenis padaryti skaidrias ir stebėti nervinių ląstelių darbą šiose smegenyse, kaip elektros lempučių darbą dideliame elektros tinkle, naudodami genų zondus, kurie aptinka įsijungiančių genų aktyvavimą. neuronuose atminties formavimosi metu mes iš tikrųjų nustatome tokį elektros tinklą. Belieka tai įsivaizduoti. Fizikos ir optikos metodai smegenų tyrimuose taip pat leidžia tai padaryti.
Šiame paveikslėlyje matote naujoje situacijoje atsidūrusios ir ją prisiminusios pelės hipokampą. Šiuo metu tuose neuronuose, kurie dalyvavo formuojant tokį pėdsaką, buvo suaktyvintas genomas ir įjungti genų transkripcijos faktoriai, apie kuriuos kalbėjau praėjusį kartą.
Galime naudoti skirtingus metodus, antikūnus prieš šiuos baltymus ar kitus molekulinius zondus, kad pamatytume šias atskiras nervines ląsteles visame hipokampe – struktūra, kurią žinome iš stebėjimų apie atminties pažeidimus žmonėms, yra labai svarbi atminties pėdsakų susidarymui. Galime pradėti žvelgti į šį didžiulį nervinių ląstelių tinklą ir tyrinėti jo formavimosi dėsningumus atliekant įvairias mokymosi, atminties, atsiminimo užduotis, užduodant klausimus, kas nutinka smegenyse, kai atsiranda vienos ar kitos formos atmintis. susiformavo? Kas atsitinka, kai atmintis atkuriama veikiančiose smegenyse? Ar tai kaip nors veikia senos atminties savybes?
Šie tyrimai davė keletą netikėtų rezultatų. Vienas iš netikėtų atradimų buvo tas, kad genai, kurie mokymosi momentu atrodė reikalingi naujai informacijai prisiminti – prisiminti pirmąjį perėjimo iš trumpalaikės į ilgalaikę atmintį fazę ir tam trukdantį baltymų sintezės blokadą. ? – atrodė po Kai atmintis perkeliama į ilgalaikę saugyklą ir pastebimas genomo aktyvumo padidėjimas, ji fiksuojama. Ir vėlesnė įtaka smegenims negali kažkaip pakeisti, ištrinti ar paveikti senosios atminties; dabar ji stabiliai saugoma diferencijuotų neuronų tinkluose.
Tačiau kai mes ir kiti autoriai pradėjome tyrinėti, kas vyksta smegenyse tokios senos atminties gavimo momentu, netikėtas faktas paaiškėjo, kad atkūrimo momentu smegenyse dėl kažkokių priežasčių suaktyvėja labai panašūs molekuliniai mechanizmai. senoji atmintis, panaši į tuos, kurios suaktyvėjo įsiminimo momentu.
Taigi kaip tai atrodo? Jei atmintis būtų panaši į kompiuterio atmintį, į tam tikrą kompaktinį diską, kuriame įrašome informaciją, tai įrašant informaciją reikia ją integruoti į disko optinę laikmeną – tai yra konsolidavimas. Po to informacija yra saugoma šiame diske ir jai netaikoma jokia įtaka, trukdanti įrašymo momentui, tai yra, diskas yra stabilus, ir jūs galite gauti šią informaciją, jei reikia.
Įsivaizduokite situaciją: kiekvieną kartą, kai skaitote informaciją iš šio kompaktinio disko, jos turinys keičiasi ir ten vyksta perrašymo procesai, apskritai nepriklausomai nuo jus dominančio skaitymo. Genų aktyvavimo atradimas gyvūnų smegenyse atkuriant seną ilgai susiformavusią atmintį labai panašus į šią neįprastą situaciją. Pasirodo, kiekvieną kartą, kai pašalinama atmintis, arba daugeliu atvejų, kai atmintis pašalinama, mūsų diske įvyksta tam tikrų pokyčių, ten įvyksta kažkoks perrašymas.
Kokia šio perrašymo reikšmė? Galime naudoti tą pačią techniką, kurią mokslininkai naudojo septintajame dešimtmetyje, galime stengtis, kad nesusidarytų naujai susintetinti baltymai – tam tikrų genų darbo produktai, nes įvesime baltymų sintezės blokatorius, žiūrėsime, kas atsitiks su senais. atmintis? Prognozės, kurios pirmiausia ateina į galvą, yra tai, kad nieko neturėtų atsitikti. Galbūt šie nervinių ląstelių veikimo pokyčiai, kuriuos matome atmintyje atkuriančio gyvūno, yra susiję su tuo, kad jis, be senosios atminties, ką nors prisimena papildomai.
Bet pažiūrėkime, kas atsitiks eksperimente? Čia rodomi du eksperimentai. Vienoje vištos mokėsi užduoties, kur joms buvo duotas karoliukas, jos su džiaugsmu baksnojo į šį karoliuką kaip į galimai valgomą daiktą, jis buvo kartaus, buvo padengtas tokia medžiaga kaip chininas. Jie išspjauna jį ir daugiau niekada nebenori jo pešti, jei duosi jiems šį karoliuką. Jie puikiai tai atsimena ir išskiria iš kitų karoliukų, kuriuos mielai peša.
Ir tada mes darome šiuos veiksmus. Po kurio laiko, kai atmintis jau sutvirtinta, kai ji perėjo į patvarią saugyklą, vėl grįžtame į šią situaciją ir šį kartą parodome tik tą patį karoliuką, kuris buvo mokymosi metu. Natūralu, kad jie jos nepeša. Kodėl? Nes jie tai prisimena ir su pasipiktinimu atmeta, tai yra, atgauna atmintį. Čia nevyksta naujo mokymosi ar naujo įkandimo. Tačiau ištraukimas vyksta. Ir šiuo metu arba šiek tiek anksčiau viščiukams pristatome medžiagų, kurios sutrikdo naujų baltymų sintezę. Taigi, jei atsirado genų ekspresijos šuolis, kaip matėte ankstesnėje skaidrėje, mes jį pašalinsime. Ir mums įdomu, kokios bus pasekmės?
Pasirodo, jei šiuos gyvūnus tiriame po kurio laiko, po paros, pavyzdžiui, tai vištos, gavusios tik baltymų sintezės inhibitoriaus injekciją, bet atminties neišgavę, yra viena kontrolinė grupė, jos viską puikiai prisimena. Jų atkūrimo dažnis yra 90 procentų, o tai reiškia, kad atmintis iš tikrųjų atrodo konsoliduota. Viščiukai, kurie gavo tik karoliuką, bet negavo baltymų sintezės blokatorių, taip pat puikiai viską prisimena, tai natūralu, atminties atkūrimas neturėtų turėti jokios įtakos. Jei skaitote kompaktinį diską, tai jokiu būdu neturėtų turėti įtakos tai, kas jame saugoma.
Bet čia yra kombinuota situacija. Vištiena prisimena, kas buvo susijusi su šiuo karoliuku, nesugebėjimo pakartotinai sintetinti baltymų. Pažiūrėk, kas atsitinka su atmintimi? Tai šios grupės ir šios grupės derinys, dėl kurių gyvūnas praranda atmintį, kuri atrodė susiformavusi seniai. Ir tas pats vyksta kituose modeliuose. Dabar tokių studijų pasaulyje daug. Ir jie rodo, kad tai yra universalus reiškinys, jis egzistuoja tarp mūsų. Kitaip tariant, jei prisimenate ką nors seno ir tuo metu įsiminimo procesas trukdo, tai yra galimybė pamiršti šį seną dalyką. Tai visiškai nebanalus dalykas, visai ne intuityvus.
Kodėl turėtume pamiršti seną arba kodėl iš tikrųjų kiekvienas naujas prisiminimas turėtų būti perrašytas, kas atsitinka ir pakeisti seną atminties pėdsaką? Atminties mokslininkai dabar stengiasi suprasti, kas yra šis mechanizmas, tačiau akivaizdu, kad jis yra labai svarbus šiais metodais atrastai atminčiai. Atrado kas, neurologai.
Tiesą sakant, tai parodo, kaip dažnai to paties dalyko tyrinėtojai nežino arba nekreipia dėmesio į tai, ką daro kiti specialistai to dalyko studijose. Tiesą sakant, atminties savybes tyrinėjantys psichologai labai ilgai žinojo apie kažką panašaus, nors ir ne „nervų mechanizmų“ prasme.
Žymus anglų psichologas Frederickas Bartlettas, XX amžiaus pradžioje dirbęs Kembridže, atliko eksperimentus atminties procesams tirti. Pavyzdžiui, jis savo tiriamiesiems rodydavo įvairias nuotraukas ir, pavyzdžiui, kaskart, savaitėmis, prašydavo nupiešti tai, ką prisiminė praėjusį kartą, ir kaupdavo tokias nuotraukas, vieną, antrą, trečią, ketvirtą... arba duodavo kompleksą. istoriją, kurią buvo sunku interpretuoti, ir paprašė ją perpasakoti kas savaitę.
Paaiškėjo, kad dėl tokių perpiešimų ar istorijų istorija subjekto galvoje arba vaizdas subjekto galvoje gali radikaliai transformuotis su kiekvienu paskesniu ištraukimu, pakeisdamas ankstesnį. Ir, kaip ir šių vaizdų, ir tokių istorijų atveju, subjektas yra visiškai tikras, kad jo pasakojama istorija ar piešiamas paveikslas buvo ta pati istorija ar vaizdas, kurį jis pamatė pirmą kartą. Bartlettas savo knygos pabaigoje rašė, kad per visą knygą tvirtinu, jog prisiminimų apibūdinimas kaip fiksuotas ir negyvas yra tik klaidinga fantazija. Ir, kaip matote, toliau jis rašo, kad atmintis nėra kartojamas nesuskaičiuojamų fiksuotų pėdsakų fragmentų sužadinimas, tai visada yra kūrybinis poilsis ar statyba, susidedanti iš mūsų santykio su visa aktyvia praeities reakcijos ir patirties mase.
Pastarųjų metų neuromokslų tyrimai rodo, kad tai ne tik kiekvienas paskesnis atminties atkūrimas, tai aktyvus buvusių versijų atkūrimas, bet ir naujos versijos perrašymas, galintis nuslopinti arba užgesinti ankstesnę. Procesas, vadinamas „atminties pakartotiniu konsolidavimu“.
Antras netikėtas atradimas. Pagalvokite apie didžiulę funkcinę ląstelių sistemą, kuri slypi už kiekvieno mūsų atminties pėdsako. Parodžiau jums tokio pėdsako atspaudą tik vienoje smegenų struktūroje – pelės hipokampe. Tiesą sakant, toks pėdsakas apima dešimtis kitų struktūrų, kurios sudaro vieną visumą, o neuronų skaičius gali siekti dešimtis ir šimtus milijonų.
Dabar pabandykite įsivaizduoti, kaip galite sunaikinti tokį prisiminimą? Kaip iš mūsų patirties pašalinti šį didžiulį tinklą? Tai apskritai labai sunki užduotis. Negalite sunaikinti visų neuronų po vieną, nes jie pasiskirstę tarp kitų neuronų, tektų sunaikinti visas smegenis. Šis klausimas jau seniai buvo keliamas tarp psichologų.
Ir kai du garsūs amerikiečių psichologai atliko pirmaujančių atminties tyrimų srities ekspertų apklausą, užduodami jiems klausimą, ar jie mano, kad atminties pablogėjimą lemia tai, kad ji prarandama smegenyse, ar gebėjimas tiesiog prarasta prieiga prie šios atminties? Dauguma ekspertų atsakė antruoju būdu. Iš tiesų, atrodo, kad labiausiai tikėtinas dalykas, kai žiūrime į tokius sisteminius atminties mechanizmus, yra įsivaizduoti, kad atminties sutrikimas yra tai, kad negalime sujungti šių diferencijuotų neuronų sistemos. Galbūt, kaip nutinka su amžiumi ir neurodegeneracinėmis ligomis, kai kurios nedidelio neuronų skaičiaus, sudarančio šią sistemą, jungtys pradeda prarasti ryšius. Bet ne viskas iš karto, labai mažas procentas. Ir tai veda prie neįprastos minties, kad galbūt net atminties praradimo atveju nemaža dalis pėdsakų, gal 90, gal 95, gal 99 procentai, lieka mūsų smegenyse. Ir galbūt mes galime pamatyti tokių prisiminimų pėdsakus, kurie nėra visiškai išnykę, net jei jie nėra atgauti iki elgesio sąmoningumo lygio.
Na, mes iš tikrųjų atlikome vieną iš šių eksperimentų, bandydami užduoti smegenims šį klausimą, naudodami neuronų, kurie yra susiję su prisiminimų neuroniniais tinklais, identifikavimo metodais. Mes mokėme gyvūnus atlikti konkrečią sąlyginę užduotį, o vėliau tą atmintį sutrikdėme skirdami baltymų sintezės blokatorių. Bandydami su šiais gyvūnais, jie elgėsi taip pat, kaip ir normalūs gyvūnai – buvo įmesti į tokią situaciją, neparodė, kad su ja susipažino.
Tačiau domėjomės, kaip į tai reaguoja smegenys ir ar yra požymių, kad ši situacija smegenims gali būti pažįstama, nors elgsenai ir subjektyviai gyvūnas to neatpažįsta. Pažiūrėjome į dresuotų ir nedresuotų gyvūnų smegenų reakciją į šią situaciją. Paaiškėjo, kad dresuotiems gyvūnams, smegenų srityje, kuri buvo susijusi su emocinėmis reakcijomis ir vykdomaisiais veiksmais, tokia situacija, į kurią patalpinome gyvūnus, iš tikrųjų buvo pavojinga. Jie to neprisiminė.
Tačiau paskutinį kartą, kai buvo mokomi, jie atsidūrė tokioje situacijoje, jiems buvo suteiktas trumpas elektros smūgis į letenas, ne itin stiprus, bet nemalonus. O gyvūnai, kurie vieną kartą atsidūrė tokioje situacijoje, vėl patekę į tokią situaciją, pradeda bijoti ir net jei iš aplinkinių įtakų nieko neatsiranda, jie pradeda sustingti ir slapstytis - tai tipiškas graužikų elgesys pavojaus situacijoje, kuris negali. būti vengiama.
Ir tai lemia aktyvumas, toks elgesys, ypač struktūros, vadinamos „migdolu“, veikla, kuri, viena vertus, yra susijusi su emociniu situacijos vertinimu, kita vertus, su vykdomaisiais mechanizmais. pasislėpusio elgesio. Paaiškėjo, kad gyvūnai, kuriems viskas buvo normalu su atmintimi, atsidūrę tokioje situacijoje turi labai didelį tonzilių aktyvumą. Jie prisimena ją su šia tonzile. Gyvūnams, kurių atmintį ištrynėme, kaip matote, tonzilės nėra aktyvuotos. Jie iš tikrųjų vaikšto po šią kamerą, jos nebijo, užuodžia ir nesušąla. Ir šiose smegenų dalyse nėra jokios veiklos, susijusios su tokiu elgesiu.
Tačiau pažvelgus į kitą smegenų struktūrą – hipokampą, apie kurį jau kalbėjau ir kuris žmonėms ir gyvūnams asocijuojasi su atminties pėdsakų išsaugojimu, jų palaikymu kurį laiką, paaiškėjo, kad skirtingose ​​hipokampo srityse gyvūnai ir tie, kurie ją prisiminė, ir gyvūnai, kurių atmintį ištrynėme, parodė tą patį hipokampo suaktyvėjimą. Kitaip tariant, šie gyvūnai su žaliomis juostomis, jie nebijo šios situacijos, atrodo, kad jos neatpažįsta. Tačiau iš objektyvios smegenų veiklos matome, kad jų smegenys atpažįsta šią situaciją. Tik, žiūrėk, tai nesusiję į vientisą elgesio integraciją su sritimis, kurios atsakingos už baimę. Šios sritys nėra aktyvuotos. Kartu mes nepastebime visko iš funkcinės sistemos, kas būtų išgauta ir priverstų šį gyvūną gulėti žemai ir demonstruoti visus baimės ir atminties elgesio požymius.
Bet pasirodo, kad šios smegenys saugo atminties dalis? Jei taip, tai gal galime atkurti? Sugrąžinkite prarastą atmintį. Ir mes parodėme, kad iš esmės tai įmanoma eksperimentu. Šie gyvūnai, tai viščiukai, susidūrė su ta pačia problema, tačiau tuose eksperimentuose jiems buvo daroma kitokia įtaka. Studijuodami jie gavo baltymų sintezės blokatorių. Ir todėl, kai jie buvo išbandyti po kurio laiko, mus dominantys gyvūnai, šios geltonos, oranžinės grupės, šios pilkos ir mėlynos grupės gyvūnai - tai yra kontroliniai gyvūnai - jie nepešioja, nevengia karoliukų, skirtingai nei vištos , kurią matėte vienoje iš ankstesnių skaidrių, jie aktyviai čiumpa ją iš džiaugsmo, nes pamiršo, kad tai karti ir pavojinga.
Bet tada mes padarėme štai ką. Šių viščiukų snapelius suvilgome karčia medžiaga, chininu, kurią jos patyrė, tokį skonį senojo karoliuko pešimo momentu, naujo mokymosi nebuvo. Bet, jei norite, buvo tam tikras senosios patirties komponentas, sukeliantis stiprią emocinę reakciją. Ir tada jie pradėjo žiūrėti į skirtingas viščiukų grupes, kad pamatytų, kas nutiko skirtingais laiko intervalais po tokio primenančio efekto? Paaiškėjo, kad jei pažiūri po pusvalandžio, vištos nieko neprisimena. Jei žiūri po trijų valandų, jie neprisimena, jei žiūri po penkių valandų, jie neprisimena. Tačiau tarp 5 ir 7 valandos atmintis jiems pamažu grįžta.
Atkreipkite dėmesį, kad tai nėra psichologinis prisiminimas apie kažką pamiršto, pavyzdžiui, - aha!.. tai buvo ant liežuvio galo, bet aš negalėjau prisiminti, o dabar tai atėjo... Tai lėtas procesas. Galiu pasakyti, kad tokius eksperimentus atlikome su įvairiausiais atminties sutrikimais ir sveikstant. Ir kiekvieną kartą šiame modelyje atsigavimas vyksta per šį kritinį intervalą nuo 5 iki 7 valandų.
Sušlapinus snapą chininu, praėjo nemažai laiko. Jie jau miegojo, darė visiškai skirtingus dalykus, smegenyse vyksta lėtas procesas, kuris palaipsniui atkuria neuronų tinklą, susijusį su praeities patirtimi. Be to, žinome, kad jei šį priminimą padarysime baltymų sintezės blokatoriaus fone, ty neleisime nervų sistemai iš naujo sintetinti baltymų ir sukurti kai kurių jos jungčių šio dirgiklio momentu, tada ši atmintis grįš. neatsiranda. Taigi šis procesas vyksta fone, giliai smegenyse. Tai kažkada sunaikintų ryšių ir sistemų užbaigimas. Šis procesas priklauso nuo naujų baltymų sintezės. Tačiau žinome nemažai kitų šio proceso savybių – tai priklauso nuo sinoptinės veiklos ir pan.
Akivaizdu, kad be nuostabios atminties savybės taisyti, tai gali turėti esminių praktinių pritaikymų; jei išmoksime sukurti ir grąžinti atmintį, prarastą neurodegeneracijos metu dėl dalies nervų tinklo sunaikinimo, tada turėsime galimybę padėti daug žmonių, kurie praranda atmintį su amžiumi arba serga tam tikromis ligomis.
Ir vėl, nors mano pirmoji skaidrė apie šiuos faktus buvo pavadinta „Netikėtu atradimu“, grįžtant į atminties tyrimų istoriją, o ypač į žmogaus atminties tyrimų istoriją, matome, kad žmonės, kurie giliai įsitraukė į atminties problemą. vertės sumažėjimas pastebėjo šį turtą. O Korsakovas viename iš savo kūrinių rašė, kad dažniausiai amneziją sukelia ne gebėjimo fiksuoti, o gebėjimo atkurti fiksuotą praradimas. Ir tada šiame darbe aprašo daugybę atvejų, parodydamas, kad pacientas, kuris atrodė visiškai beviltiškas ir būdamas klinikoje neprisiminė nieko, kas jam nutiko, po kurio laiko, po metų ar dvejų, su kartojasi studijos ir kontaktai su Korsakovu, jis kalbėjo apie įvykius, įvykusius tuo metu, kai jam buvo gili amnezija. Jis prisiminė. Ir šis prisiminimas sugrįžo. O Korsakovas, beje, rašo, kad, jo nuomone, tai viena įdomiausių jo atrastų atminties praradimo sindromo savybių.
Šis turtas neveikė ir eksperimentuotojai jo nenagrinėjo daugiau nei šimtą metų. Ir dabar mes pradedame aktyviai tyrinėti šį procesą.
Dabar noriu persijungti. Šis pokytis yra natūralus, nes mes visą laiką kalbėjome apie atmintį kaip apie didelių populiacijų ar sistemų, nervų ląstelių funkcinių sistemų savybę. Apskritai, jei gerai pagalvotume, atmintis yra tik viena iš tokių sistemų veikimo savybių. Galų gale, atmintis yra dirbtinai izoliuotas smegenų darbo aspektas. Ir atkreipkite dėmesį į dar vieną įdomią savybę – jums ir man galbūt mūsų prisiminimai apie praeitį mums yra brangūs, kaip prisiminimai apie praeities įvykius. Tačiau evoliucijai, kuri išugdė gebėjimą mokytis ir atmintį, ir biologinei atminties apkrovai, svarbus kitas klausimas. Jis gali atsirasti ir vystytis gyvų būtybių evoliucijoje, jei tik tai būtų naudinga būsimam elgesiui.
Ir dabar tyrimai rodo, kad iš tiesų, nepaisant šimtmečių senumo tradicijos vadinti atmintį kaip praeities pėdsakus, kruopštesnė analizė rodo, kad atmintis visų pirma atlieka perspektyvines funkcijas, kad planuojant naudojama praeities patirtis. ir įsivaizduoti ateitį. Ir, pavyzdžiui, žmonės, pacientai, turintys atminties sutrikimų, taip pat negali įsivaizduoti naujų paveikslų ar planuoti ateities, kaip ir negali prisiminti savo praeities. Kai jiems pasiūloma įsivaizduoti save, pavyzdžiui, pietinio vandenyno pakrantėje, paplūdimyje su ošiančiomis bangomis, po kaitrios pietinės saulės spinduliais ir sukurti šį paveikslą. Pasirodo, gebėjimas įsitraukti į kažkokią fantaziją ir apskritai kažką projektuoti ateityje, kai hipokampas pažeistas, kenčia taip pat, kaip ir gebėjimas prisiminti ką nors naujo ar prisiminti praeitį.
Ir tai vėl sugrąžina prie atminties mechanizmų tyrimo, prie atminties sąveikos su sąmone, su subjektyviu, su vaizduote, visu procesų kompleksu, apibūdinančiu funkcinių sistemų darbą. Tačiau skirtingai nei atminties pėdsakai, praeities pėdsakai, šie procesai yra dinamiški. Šiuose procesuose atmintis veikia kaip dinaminis komponentas.
Tas pats, beje, galioja ir sąmonei. Sąmonė yra ne pėdsakas, o procesas. Jei apie sąmonės savybes galima pasakyti svarbiausią dalyką, tai yra tai, kad tai yra procesas. Jis egzistuoja tam tikrą laiką, turi pradžią, turi trukmę, turi pabaigą. Šios būsenos viena po kitos keičia viena kitą, tačiau privalome jas tirti, jei dabar norime objektyviais, dinamiškais metodais jas tirti ne išorėje, o smegenų viduje. Tam reikia naujų požiūrių.
Ankstesnėse iliustracijose parodytų fotografijų atminties pėdsakų nepakanka, kad suvokimo momentu suvoktų subjektyvios patirties procesus paties elgesio metu. Tam reikia fiksuoti atskirų nervinių ląstelių veiklą. Ir atsirado tokių metodų. Jie pasirodė gana seniai. Iš pradžių jie buvo netobuli, bet vis dėlto leido užfiksuoti, kaip veikia smegenys, o dabar suprantame, kaip protas veikia budinčiose smegenyse, sprendžiant tam tikras problemas, mąstymo ir elgesio eigoje.
Šiame vaizdo įraše dabar bus parodytas atskirų nervinių ląstelių aktyvumas triušio smegenyse, kuris eksperimentinėje kameroje buvo išmokytas išspręsti problemą – paspausti pedalą arba traukti žiedą, kad iš šėryklos paimtų morką. . Taip pat yra du tiektuvai ir du pedalai. Jis turi gana sudėtingą elgesį. Jis to išmoko. Šis vaizdo įrašas yra tikras eksperimentas, tikro eksperimento, atliekamo Psichologijos institute, Psichikos neurofiziologinių pagrindų laboratorijoje, įrašas.
O kas dūzgia – atskiros nervinės ląstelės darbas. Matai, čia tiektuvas, tai pedalas. Paspaudžiau pedalą ir tiektuvas pajudėjo. Neuronas veikia. Klausyk, čia, tiesa? Dabar jis pereina į kitą tiektuvą ir paspaudžia kitą pedalą. O čia matosi atskirų nervinių ląstelių veikla.
Tai yra eksperimentai ir šių eksperimentų rezultatai rodomi čia, taip pat Psichologijos instituto Psichikos neurofiziologinių pagrindų laboratorijoje, kuri atskleidė nuostabias nervinių ląstelių darbo savybes elgesio metu. Paaiškėjo, kad šios nervinės ląstelės yra labai specializuotos tam tikrų gyvūno subjektyvios patirties elementų atžvilgiu. Pagalvokite, vienas neuronas yra paprasta ląstelė, tokia pati kaip kepenų, odos, širdies ląstelė, jis turi branduolį, turi genomą, turi citoplazmą, jis sintetina tuos pačius baltymus ar panašius baltymus, bet smegenyse. šių ląstelių elgesys yra susijęs su subjektyvia patirtimi, gilia subjektyvia patirtimi.
Štai, pažiūrėk, kaip tai atrodo. Čia parodyta viena situacija, kai triušis traukia žiedą ir gauna maistą iš tiektuvo, o jis gali tai padaryti iš kairės arba dešinės pusės. Ir čia jis spaudžia pedalą, ir maistą iš tiektuvo gauna iš kairės ir dešinės pusės. O štai vienos nervinės ląstelės veikla tokio elgesio metu. Be to, kiekviena tokia juostelė yra vienas elgsenos veiksmas nuo pedalo paspaudimo iki maisto gavimo į tiektuvą. Tada jis tai kartoja, kartoja, kartoja, ir mes galime pamatyti atskiros nervinės ląstelės darbo modelį, susijusį su šio veiksmo atlikimu.
Štai, pavyzdžiui, šio neurono veikla yra sinchronizuota ir atsiranda tuo momentu, kai gyvūnas traukia žiedą, jis traukia žiedą, kai tik ištraukė iki pakankamo ilgio ir paspaudžia lesykla, jis bėga į šėrykla, ir šio neurono veikla baigiasi. Pažiūrėkite, šis neuronas veikia konkrečiai, kai triušis traukia žiedą dešinėje arba kairėje pusėje.
Kas yra „žiedo traukimas“? Apskritai žiedas yra objektas, kurio gyvūnas niekada nematė. Tai yra jo individualios patirties objektas. Su juo kaip maisto gavimo priemone jis susipažino, kai pirmą kartą pateko į šį narvą. Bet žiūrėk, daug nuostabesnių dalykų.
Šis neuronas čia, kitas neuronas, taigi čia rodomi keturi neuronai iš triušio smegenų žievės. Šis neuronas yra aktyvus tik tada, kai gyvūnas traukia žiedą kairėje pusėje, ir nėra aktyvus, kai traukia žiedą iš dešinės pusės. Tai sako, kad šis neuronas, ir aš tai sakau kabutėse, „atpažįsta“ ir „skiria“ žiedą kairėje ir dešinėje. Tai nėra keista, nes triušis tokio elgesio išmoko pirmiausia kairėje, tada dešinėje, tai yra dvi skirtingos jo asmeninės patirties dalys. Bet mes matome, kad skaitydami smegenų neuronų darbą, galime perskaityti šios praeities patirties elementus, subjektyvią patirtį gyvūno smegenyse, matome, kaip subjektyvi patirtis yra struktūruota ir pažymėta.
Atkreipkite dėmesį į toliau pateiktą dalyką. Kad ir žiedas, ir lesyklėlė yra priemonė gauti morkų maisto, tai yra, ir žiedas, ir pedalas yra priemonė gauti morkų maistą, kuri, atrodo, tinka tam pačiam dalykui, tai yra, galima svarstyti. gyvūnui vienas ir tas pats. Bet pažiūrėkite, čia yra keletas elgesio veiksmų, ši tamsi veiksmų juostelė, kai triušis traukia žiedą. Tada žiedas tampa neveiksmingas. Ir jam pasiūloma gauti maistą iš šėryklos paspaudus pedalą. O štai tokių cikliškų veiksmų jam paspaudus pedalą parodoma keliolika. Ir štai efektyvus žiedas grįžta atgal.
Pažiūrėkite, šis neuronas ne tik veikia, kai traukiate žiedą kairėje pusėje, bet jis neveikia, kai spaudžiate pedalą. Atrodo, kad tai ta pati priemonė, triušiui tai skirtingi dalykai, bet čia situacija yra visiškai priešinga: tai yra kairė pusė, tai yra dešinė. Tai neuronas, kuris aktyvuojamas paspaudus pedalą, ir tai yra pedalo paspaudimo veiksmai, ir tai yra veiksmai, kuriais jis traukė žiedą, kad gautų maistą.
Šis neuronas yra dešiniojo pedalo, bet ne dešiniojo ar kairiojo žiedo. Na, ir taip toliau. Pavyzdžiui, šis neuronas yra susijęs su maisto gaudymu.
Mes pradedame matyti subjektyvius potyrius, subjektyvų gyvūno pasaulį, žiūrėdami, kaip veikia jo smegenys, ir pradedame suprasti šios patirties konstravimo taisykles, jei pažiūrėsime, kaip tokie neuronai iš tikrųjų yra neuronų sistemos. smegenys, susidaro mokymosi metu. Šį subjektyvų pasaulį skaitome taip pat, kaip subjektyvų tiek suvokimo, tiek žmogaus patirties pasaulį, jei turėtume galimybę užfiksuoti atskirų žmogaus smegenų ląstelių veiklą. Tai labai reta galimybė, tačiau ji egzistuoja. Kai kurių neurologinių ligų atveju ploni mikroelektrodai implantuojami į pacientų smegenis gydymui arba siekiant nustatyti tolesnio gydymo sritis. Ir su jais kurį laiką vaikšto, tada išima, ten atliekama neurochirurginė operacija.
O pasaulyje yra keli centrai, kuriuose tokios terapijos metu taip pat atliekami moksliniai tyrimai, kaip mūsų smegenyse elgiasi atskiros nervinės ląstelės, kai mes užsiimame kokių nors problemų sprendimu ar bendravimu su išoriniu pasauliu. Pavyzdžiui, šioje Itsek Fried grupėje Kalifornijoje pacientai rodomi fiksuojantys atskiro neurono aktyvumą, čia mėlynai tokie patys rastrai kaip... neuronų aktyvumas kartotinio pristatymo metu, kaip ir triušio, tik jis. pateikiama ne užduotis, o fotografuoja trumpą laiką, rodomas intervalas tarp mažų punktyrinių linijų, tarp šio aktyvavimo piko žmogus nešiojamojo kompiuterio ekrane mato kažkokią nuotrauką. Ir tokių fotografijų jam rodoma šimtai. Ir jie žiūri, čia yra neuronas, kuris pateko po šiuo mikroelektrodu, kaip jis elgiasi, kai rodomos skirtingos nuotraukos?
Pasirodo, jie elgiasi labai įdomiai. Pavyzdžiui, šis neuronas čia suaktyvinamas iš šimtų nuotraukų, kurios buvo rodomos tik tada, kai žmogus pamato įvairias amerikiečių kino aktorės Jennifer Aniston nuotraukas. Jei jam rodomos kitų personažų, kitų žinomų žmonių nuotraukos, na, Julia Roberts, viena iš garsių krepšininkių, ir taip toliau, ir taip toliau, gyvūnai, gyvatė, voras, elnias, architektūriniai statiniai, tiltai, Eifelis. Bokštas, Pizos bokštas ir taip toliau, matote – neuronas niekur neaktyvus.
Ir šios nuotraukos, nors ir labai skirtingos, atrodo. Aktorė skirtingose ​​projekcijose, skirtinguose fonuose, čia nėra nieko tokio fiziškai įprasto kaip tinklainės sužadinimas, yra šios aktorės samprata. Neuronas užsidega kiekvieną kartą. Išskyrus tas nuotraukas, kur Jennifer Aniston, čia, čia, čia... Bet kur ji su buvusiu vyru Bradu Pittu.
Šiam dalykui, kaip ir mūsų triušiui su pedalu ir žiedu kairėje ir dešinėje pusėje, yra pasaulio kategorijų, kurios skirstomos į... šiam neuronui į Jennifer Aniston, bet ne visa kita, o maždaug kalbant, Jennifer Aniston dešinėje, bet ne kairėje pusėje, Jennifer Aniston viena, bet ne su Bradu Pittu. Tai aišku tam tikros individualios patirties ir subjektyvios šio dalyko išgyvenimo elementas, kokius jausmus jis jaučia šiai aktorei ir kokius jausmus aktorės ir jos vyro porai, galime tik bandyti rekonstruoti, žinodami istoriją, bet faktą kad jie skirtingi, matome pagal šių nervinių ląstelių veiklą.
Taigi čia parodysiu trumpą filmuką, kuriame paaiškinsiu, kad...
Dabar, tik sekundę, pirmiausia paaiškinsiu, kas vyksta. Tai reiškia, kad tiriamajam tam tikru momentu rodomi skirtingi vaizdo įrašai, labai skirtingi, ir fiksuojama vienos iš smegenų, hipokampo, ląstelių veikla. Čia rodoma, kad žymeklis juda, o tai rodo, kur yra veikla, o čia rodoma bendra viso eksperimento veikla. Matai, mažas aktyvumas, o matai, yra dvi aktyvumo viršūnės, su tavimi pažiūrėsime, su kuo jos susijusios. Pamatysi ir tai... arba išgirsi, kad neuronas barška, tai kai išsikrauna ir skleis atskirus impulsus, išgirsi tokį būdingą traškėjimą, o čia jų bus mažai, bet čia bus būk jų daug, ir pamatysi kodėl... Tai susiję.
Eksperimentas susideda iš dviejų dalių. Pirma, subjektui parodomi skirtingi objektai ir žiūrima, kuo šis neuronas aktyvuojamas. Ir tada, tai labai svarbu, jo prašoma ištraukti iš savo atminties pasibaigus eksperimentui, ką jis pamatė? Ir tada iš viso nėra išorinių dirgiklių, yra tik subjektyvi patirtis, kurią jis išgauna, prisimindamas, kad taip atsitiko, tai atsitiko, ir vėl atrodo tas pats neuronas. Pažiūrėk, kas vyksta.
(vaizdo įrašas)
Tai vyksta prisiminimų metu.
(vaizdo įrašas)
Kur tai veda? Mūsų gebėjimas objektyviai užfiksuoti subjektyvią patirtį per atskirų ląstelių veiklą? Nežinau, ar jūs pastebėjote, ar ne, bet manau, kad daugelis žmonių pastebėjo, kad kai šis žmogus prisiminė „Simpsonus“, jo neuronas pirmiausia suaktyvėjo, o tada pasakė „Simpsonai“, jie pastebėjo, kad buvo šiek tiek vėluojama. Na, negaliu parodyti, bet parodysiu kitaip. Negaliu tiesiog parodyti ilgo filmo. Žiūrėk, tai momentas, kai reikia nuspausti triušio pedalą. Tai yra veiksmas, kurį jis atlieka. Pažvelkite į neurono veiklą, ji prasideda daug anksčiau nei jis atlieka šį veiksmą. Kaip jis ketina ir ketina tai daryti, neurono veikla rodo, ką jis darys. Kitaip tariant, jūs galite pasakyti, ką triušis veikia pagal šio neurono veiklą dar prieš jam tai padarius. Jūs matote ne tik subjektyvų pasaulį ir kaip jis atsiskleidžia, bet dažnai matote jį prieš elgesį.
Dabar įsivaizduokite, kad darote paprastą dalyką, imate tokios ląstelės veiklą. Čia parodyta, kaip padidėja jo aktyvumas, ši histograma, kol paspaudžiamas pedalas. Ir štai pedalo paspaudimo momentas, štai „paspaudimas“. Tačiau įsivaizduokite, kaip buvo daroma eksperimentuose, kad pašalinate signalą iš šio neurono, kai žiurkė paspaudžia šią svirtelę, ir gauna šėryklą su armatūra, judančia link jos, ir siunčiate signalą iš šio neurono į šėryklą dar prieš gyvūnui paspaudžiant. svirtis? Sulauksite paradoksalios situacijos, kai gyvūnas ruošiasi paspausti svirtelę, kad gautų pastiprinimą lesykloje, bet prieš jį paspausdamas gauna pastiprinimą. Tai yra, tai, ko ji norėjo, per išorinę valdymo kilpą, kurią sukūrė eksperimentuotoja, nusako tai, ką ji turi padaryti.
Žiurkės šioje situacijoje pradeda elgtis stebėtinai. Jie dar kurį laiką mechaniškai spaudžia svirtį, nors tiektuvas jau atkeliavo. Tačiau po kurio laiko ir labai greitai jie suvokia santykių eigą naujai susiklosčiusioje situacijoje ir jau nustoję bėgti prie pedalo pradeda kitą šėryklos judesį su pastiprinimu tiesiog smegenų veikla. Gyvūnai pradeda psichiškai valdyti išorinį įrenginį per elektroninę sąsają. Tai yra principas, kuris buvo naudojamas kaip vadinamųjų smegenų-mašinos arba smegenų-kompiuterio sąsajų pagrindas. Tokiame įsikūnijime tai nebūtų buvę įmanoma, jei nebūtume supratę gilių smegenų neuronų tinklų darbo organizavimo mechanizmų mąstymo, elgesio ir veiksmų, kurie yra prieš aktyvumą, momentu.
Lygiai tie patys dalykai buvo įrodyta ir beždžionėms, ir žmonėms, nes dekodavimo principas yra gana universalus ir susideda tik iš ląstelių populiacijos aktyvumo pašalinimo tuo metu, kai smegenys ruošiasi atlikti kokį nors veiksmą, iš veiklos atpažįstant, kad tai veiksmas atliekamas ir perduodamas į išorinį mechaninį įrenginį. Pavyzdžiui, kaip matote šiame filme iš straipsnio, iliustruojančio Andrew Schwartzo grupės Jungtinėse Amerikos Valstijose straipsnio rezultatus.
Štai beždžionė yra už šios juodos užuolaidos, ji sėdi kėdėje taip, kad jos letenos būtų pririštos prie kėdės rankų, ir ji negali gauti skanaus kąsnelio, kurį eksperimentatorius jai ištiesia. Vietoj to, vykdydama veiklą, kuri pašalinama iš atskirų nervų ląstelių jos smegenyse, ji gali tai padaryti suaktyvindama dirbtinės rankos, protezo, judesį. Ir dabar šiame filme pastebėkite, kad eksperimentuotojas yra labai įmantrus. Jis duoda obuolį vienoje vietoje, o ji turi atlikti vieną sudėtingą veiksmą su savo ląstelėmis. Protezas turi keletą laisvės laipsnių. Jis turi būti sulenktas per petį, alkūnę ir taip pat delnu, tada kitame, žemiau. Kiekvieną kartą per šią sąsają ji turi suplanuoti skirtingus veiksmus. Ji, žinoma, stengiasi ištiesti galvą ir liežuvį kuo toliau... žiūrėk, sunku, numetė. Nusivylęs. Daugiau. Žemyn, į kitą pusę.
Tiesą sakant, matome, kaip neurofiziologiniai tyrimai leidžia mintims apie judėjimą pajudinti ne tik savo organus ir raumenis, bet ir išorinius įrenginius. Tai visų pirma yra to, kad mes pradedame atpažinti psichinius procesus ir iššifruoti jų turinį, tai yra giliai ir objektyviai skverbtis į žmonių ar gyvūnų smegenis, rezultatas.
Čia parodytas pacientas, praradęs galimybę judėti dėl nugaros smegenų pažeidimo. Čia rodyklė rodo tokią jam implantuotą neuroninę sąsają, o šios neuroninės sąsajos pagalba jis čia žaidžia kompiuterinį žaidimą, mintyse valdydamas kompiuterį ir ekraną. Todėl tokios sąsajos dabar vadinamos smegenų ir kompiuterio sąsajomis.
Be elektrodų implantavimo į žmogaus smegenis metodų, yra ir kitų bandymų užmegzti tokį kontaktą tarp minčių ir signalų, kuriuos smegenys generuoja mąstymo metu ir išorinius įrenginius. Pavyzdžiui, neinvaziniai, nereikalaujantys sąsajos elektrodų implantavimo, taip pat naudojami, pavyzdžiui, kaip šiuo atveju, padėti pacientams, praradusiems galimybę judėti. Užfiksuojama jo elektroencefalograma ir, kaip matote, šių minčių pagalba jis gali susitraukti mechaninį protezą.
(vaizdo įrašas)
Bet tai... šios technologijos bus naudojamos daug plačiau nei medicinoje. Pavyzdžiui, šiandien galite nusipirkti tokį prietaisą, kuris yra miniatiūrinis elektroencefalografas, kurį galite užsidėti ant smegenų ir, naudodami radijo siųstuvą, užmegzti ryšį su kompiuteriu.
(vaizdo įrašas)
Pavyzdžiui, ką mergina daro su viena iš šių sąsajų kompiuterinių žaidimų parodoje. Žiūrėk, ji bando mintimis pakelti šį kamuolį, susikaupusi ir...
(vaizdo įrašas)
Taigi kai kurie mokslinės fantastikos dalykai yra gana atpažįstami mūsų šiandieniniuose tyrimuose.
(vaizdo įrašas)
Kurie iš šio filmo „Surogatai“ atidarymo kadrų yra mokslinių tyrimų ir plėtros rezultatai, o kurie – mokslinė fantastika? Linijos tarp mokslinės fantastikos ir mokslo, tiriant smegenis ir protą, dabar pradeda nykti. Ir todėl mano žodžiai pasakojimo pradžioje, kad smegenų ir proto mokslas XXI amžiuje, daugelio mokslininkų nuomone, pakeis mūsų visuomenę, pakeis mūsų gyvenimus, jie jau pradeda rastis gana materialus įsikūnijimas. šiandien.
Ačiū.
KLAUSIMAS: Man paskaita buvo ne tik įdomi, bet ir pasiaiškinau sau, šiandien net atradimas. Labai seniai domiuosi pasąmonės problema, šiandien atsakiau į savo klausimą, kai sužinojau apie atminties konsolidaciją, supratau, kad Freudas iš dalies buvo teisus, ta terapija vadinti... traumuojančiu įvykiu iš atminties. ir vėl tai patyrus, gaunamas vaizdo įrašas, tai yra, tai tikrai gydomasis poveikis. Tačiau klausimas toks: psichoanalitikams labai sunku pašalinti šiuos traumuojančius faktus iš mūsų pasąmonės. Ar įmanoma ateityje, pasitelkus tokią nuostabią mokslo tendenciją, padėti psichologams ir psichoanalitikams susidoroti su šiuo traumuojančiu veiksniu? Ačiū.
ATSAKYMAS: Praėjusio amžiaus pabaigoje Freudas viename iš savo laiškų savo draugui Fliess rašė: „Kaip žinote, aš dabar dirbu prie naujos atminties teorijos, pagal kurią atmintis yra ne tai, kas duota kartą ir amžinai, o keičiasi su kiekvienu gavimu. Procesas, kurį aš vadinu atminties perrašymu. Radau šią citatą po to, kai pažymėjome šį procesą kaip pakartotinį konsolidavimą. Bet matote, kaip arti jie. Ir kai 90-ųjų viduryje atradome šį reiškinį, pirmas dalykas, kuris natūraliai atėjo į galvą, buvo tai, kad tai labai panašu į tai, kas vyksta psichoterapinių seansų metu, tik čia mes supaprastiname procesą, nes psichoterapijos seanso metu susiduriama su dviem sudėtingomis užduotimis.
Pirmasis – išgauti tą atmintį, kuri yra adata, traumuojanti visą individualią patirtį. O antrasis – pertvarkyti ir pertvarkyti paciento patirtį ir atmintį taip, kad ji prarastų konflikto taškus su visais kitais individualios patirties elementais.
Antrasis, galbūt, beje, yra daug sunkesnis nei pirmasis. Ir taip iš karto atėjo į galvą mintis, kad galėtume šią procedūrą supaprastinti, jai padėti, nes jei kalbame apie kažkokius žinomos kilmės trauminius prisiminimus, tai šią sudėtingą dviejų etapų procedūrą galime pakeisti paprasta technika – galime. išgauti trauminę atmintį, prisiminti ją įvairiomis daugialypės terpės savybėmis, daugialypės terpės, virtualios realybės ir pan., vaistų, kurie trikdo atmintį, fone.
Ir tokie vaistai, beje, yra žinomi žmonėms, ir jie yra gana nekenksmingi. Tai dažnai adrenerginių receptorių blokatoriai, kuriais reguliuojamas kraujospūdis, arba vaistai, veikiantys hormoninius procesus, jie silpnina atminties procesus. Tik niekada nebuvo aišku, kas tai yra, kodėl juos galima naudoti, nors šios savybės jau seniai buvo ištirtos su gyvūnais. Šią procedūrą pasiūlėme dar 1995–1996 m. Mūsų šalyje niekas su tuo nesusidūrė.
Tačiau nuo 90-ųjų pabaigos labai amerikiečių psichologai pradėjo aktyviai įsitraukti į tokius tyrimus. Tai labai įdomu, tai reiškia, kad atmintyje vyko neurologų ir neurofiziologų sintezė, o psichoanalitikai, psichoterapeutai, ir jie, pavyzdžiui, imitavo Dykumos audros situacijas su skirtingomis audiovizualinėmis savybėmis veteranams, turintiems postresinių trauminių simptomų, ir bandė tai sugriauti. stabili patologinė atmintis, tiesiog primenanti šiuos vaistus. Tai veikia. Ir dabar visame pasaulyje atliekama daugybė tyrimų, tiek Europoje, tiek JAV, ir manau, kad greitai turėsime tokių, kuriuose bus naudojama ši technika. Jis daug žadantis.

Neįprasti reiškiniai

Gamtos stebėjimas

Autorių skyriai

Istorijos atradimas

Ekstremalus pasaulis

Informacijos nuoroda

Failų archyvas

Diskusijos

Paslaugos

Infofront

Informacija iš NF OKO

RSS eksportas

Naudingos nuorodos

Svarbios temos

Konstantinas Anokhinas - profesorius, Rusijos medicinos mokslų akademijos narys korespondentas, pavadinto Normalios fiziologijos instituto Sistemogenezės katedros vedėjas. PC. Anokhina ir Rusijos ir Didžiosios Britanijos atminties neurobiologijos laboratorijos vadovas. Paskaita skirta naujausiems atminties fiziologijos, informacijos saugojimo, paieškos ir atkūrimo mechanizmų, gebėjimo atsiminti, atminties procesų priklausomybės nuo aplinkybių tyrimams.

Konstantino Vladimirovičiaus Anokhino paskaitų stenograma:

MIT simpoziume, pavadintame „Smegenų ateitis“, išreiškiant daugelio sutarimą. Ir yra pagrindo manyti, kad XXI amžiuje, XXI amžiaus moksle, smegenų ir proto mokslas užims tą pačią vietą kaip genų ir paveldimumo mokslas, užimtas XX amžiuje. Ir už to slypi labai konkreti mintis.

Molekulinė biologija, kaip ir genų mokslas, sukūrė vieną kalbą, sujungusią daugybę biologinių disciplinų į vieną konceptualų pagrindą: pačią biologiją, įvairias jos šakas, raidos biologiją, evoliucinę biologiją, mikrobiologiją, virusologiją, vėliau – molekulinę mediciną. , įskaitant smegenų molekulinės biologijos įtraukimą į visas šakas, lygiai taip pat tikimasi, kad XXI amžiuje besivystantys mokslai apie smegenis ir protą taps tvirtu veiksniu, vienijančiu ir suteikiančiu objektyvų pagrindą visų rūšių žmogaus intelektinei veiklai. , viskas, kas su tuo susiję. Pradedant nuo žmogaus raidos ir mūsų asmenybės, išsilavinimo, mokymosi, kalbos, kultūros ir pereinant į sritis, kurios dar negavo konkrečios informacijos apie tai, kaip smegenys tai daro, žmogaus elgesio ekonominėse situacijose srityje, kuri dabar vadinama neuroekonomika. Žmogaus elgesio srityje apskritai socialinėse sistemose. Ir šia prasme sociologija, istorija, jurisprudencija, menas, nes visas menas, viena vertus, yra tai, ką sukuria žmogaus smegenys, ir, kita vertus, kaip mūsų žmogaus smegenys ką nors suvokia kaip meno kūrinį. Jie visi priklausys nuo šios naujos sintezės, smegenų ir proto mokslo.

Tačiau daugeliui iš jūsų ši sintezė gali atrodyti natūrali. Noriu tai supriešinti su tuo, kas vyko anksčiau, kad būtų aišku, kur esame ir į kokią fazę judame?

Platonas viename iš savo „Dialogų“ rašė apie gebėjimo skaidyti gamtą jos jungtyse, tai yra suskaidyti ją į natūralius komponentus, svarbą, kad po šios analizės galėtume natūraliai grįžti prie sintezės. Beje, Sokrato burnoje Platonas šį gebėjimą pavadino dialektika, kontrastuodamas su kai kurių virėjų nesugebėjimu supjaustyti kūno į skirtingas dalis, nepaisant sąnarių, todėl susidaro beprasmis dalių rinkinys, kurį labai sunku susintetinti. vėliau.

Šiandien turime pagrindo manyti, kad Platonas padarė didelę klaidą skirstydamas gamtą į sąnarius. Puikūs protai daro dideles klaidas. Jis atskyrė smegenis ir protą, atskyrė kūną ir sielą. Po to šis padalijimas, smegenų ir proto padalijimas, įsitvirtino po kito didžio filosofo René Descarteso darbų. Pasak Dekarto, visą pasaulį galima suskirstyti į dvi pagrindines dalis.

Pirmoji yra išplėstinė materiali medžiaga, res extensa – tai mūsų kūnai, tai mūsų smegenys, tai yra gyvūnų kūnai, ką gyvūnai turi. Antroji – nemirtinga siela, neišsiplėtusi dvasinė substancija, kurią turi tik žmogus. Tai reiškia, kad gyvūnai yra automatai, jie sugeba elgtis nedalyvaujant sielai ir protui, tačiau žmogus turi sielą, ji lemia jo veiksmus. Ir šiuos du pasaulius sunku sujungti, nes tai erdvinių ir neerdvinių reiškinių pasaulis.

Čia iš tikrųjų esame mažiausiai 400 metų tradicijose ir pasaulio suvokimo inercijoje, suskirstyti į šias dvi dalis – smegenis ir protą. O tai, kas šiandien vyksta smegenų moksluose, kodėl tai svarbus momentas, ištrina šią eilutę ir parodo, kad smegenų darbas yra ir proto darbas, kad smegenys veikia kaip didžiulė milijonų, dešimčių milijonų populiacija. , gal kartais šimtai milijonų sinchroniškai aktyvuojasi, įsijungia kartu su tam tikra nervinių ląstelių veikla. Šios ląstelių grupės, funkcinės sistemos, yra saugomos kaip mūsų individualios patirties struktūra. O mūsų protas yra manipuliavimas šiomis grupėmis.

Taigi viena grupė yra pajėgi priversti veikti kitą grupę, o šių didžiulių grupių savybės yra ne tik fiziologinės savybės, bet tos subjektyvios būsenos – mintys, emocijos, išgyvenimai, kuriuos patiriame. Šiuo atžvilgiu mūsų smegenys ir protas yra viena.

Beje, idėjos yra tokios pat senovinės kaip ir Platono idėjos apie atskirumą, nes Aristotelis laikėsi būtent smegenų ir proto arba sielos ir kūno vienybės sampratos.

Tiesą sakant, biologinę programą, skirtą suvienyti smegenis ir protą, sugrąžinti protą į gamtą, sukūrė kitas puikus XIX amžiaus mąstytojas Charlesas Darwinas. Ir tai labai svarbu. Jis sujungė gyvūnų ir žmogaus protą, pristatydamas evoliucinę idėją, užsirašė į savo sąsiuvinį, kuris vadinosi „M“ - metafizinis, pradėjo jį pokalbio su tėvu įtaka ir užsirašė. jo mintys apie elgesį ir protą ten.

Beje, iššifravę šiuos devintajame dešimtmetyje išleistus sąsiuvinius, pradedame suprasti, koks gilus buvo Darvinas ir kaip giliai jis galvojo apie smegenis ir protą, apie sielą ir mąstymą, taip pat giliai, kaip apie biologiją apskritai ir apie evoliucija. Ir, kaip matote, jis užrašė 1938 m., stebėtinai, likus pusantro mėnesio iki savo garsiojo įrašo, kai jam įstrigo natūralios atrankos idėja, kurią padiktavo Malthuso skaitymas. Jis tai užrašė 1938 m. rugpjūtį: „Žmogaus kilmė dabar įrodyta, šios mintys jame fermentavosi.

Ir po to metafizika turėtų klestėti, nes tas, kuris supranta babuiną, padarys metafizikai daugiau nei Locke'as. Tai biologinių tyrimų programa. Tai programa, parodanti, kad mūsų smegenys ir protas yra viena. Protas yra smegenų funkcija, atsiradusi evoliucijos metu. Jis buvo reikalingas prisitaikymui, o mes nuo gyvūnų nesiskiriame kardinaliomis sielos ar proto buvimo savybėmis ir jų nebuvimu gyvūnuose. Turime sukurti naują teoriją, kaip smegenys generuoja mąstymo, sąmonės ir psichikos procesus, pagrįstą šiais evoliucijos principais.

Taigi, tiesą sakant, XX amžiuje buvo viena iš šių radikalių programų. Kai daugelį amžių žmogaus sielos savybe buvo laikoma atmintis, ir, beje, XX amžiaus pradžioje psichologijos vadovėliuose buvo galima pamatyti tokį apibrėžimą: „Atmintis yra sielos savybė“. Taigi tai, kas buvo laikoma mūsų sielos savybe, o tai yra mūsų asmenybė, mūsų atmintis, mūsų subjektyvi patirtis, buvo išversta į tyrimą, kaip biologiniai procesai skatina, formuoja mūsų atmintį ir kaip ji veikia smegenyse.

Kitaip tariant, XX amžiuje atminties mokslas, iškilęs, kaip rašė mokslo istorikas Ianas Hackingas, siekdamas sekuliarizuoti sielą, tą neįveikiamą Vakarų mąstymo ir praktikos branduolį, buvo paveiktas kelių jo kūrinių. žymūs pradininkai: Ebbinghaus Vokietijoje, Ryabot Prancūzijoje, Korsakovas Rusijoje, nuo filosofijos iki objektyvių filosofijos tyrimų. Ir tada, dar svarbiau, į atminties tyrimus veikiančiose smegenyse. Atmintis XX amžiaus viduryje buvo pradėta tyrinėti ne kaip reiškinys, esantis už žmogaus smegenų ribų ir žmogaus smegenų produktas, bet ir kaip procesai, vykstantys žmogaus smegenyse, kai jos prisimena ar atkuria prisiminimus.

Objektyviuose neurobiologiniuose atminties tyrimuose atminties mechanizmų klausimą įprasta skirstyti į tris klausimus, tris problemas.

Pirma, kaip smegenyse formuojasi atmintis? Antra, kaip atmintis saugoma smegenyse daugelį metų? Ir trečia, kaip atmintis atrenkama pasirinktinai, kai reikia? Vienas iš pirmųjų objektyviai ištirtų klausimų buvo atminties formavimo klausimas. O štai per pastaruosius kelis dešimtmečius tyrimai perėjo nuo elgesio stebėjimo žmonių ir gyvūnų atminties formavimosi momentu, prie to, kaip atmintis saugoma dėl nervinių ląstelių genomo darbo?

Pirmuosius žingsnius šiuo atžvilgiu žengė jaunas vokietis, atmintį pradėjęs studijuoti dar būdamas jaunas... Ebbinghausas, jam pateko į Lunto knygą „Objektyvioji psichologija“, kurioje buvo aprašyti objektyvūs psichologiniai suvokimo tyrimai ir pagalvojo, kad galbūt žmogus. atmintis gali būti naudojama taip pat... galite tyrinėti taip pat? Ir jis sudarė nedidelį skaičių nesąmoningų skiemenų, kuriuos rašė ant planšetinių kompiuterių, sumaišė šias lenteles ir parodė jas sau, o po kurio laiko išbandydamas savo gebėjimą jas prisiminti skirtingais intervalais. Ir vienas iš pirmųjų dalykų, kuriuos jis atrado, buvo tai, kad atmintis įsiminimo momentu pereina dvi fazes. Pirmoji – trumpa fazė pirmosiomis minutėmis po naujos informacijos gavimo, kurioje galime saugoti beveik visą gautą informaciją.

Tada smarkiai sumažėja užpildytos informacijos kiekis, tačiau po šio laikotarpio likusi informacija saugoma labai ilgai. Jis gali būti laikomas tame pačiame lygyje savaites ar net mėnesius, kaip atrado Ebbinghaus. Taigi Ebbinghausas padarė esminį atradimą – parodė, kad įsiminimo procesai yra netolygūs ir turi dvi fazes. Pirmoji – trumpalaikė, kai sukaupiama daug informacijos, o antroji – ilgalaikė, kai informacijos kiekis nedidelis, bet išlaikomas ilgai.

Labai greitai, įkvėpti Ebbinghauso darbų, dar du vokiečių psichologai Mülleris ir Pilzeckeris, dirbę Getingene XIX amžiaus pabaigoje, pradėjo domėtis, kas vyksta ties šio perėjimo iš vienos atminties fazės į kitą ribos? Ar tai aktyvus procesas? Ir jie parodė, kad jei įsiminimo ir perėjimo iš trumpalaikės prie ilgalaikės atminties momentu žmogui pateikiama nauja užduotis, kurią jis turi prisiminti, tai ši nauja užduotis trukdo įsiminti seną informaciją ir trukdo įsiminti tai. Jie tai vadino retrogradiniais trukdžiais, naujos informacijos įtaka procesui, vykstančiam smegenyse.

Remdamiesi tuo, jie nusprendė, kad smegenyse, kai įvyksta įsiminimas, vyksta labai aktyvus procesas ir tam reikia maksimalių resursų. Jei smegenims šiuo metu duota kita užduotis, tai antroji užduotis sutampa su pirmąja ir neleidžia formuotis atminčiai. Labai įdomu, kad jei šios antrosios užduotys pateikiamos šiek tiek vėliau, po 15-20 minučių, tai neįvyksta. Iš to jie padarė svarbią išvadą, kad per šį pereinamąjį etapą atmintis smegenyse pereina į stabilią saugojimo fazę.

Neurologai tai labai greitai patvirtino savo pastebėjimais, kad esant sutrikimams, susijusiems, pavyzdžiui, su smegenų sukrėtimais, su smegenų sukrėtimais, trumpam prarandama atmintis iki smegenų sukrėtimo, o tai vėlgi rodo, kad poveikis aktyviam procesui neleidžia gauti naujausios informacijos. kad būtų prisimintas. Beje, tie patys dalykai nutinka ir priepuolių metu.

Tapo aišku, kad, pirma, atmintį galima ištirti objektyviai. Antrasis yra tai, kad formuojant atmintį yra tam tikros fazės, susijusios su aktyviais procesais smegenyse ir nervų sistemoje, todėl šie aktyvūs nervų sistemos procesai gali būti tyrimo objektai, siekiant suprasti, kaip formuojasi atmintis.

Tada buvo gana ilgas laikotarpis, kai esminių atradimų šioje srityje nebuvo, nes tirti šiuos procesus žmoguje yra be galo sunku. Ar dirbtinai nesužalosite ir nesukelsite žmogaus smegenų sukrėtimo, kad patikrintumėte, ką jis prisimena, o ko ne? Jūs negalite arba bent jau tais metais buvo neįmanoma pažvelgti į tai, kas vyksta žmogaus smegenyse šių procesų metu. Ir todėl kitas radikalus žingsnis šioje psichikos mažinimo, sielos mažinimo programoje, molekulių judėjimu smegenų ląstelėse, buvo žengtas, kai amerikiečių psichologas Carlas Dantonas parodė, kad gyvūnuose viskas yra taip pat. Jei norite, tai nuostabi Darvino programos, skirtos sugrąžinti protą į gamtą, iliustracija.

Jis parodė, kad žiurkės prisimena daug dalykų. Tai buvo žinoma prieš jį daugelyje tyrimų. Tada jis parodė kitą dalyką. Ką daryti, jei žiurkėms, išmokusioms kokią nors naują užduotį, suteikiamas trukdantis poveikis, pavyzdžiui, sukeliant trumpalaikį traukulių priepuolį su elektrokonvulsiniu šoku, tada jei šie traukuliai sukeliami iš karto po to, kai gyvūnas išmoko. ką nors, jis ilgai negalės atsiminti šios informacijos. Jis turi trumpalaikę atmintį, tačiau ilgalaikė atmintis nesusiformuoja. Tai yra, tai yra perėjimas, kurį atrado Ebbinghausas, jis egzistuoja gyvūnams ir taip pat gali paveikti nervų veiklą.

Tačiau paaiškėjo, kad, kaip ir Müllerio ir Pilzeckerio eksperimentuose, jei šis elektrokonvulsinis šokas atidedamas, pavyzdžiui, 15 minučių po treniruotės, tai niekaip nepaveiks besivystančios atminties. Tai reiškia, kad šie procesai yra universalūs. Ir iš tiesų, per ateinančius 20–30 metų paaiškėjo, kad juos galima pastebėti visuose gyvūnuose, galinčiuose mokytis, nuo primatų iki bestuburių, pavyzdžiui, vynuoginių sraigių. Priepuolių aktyvumą sraigėje galite sukelti suleisdami specialius priepuolius sukeliančius vaistus, ir ji prisimins, ką išmoko, jei tik priepuoliai prasidės iškart po treniruotės. Tai reiškia, kad tai yra universali proceso biologija.

Bet tada iškilo klausimas: jei dabar turime įrankius modeliuoti atmintį ir jos įtvirtinimą gyvūnų smegenyse, galime užduoti tokį klausimą – kokie yra mechanizmai, kas vyksta smegenų ląstelėse? Tai buvo molekulinės biologijos klestėjimo laikas. Ir kelios mokslininkų grupės iš karto pagalvojo, kad tai, kas organizmo ląstelėse saugoma ilgą laiką kaip informacija, turi būti siejama su genetine informacija, nes baltymai labai greitai sunaikinami, vadinasi, genomų veikloje turi įvykti tam tikri pokyčiai, kurie, kaip žinote, yra 2010 m. susijusi su nervinių ląstelių DNR ir jos savybių pokyčiais.

Ir kilo hipotezė, kad galbūt ilgalaikės atminties formavimasis, žiūrėk, koks šuolis iš širdies, yra nervinių ląstelių genomo veiklos savybių pasikeitimas, kūrinio ir jų DNR savybių pasikeitimas.

Norėdamas tai patikrinti, švedų mokslininkas Holgeris Heedenas atliko įvairius ir labai gražius eksperimentus. Pavyzdžiui, jis išmokė žiurkes patekti į lesyklą su maistu... balansuojant ant plonos, ištemptos, pasvirusios virvelės. Ir gyvūnai išmoko naujų įgūdžių, vestibuliarinio įgūdžio ir motorinių įgūdžių vaikščioti šia styga. Arba, pavyzdžiui, letenėle gauti maisto, kurie gyvūnai nemėgsta jo ištraukti iš cilindro, o tarp žiurkių yra kaip ir pas mus, kairiarankių ir dešiniarankių, pažiūrėjo koks gyvūnas. buvo, o paskui suteikė galimybę jį gauti tik su priešinga letenėle. Ir vėl gyvūnai išmoko.

Pasirodo, kai gyvūnai išmoksta šias ir kitas užduotis, jų smegenys patiria genų ekspresijos bangą, RNR sintezės ir baltymų sintezės padidėjimą. Ir tai atsitinka būtent šioje fazėje, iškart po naujos informacijos gavimo ir jos perėjimo į ilgalaikę formą, kurią atrado Ebbinghausas. Tai yra, čia vėl viskas sutampa.

Tačiau atliekant biologinius tyrimus, grynai koreliaciniai tyrimai, ypač su gyvūnais, kur galima manipuliuoti biologiniais procesais, dažniausiai kyla dėl priežastinių klausimų. Kartu su mokymusi didėja ne tik RNR ir baltymų sintezė, tai yra, genai yra ekspresuojami, svarbu paklausti – ar jie reikalingi, kad nauja informacija įsimintų? Tai gali būti atsitiktinis vieno proceso palydėjimas kitam. Ir norėdami tai patikrinti, labai greitai kelios tyrėjų grupės, pavyzdžiui, Flexnerio grupė JAV, pradėjo švirkšti gyvūnams, kai jie mokosi naujos užduoties, baltymų ar RNR sintezės inhibitorių, tai yra trukdyti šiam procesui. banga, genų ekspresijos banga, kuri lydi mokymosi procesą.

Paaiškėjo, kad gyvūnai mokosi normaliai, jiems nesutrinka senos, jau susiformavusios elgesio formos, be to, jie geba trumpai prisiminti tai, ką išmoko. Tačiau kai tik ateina ilgas perėjimo prie ilgalaikės atminties etapas ir šios atminties saugojimas savaitę, mėnesius, gyvūnams šios atminties nėra. Tai yra, trukdymas genomo funkcionavimui ir trukdymas RNR molekulių bei baltymų sintezei mokymosi metu neleidžia formuotis ilgalaikei atminčiai. Tai reiškia, kad ilgalaikė atmintis tikrai priklauso nuo nervinių ląstelių genomo veikimo. Ir tada labai svarbu suprasti klausimus, kokie genai yra įjungti nervinėse ląstelėse, kas juos sužadina mokymosi momentu ir kokios jų funkcijos? Kaip tai reiškia, ką mes galime patirti kaip subjektyvią... savo subjektyvią patirtį?

Devintojo dešimtmečio viduryje (70-aisiais) tokius genus vienu metu atrado dvi tyrėjų grupės, viena iš Sovietų Sąjungos, o antroji – Vokietijoje ir Lenkijoje. Mūsų šalyje dirbusioje grupėje šių genų specialiai ieškojome kartu su Molekulinės biologijos ir molekulinės genetikos instituto darbuotojais. Ir tai, kas mums padėjo juos rasti, buvo hipotezė, kad procesai, vykstantys smegenyse naujos patirties formavimosi metu, galbūt apima tuos pačius ląstelių principus ir mechanizmus, kurie yra susiję su nervų sistemos vystymosi procesais. ryšių užmezgimas ir ląstelių diferenciacija?

Ir atradę vieno iš vystymosi reguliatoriaus genų, koduojančio baltymą, kuris kontroliuoja daugelio kitų genų darbą, darbą, vadinamąjį „transkripcijos faktorių“, nusprendėme pažiūrėti, čia ši išraiška rodoma raudonai, matote, taip, raudonai 19 dienų amžiaus žiurkės embriono smegenų žievėje. Nusprendėme pažiūrėti, kas vyksta suaugusiųjų smegenyse dėl šio geno veikimo?

Paaiškėjo, kad gyvūnai, esantys pažįstamoje aplinkoje ir nieko naujo neišmokę, šio geno praktiškai neišreiškia, nervinėse ląstelėse šio geno produktų nėra. Tačiau kai tik gyvūnas atsiduria jam naujoje situacijoje ir ją prisimena, smegenyse įvyksta šio geno ekspresijos sprogimas.

Be to, kaip matote iš šios išraiškos laukų, ši išraiška susijusi su daugybe nervų ląstelių. Įsikūręs įvairiose smegenų struktūrose. Kaip vėliau paaiškėjo, raiškos vietos labai priklauso nuo to, kokią subjektyvią individualią patirtį smegenys šiuo metu įgyja. Vienoms atminties formoms tai yra tam tikros raiškos zonos, kitoms – skirtingos. Prie to grįšime daugiau, kai kalbėsime apie atminties kartografavimą.

Tuo tarpu pažiūrėkime į supaprastintą diagramą, kas vyksta nervų sistemos ląstelėse, kai vyksta mokymasis? Stimulai, paverčiami tam tikromis cheminėmis molekulėmis, veikiančiomis neurono ar nervinės ląstelės membraną, perduoda signalus per ląstelės citoplazmą į branduolį. Štai čia suaktyvinami mano parodyti genai, vienas iš jų ankstesnėje skaidrėje yra c-Fos transkripcijos faktorius.

Transkripcijos faktoriai skiriasi tuo, kad jų sintetinami baltymai – tai yra baltymų atsiradimas citoplazmoje – nelieka citoplazmoje, o grįžta atgal į branduolį. O c-Fos ir c-Jun šeimų genų atveju, antrasis genas, kuris taip pat pasirodo esantis aktyvuotas daugelyje mokymosi situacijų, jie sudaro sudėtingus baltymų kompleksus vienas su kitu, galinčius paveikti didžiulį. Nervinės ląstelės genomo sričių skaičius. Šios sritys yra kitų genų reguliavimo regionai. Kitaip tariant, signalas, ateinantis į nervinę ląstelę mokymosi metu, per daug daug įėjimų, patenka į kelių transkripcijos faktorių aktyvavimo kliūtis, o tada jų poveikis išsišakoja ir pakeičia visos ląstelės programą, nes kai kurie iš šių genai yra taikiniai, reguliuojami transkripcijos faktorių.faktoriai padidina jų aktyvumą, o kai kurie yra slopinami. Jei norite, ląstelė pertvarko savo darbo programą, veikiama mokymosi situacijos.

Kodėl ši schema buvo įdomi? Pirma, paaiškėjo, kad atminties formavimas vyksta per dvi baltymų sintezės ir genų ekspresijos fazes. Pirmoji – iškart po treniruotės, kai Ebbinghausas tai pamatė, o tada suaktyvinami vadinamieji ankstyvieji genai. Tačiau po to atsiranda antroji aktyvacijos banga po ankstyvųjų genų produktų poveikio genomui. Vadinamieji vėlyvieji genai.

Antra, kadangi ankstyvųjų genų struktūra, jų reguliavimo sritys, taip pat jų gebėjimas veikti tam tikrus kitų genų reguliavimo regionus buvo gerai ištirtas ląstelių biologijoje, tapo įmanoma iššifruoti kitus du klausimus. Taigi, visų pirma, išsiaiškinome, kokie tai genai? Antra, grįžtant nuo tokių genų, čia parodytas, pavyzdžiui, vienas iš ankstyvųjų genų. Matote, kad šio geno reguliavimo vietoje, kurią reprezentuoja ši seka, yra sugrupuota daugybė transkripcijos faktorių, tarp kurių yra phos ir juna, apie kuriuos aš kalbėjau, yra genų, kurie turi kitus pavadinimus, yra transkripcijos faktorius. kurie turi kitus pavadinimus, pavyzdžiui, krepas .

Ir paaiškėjo, kad grįžtant šia grandine atgal, uždavus klausimą treniruočių metu, buvo suaktyvinti ankstyvieji genai, kas juos sukėlė, kokie signalai pateko į jų reguliavimo vietas, kokie signalai lėmė reguliatorių prisijungimą prie jų reguliavimo vietų, kurie iš antrieji ląstelės pasiuntiniai perdavė šiuos signalus ir galiausiai, kurie receptoriai buvo suaktyvinti?

Buvo galima iššifruoti signalų seką iš branduolio, nuo membranos iki nervinės ląstelės genomo, kurie veikia mokymosi metu. Ir vienas iš šio tyrimo pradininkų, amerikiečių neurologas Ericas Kendelis iš Kolumbijos universiteto, gavo Nobelio premiją už šios kaskados iššifravimą.

Šie tyrimai turi daug įdomių pasekmių. Jie pasirodė netikėti. Pavyzdžiui, paaiškėja, kad kai kurių šių kaskados elementų defektai ne tik sukelia mokymosi sutrikimus suaugusiems gyvūnams, bet ir sukelia ligas, susijusias su psichikos raidos sutrikimais vaikams. Tai nuostabus dalykas. Kadangi tokios ligos, pavyzdžiui, Rubinstein-Taybi sindromas, ilgą laiką buvo laikomos įgimtomis ligomis. Dabar suprantame, kad iš tikrųjų tai yra sutrikimai, lemiantys ankstyvo mokymosi galimybių trūkumus, vaiko atminties formavimąsi pirmosiomis jo gyvenimo savaitėmis ir mėnesiais. Ir kaip tik dėl to sutrinka psichinė raida.

Ir to pasekmės taip pat yra skirtingos. Vienas dalykas, kai dėl medicininių priežasčių šis vaikas gali gauti tam tikrų vaistų, gerinančių šiuos mokymosi gebėjimus; Kitas dalykas buvo atsižvelgti į tai, kad tai įgimta liga, kuri po gimimo negydoma.

Kitas netikėtas dalykas, kuris pamažu ėmė aiškėti iššifruojant šias kaskadas, yra tai, kad jos siaubingai savo sudedamosiomis dalimis primena tuos ląstelių procesus, kurie vyksta besivystančiose smegenyse diferencijuojantis nervinėms ląstelėms. Jie dažnai naudoja tas pačias signalines molekules, o kai kurios iš šių molekulių pirmą kartą buvo atrastos kūrimo metu, o tada paaiškėjo, kaip, pavyzdžiui, įvairūs neurotrofinai, kad mokymosi metu jos taip pat yra signalinės molekulės.

Ir kitos molekulės, pvz., glutamatas ir NMDA receptoriai, kurie jį priima, iš pradžių buvo tiriamos, susijusios su mokymusi, o vėliau pasirodė, kad jos vaidina svarbų vaidmenį nuo laiko priklausomoje neuroninio ryšio vystymosi stadijos veikloje. Tas pats pasakytina apie įvairias antrųjų pasiuntinių baltymų kinazes ir, galiausiai, transkripcijos faktorius ir tikslinius genus.

Gauname vaizdą, kad kai žiūrime į vystymąsi ir mokymąsi, matome labai panašias molekulines kaskadas. Tai reiškia, kad kiekvienas vystymosi epizodas yra labai panašus į mokymosi epizodą arba kad suaugusiųjų smegenų vystymosi procesai niekada nesibaigia. Kiekvienas pažinimo veiksmas mums yra mažas morfogenezės ir tolesnio vystymosi epizodas. Bet atkreipkite dėmesį – kurį? - pagal kognityvinę kontrolę, priešingai nei vyksta embriono vystymosi metu. Kitaip tariant, mūsų žinios, mūsų psichika, mūsų protas, lemiantys naujų žinių įgijimo procesus, yra ir šias žinias kaupiančių ląstelių diferenciacijos paleidikliai.

Ir galiausiai, dar viena svarbi pasekmė. Tai, kad atmintis turi molekulinius mechanizmus ir daugelis jų yra susiję su procesais, vykstančiais ne tarp ląstelių, o ląstelės viduje, kai signalas perduodamas iš membranos į genomą, reiškia, kad be psichotropinių vaistų, kurie atsirado psichiatrijoje 50-ųjų ir gali veikti perduodant signalus tarp nervų ląstelių, kurios gali reguliuoti mūsų suvokimą, emocijas, skausmą, elgesį ir pan.

O ateityje turėsime ir pradeda atsirasti mnemotropinių vaistų, kurių poveikis visai kitoks. Kadangi jie veikia ir turės veikti procesus, vykstančius po informacijos apdorojimo neuroniniuose tinkluose, susijusiuose tik su jų saugojimu, mes nepastebėsime jų poveikio mūsų elgesiui, jie neturės šalutinio poveikio – sužadinimo, slopinimo, pokyčių. mūsų suvokimo ar dėmesio procesai . Bet jie galės ilgą laiką moduliuoti informacijos įsiminimo procesus. Ir dabar tokių vaistų ieškoma.

Taigi atminties molekulinės biologijos klausimai, kylantys tiriant informacijos saugojimo smegenyse biologinį pagrindą, lėmė tokius sprendimus: kad ilgalaikės atminties formavimas yra pagrįstas universalios ankstyvosios kaskados aktyvavimu. ir vėlyvieji genai, lemiantys besimokančio neurono, jo molekulinio baltymo fenotipo restruktūrizavimą.

Taip pat iš pastarųjų metų tyrimų žinome, apie ką dar nekalbėjau, kad atminties saugojimas visą gyvenimą vyksta dėl epigenetinių persitvarkymų, tai yra, keičiasi nervinių ląstelių chromatino būsena. Epigenetinės atminties būsena neurone keičiasi, ląstelių diferenciacijos būsena, saugoma dėl mokymosi, galima tol, kol yra ląstelių diferenciacijos būsena, išsaugant jos tam tikro tipo nervinės ląstelės savybes. plėtra.

Užbaikime šį fragmentą čia. Manau, kad kalbu 42 minutes, tiesa? Ar turime laiko klausimams?

Klausimas: (sunku girdėti) Turiu klausimą. ...teorija, ..būti nesąmoningai...

Atsakymas: Galbūt. Apie tai kalbėsiu antroje dalyje.

Klausimas: Ačiū. Ir tada antras klausimas. Kokia ribota mūsų atmintis...

Atsakymas: Nė vienas iš eksperimentinių bandymų nustatyti atminties dydį ir ribas nesukėlė jokių apribojimų. Pavyzdžiui, viename iš Kanados psichologo Stanlingo atliktų eksperimentų buvo tiriama, kiek veidų studentai sugebėjo prisiminti. Ir jiems trumpais intervalais buvo rodomos skirtingos nuotraukos, o po kurio laiko, parodžius dvi nuotraukas, buvo paprašyta išsiaiškinti, kuri parodyta, o kuri nauja? Paaiškėjo, kad pirmas dalykas yra tai, kad dauginimosi tikslumas yra didelis ir nepriklauso nuo apimties, tai yra, viską ribojo tik mokinių nuovargis. Pavyzdžiui, iki 12 tūkstančių nuotraukų buvo atkurta iki 80 procentų tikslumu.

Atkreipkite dėmesį, kad čia, be abejo, svarbu, kas buvo padaryta, čia buvo atmintis atpažinimui, o ne aktyviam atkūrimui. Tačiau tai yra kitokia atminties forma.

Klausimas: Laba diena!

Atsakymas: Laba diena.

Klausimas: Rusijos valstybinio humanitarinio universiteto studentė, jei leisite, norėčiau užduoti tokį klausimą. Įžanginėje paskaitos dalyje kalbėjote apie tokią naują problemą kaip smegenų mokslas ir proto mokslas. Tai, žinoma, susiję su jūsų nagrinėjama problema – dirbtiniu intelektu. Laikui bėgant, man atrodo, protingos gyvenimo formos turėtų tapti prisitaikančios, revoliucinės, besivystančios, o tai apskritai gali lemti nekontroliavimą. Kiek ši problema nagrinėjama dabar ir kada ji gali tapti aktuali? Ir antra, kad kurdami tokias naujas intelektualinio gyvenimo formas, kaip jūs manote, būsime pasiruošę tokių įvykių raidai, kai šios naujos intelektualinės gyvybės formos taps, na, galbūt tokiais pačiais padarais, kokie esame dabar, nes kadaise Kadaise tai taip pat nėra toli ir toks scenarijus yra įmanomas. Ačiū.

Atsakymas: bijau suklysti savo prognozėje. Apskritai pastarųjų metų patirtis rodo, kad pažanga, kuri daroma šioje srityje, smegenų ir proto tyrimų srityje, beje, nėra vienodai pasiekiama dirbtinio intelekto srityje, pažanga ten. yra lėtesnis, bet vis dėlto toks nuostabus ir nenuspėjamas, kad tik po kelerių metų bet kokios prognozės gali pasirodyti klaidingos. Bet mano prognozė bus tokia.

Dar neturime būtybių, galinčių, kaip dirbtinis intelektas, – pirma: išspręsti tas pačias problemas, kurias sprendžia žmonės, net apytiksliai, ypač besikeičiančių prisitaikymo situacijų sąlygomis.

JAV gynybos agentūros DARPA mokslininkai prieš porą metų pradėjo naują dirbtinio intelekto programą, sakydami, kad nustos finansuoti visus klasikinių dirbtinio intelekto schemų tyrimus, nes manė, kad sprendžiant adaptacines problemas, biologinės smegenys buvo sunaikintos. pranašesnis už geriausią esamą. dirbtinio intelekto formos, sukurtos remiantis dabartinėmis architektūromis nuo milijonų iki milijardų kartų. Ar galite įsivaizduoti skirtumą?! Tai ne operacijų greičio klausimas. Tai gebėjimo generuoti naujus sprendimus dinamiškai kintančioje aplinkoje klausimas.

Kada ši kliūtis bus įveikta milijonus ir milijardus kartų? Na, gal tai yra artimiausia ateitis, bent kelios universitetų grupės ir IBM kompanija pradėjo tyrinėti naują architektūrą, kurioje jos elementai ir mokosi, ir geba skaičiuoti, tai yra panašiai, ką iš tikrųjų daro nervų sistema, kur nėra atskiros atminties saugyklos, o atskirai – informacijos elementai.

Manau, kad dirbtinis intelektas turi dar vieną sudėtingą problemą. Kad iki šiol visos mūsų kuriamos sistemos, pradinė jų elgesio sąlyga yra žmogaus kūrėjo įdėta į jas, tai yra, jis pats nesugeba generuoti šių pradinių sąlygų. Ji neturėjo evoliucijos. Bet tai įveikiama ir dirbtinės gyvybės modeliuose, evoliuciniame darbe, kur jie prasideda nuo labai paprastų nervų tinklų. Tada jiems leidžiama vystytis aplinkoje, palaipsniui sprendžiant prisitaikymo problemas. Ir šiam intelektui iškyla net pačios adaptacinės užduotys, naujos, kurių kūrėjai neplanavo.

Taigi galbūt per ateinančius 10–15 metų šiose srityse pamatysime didelę pažangą. Ar jie pasieks subjektyvią patirtį ir žmogaus psichiką – labai sunkus klausimas, manau, kad ne.

Klausimas: .... Marina ... gimnazija 1529. jei šiandien žinome žmogaus mokymosi mechanizmus, tai kaip vertinate galimybę akimirksniu išmokti kalbų, akimirksniu įgyti įgūdžių žmogui, kuris... daug bendrauja?

Atsakymas: Iš to, ką žinome apie žmonių ir gyvūnų mokymąsi, tai yra procesas, susidedantis iš atskirų, pasikartojančių veiksmų. Kiekviename iš jų įgyjamas tam tikras naujų žinių vienetas. Norėdami išmokti kalbą, negalime to padaryti vienu šuoliu. Tam reikia tūkstančių ar dešimčių tūkstančių pakartojimų vaikui, kuris sukuria naujas hipotezes apie supantį pasaulį ir suvokiamus garsus, juos išbando, atmeta, tvirtina, kuria schemą.

Tokių treniruočių, beje, istorinių ta prasme, kad kiekvienas vaikas tai vyksta savaip, mechaniškai, rezultatus perkelti į kito žmogaus galvą ar net į dirbtinį intelektą – šiandien neįmanoma užduotis. Neįmanoma išmokti naujos kalbos iš karto, kaip neįmanoma vienu metu įgyti penkerių vaiko gyvenimo metų patirties.

Klausimas: Ačiū.

Atsakyk prašau. Pertrauka? Ar manome, kad tai pertrauka, ar turite daugiau klausimų?

Klausimas: Dmitrijus Novikovas, gimnazija 1529, norėjau paklausti, girdėjau, kad yra vaistų, padedančių gerinti atmintį, ar yra rezultatų, kokius procesus smegenyse jie sustabdo?

Atsakymas: Tokių vaistų yra. Jie žinomi jau seniai. Kai kurios iš jų – šimtmečius žinomos priemonės, dažniausiai vaistažolių preparatai. Kiti yra chemikalai. Pavyzdžiui, amfetamino grupės vaistai, reguliuojantys signalo perdavimo procesus nervinėse ląstelėse, Antrojo pasaulinio karo metais buvo naudojami atminčiai, dėmesiui ir mokymosi gebėjimams stimuliuoti abi pusės – vokiečiai, anglai ir Amerikos.

šeštajame dešimtmetyje labai išaugo jų bandymai jais naudotis, pavyzdžiui, studentai, norėdami pagerinti savo gebėjimą įsiminti didelius informacijos kiekius ruošiantis egzaminams. Ir dabar švelnesnės šių vaistų versijos, pavyzdžiui, Ritalinas, cirkuliuoja... bent jau Amerikos universitetuose, kai kurie studentai juos vartoja. Tačiau paaiškėjo, kad jie turėjo šalutinį poveikį.

Kad, pirma, jie konkrečiai neveikia atminties, veikia greičiau procesus, susijusius su... jie yra psichotropiniai, o ne mnemotropiniai, veikia procesus, susijusius su suvokimu, dėmesiu, koncentracija ir pan.

Antra. Nuo jų gali išsivystyti priklausomybė, o tai labai nemalonu. Kuo jaunesnis tai įvyksta, tuo pavojingesnis jis gali būti. Šiais laikais kuriami vaistai, galintys veikti signalus, perduodamus jau nervinės ląstelės viduje. Kai kurios iš šių aptiktų kaskadų buvo patentuotos. Ieškoma vaistų, kurie galėtų selektyviai moduliuoti šias atminties savybes, nepaveikdami psichotropinio komponento, tai yra, psichogeninio komponento.

Tokių medžiagų rinka vis dar labai maža, jos daugiausia skirtos vyresnio amžiaus žmonių, ypač sergančių neurodegeneracinėmis ligomis, atminties sutrikimams gydyti, tačiau kai kurios iš jų ateityje gali būti naudojamos kaip pažinimo stimuliatoriai. Bent jau pastaraisiais metais aktyviai diskutuojama apie tokių pažinimo ar mnemotropinių vaistų vartojimą sveikų žmonių. Dėl naudojimo atsakomybės yra specialios etikos komisijos, kurios svarsto, ar tai leistina, ar ne? Tačiau tendencija čia aiški. Tokie atminties vitaminai.

gerai. Taip, padarykime tai.

Atsisveikindamas norėjau pasakyti taip: matote, klausimai, kurie buvo užduoti, buvo susiję su tam tikromis technologijomis, tai yra galimybė valdyti atmintį, galimybė vienu metu gauti didelį kiekį informacijos, galimybė perduoti ir įsisavinti kalba per trumpą laiką, galimybė gauti saugias ir veiksmingas tabletes atminčiai gerinti. Visa tai tiesa. Bet kadangi esame „Kultūra“ kanale, tai apie antrąją pusę norėčiau pasakyti, kad mūsų atminties pažinimas yra mūsų savęs pažinimas. Nes, kaip sakė Gabrielis García Márquezas: „Gyvenimas yra ne dienos, kurios išgyvenamos, o dienos, kurios prisimenamos“. O smegenų ir atminties mechanizmų tyrinėjimas – didžiąja dalimi mokslininkams, tyrinėjantiems šį klausimą, tai ne naujų technologijų kūrimo problema, nors tai ir svarbu, o sekimo senoviniu orakulu, kuris nurodė – pažink save problema. !

Atkreipkime dėmesį ir į tai. Labai ačiū.

Konstantinas Anokhinas - profesorius, Rusijos medicinos mokslų akademijos narys korespondentas, pavadinto Normalios fiziologijos instituto Sistemogenezės katedros vedėjas. PC. Anokhina ir Rusijos ir Didžiosios Britanijos atminties neurobiologijos laboratorijos vadovas. Paskaita skirta naujausiems atminties fiziologijos, informacijos saugojimo, paieškos ir atkūrimo mechanizmų, gebėjimo atsiminti, atminties procesų priklausomybės nuo aplinkybių tyrimams.

Konstantino Vladimirovičiaus Anokhino paskaitų stenograma:

MIT simpoziume, pavadintame „Smegenų ateitis“, išreiškiant daugelio sutarimą. Ir yra pagrindo manyti, kad XXI amžiuje, XXI amžiaus moksle, smegenų ir proto mokslas užims tą pačią vietą kaip genų ir paveldimumo mokslas, užimtas XX amžiuje. Ir už to slypi labai konkreti mintis.

Molekulinė biologija, kaip ir genų mokslas, sukūrė vieną kalbą, sujungusią daugybę biologinių disciplinų į vieną konceptualų pagrindą: pačią biologiją, įvairias jos šakas, raidos biologiją, evoliucinę biologiją, mikrobiologiją, virusologiją, vėliau – molekulinę mediciną. , įskaitant smegenų molekulinės biologijos įtraukimą į visas šakas, lygiai taip pat tikimasi, kad XXI amžiuje besivystantys mokslai apie smegenis ir protą taps tvirtu veiksniu, vienijančiu ir suteikiančiu objektyvų pagrindą visų rūšių žmogaus intelektinei veiklai. , viskas, kas su tuo susiję. Pradedant nuo žmogaus raidos ir mūsų asmenybės, išsilavinimo, mokymosi, kalbos, kultūros ir pereinant į sritis, kurios dar negavo konkrečios informacijos apie tai, kaip smegenys tai daro, žmogaus elgesio ekonominėse situacijose srityje, kuri dabar vadinama neuroekonomika. Žmogaus elgesio srityje apskritai socialinėse sistemose. Ir šia prasme sociologija, istorija, jurisprudencija, menas, nes visas menas, viena vertus, yra tai, ką sukuria žmogaus smegenys, ir, kita vertus, kaip mūsų žmogaus smegenys ką nors suvokia kaip meno kūrinį. Jie visi priklausys nuo šios naujos sintezės, smegenų ir proto mokslo.

Tačiau daugeliui iš jūsų ši sintezė gali atrodyti natūrali. Noriu tai supriešinti su tuo, kas vyko anksčiau, kad būtų aišku, kur esame ir į kokią fazę judame?

Platonas viename iš savo „Dialogų“ rašė apie gebėjimo skaidyti gamtą jos jungtyse, tai yra suskaidyti ją į natūralius komponentus, svarbą, kad po šios analizės galėtume natūraliai grįžti prie sintezės. Beje, Sokrato burnoje Platonas šį gebėjimą pavadino dialektika, kontrastuodamas su kai kurių virėjų nesugebėjimu supjaustyti kūno į skirtingas dalis, nepaisant sąnarių, todėl susidaro beprasmis dalių rinkinys, kurį labai sunku susintetinti. vėliau.

Šiandien turime pagrindo manyti, kad Platonas padarė didelę klaidą skirstydamas gamtą į sąnarius. Puikūs protai daro dideles klaidas. Jis atskyrė smegenis ir protą, atskyrė kūną ir sielą. Po to šis padalijimas, smegenų ir proto padalijimas, įsitvirtino po kito didžio filosofo René Descarteso darbų. Pasak Dekarto, visą pasaulį galima suskirstyti į dvi pagrindines dalis.

Pirmoji yra išplėstinė materiali medžiaga, res extensa – tai mūsų kūnai, tai mūsų smegenys, tai yra gyvūnų kūnai, ką gyvūnai turi. Antroji – nemirtinga siela, neišsiplėtusi dvasinė substancija, kurią turi tik žmogus. Tai reiškia, kad gyvūnai yra automatai, jie sugeba elgtis nedalyvaujant sielai ir protui, tačiau žmogus turi sielą, ji lemia jo veiksmus. Ir šiuos du pasaulius sunku sujungti, nes tai erdvinių ir neerdvinių reiškinių pasaulis.

Čia iš tikrųjų esame mažiausiai 400 metų tradicijose ir pasaulio suvokimo inercijoje, suskirstyti į šias dvi dalis – smegenis ir protą. O tai, kas šiandien vyksta smegenų moksluose, kodėl tai svarbus momentas, ištrina šią eilutę ir parodo, kad smegenų darbas yra ir proto darbas, kad smegenys veikia kaip didžiulė milijonų, dešimčių milijonų populiacija. , gal kartais šimtai milijonų sinchroniškai aktyvuojasi, įsijungia kartu su tam tikra nervinių ląstelių veikla. Šios ląstelių grupės, funkcinės sistemos, yra saugomos kaip mūsų individualios patirties struktūra. O mūsų protas yra manipuliavimas šiomis grupėmis.

Taigi viena grupė yra pajėgi priversti veikti kitą grupę, o šių didžiulių grupių savybės yra ne tik fiziologinės savybės, bet tos subjektyvios būsenos – mintys, emocijos, išgyvenimai, kuriuos patiriame. Šiuo atžvilgiu mūsų smegenys ir protas yra viena.

Beje, idėjos yra tokios pat senovinės kaip ir Platono idėjos apie atskirumą, nes Aristotelis laikėsi būtent smegenų ir proto arba sielos ir kūno vienybės sampratos.

Tiesą sakant, biologinę programą, skirtą suvienyti smegenis ir protą, sugrąžinti protą į gamtą, sukūrė kitas puikus XIX amžiaus mąstytojas Charlesas Darwinas. Ir tai labai svarbu. Jis sujungė gyvūnų ir žmogaus protą, pristatydamas evoliucinę idėją, užsirašė į savo sąsiuvinį, kuris vadinosi „M“ - metafizinis, pradėjo jį pokalbio su tėvu įtaka ir užsirašė. jo mintys apie elgesį ir protą ten.

Beje, iššifravę šiuos devintajame dešimtmetyje išleistus sąsiuvinius, pradedame suprasti, koks gilus buvo Darvinas ir kaip giliai jis galvojo apie smegenis ir protą, apie sielą ir mąstymą, taip pat giliai, kaip apie biologiją apskritai ir apie evoliucija. Ir, kaip matote, jis užrašė 1938 m., stebėtinai, likus pusantro mėnesio iki savo garsiojo įrašo, kai jam įstrigo natūralios atrankos idėja, kurią padiktavo Malthuso skaitymas. Jis tai užrašė 1938 m. rugpjūtį: „Žmogaus kilmė dabar įrodyta, šios mintys jame fermentavosi.

Ir po to metafizika turėtų klestėti, nes tas, kuris supranta babuiną, padarys metafizikai daugiau nei Locke'as. Tai biologinių tyrimų programa. Tai programa, parodanti, kad mūsų smegenys ir protas yra viena. Protas yra smegenų funkcija, atsiradusi evoliucijos metu. Jis buvo reikalingas prisitaikymui, o mes nuo gyvūnų nesiskiriame kardinaliomis sielos ar proto buvimo savybėmis ir jų nebuvimu gyvūnuose. Turime sukurti naują teoriją, kaip smegenys generuoja mąstymo, sąmonės ir psichikos procesus, pagrįstą šiais evoliucijos principais.

Taigi, tiesą sakant, XX amžiuje buvo viena iš šių radikalių programų. Kai daugelį amžių žmogaus sielos savybe buvo laikoma atmintis, ir, beje, XX amžiaus pradžioje psichologijos vadovėliuose buvo galima pamatyti tokį apibrėžimą: „Atmintis yra sielos savybė“. Taigi tai, kas buvo laikoma mūsų sielos savybe, o tai yra mūsų asmenybė, mūsų atmintis, mūsų subjektyvi patirtis, buvo išversta į tyrimą, kaip biologiniai procesai skatina, formuoja mūsų atmintį ir kaip ji veikia smegenyse.

Kitaip tariant, XX amžiuje atminties mokslas, iškilęs, kaip rašė mokslo istorikas Ianas Hackingas, siekdamas sekuliarizuoti sielą, tą neįveikiamą Vakarų mąstymo ir praktikos šerdį, paveikė kelių garsių jo veikėjų darbai. pradininkai: Ebbinghaus Vokietijoje, Ribot Prancūzijoje, Korsakovas Rusijoje, nuo filosofijos iki objektyvių filosofijos tyrimų. Ir tada, dar svarbiau, į atminties tyrimus veikiančiose smegenyse. Atmintis XX amžiaus viduryje buvo pradėta tyrinėti ne kaip reiškinys, esantis už žmogaus smegenų ribų ir žmogaus smegenų produktas, bet ir kaip procesai, vykstantys žmogaus smegenyse, kai jos prisimena ar atkuria prisiminimus.

Objektyviuose neurobiologiniuose atminties tyrimuose atminties mechanizmų klausimą įprasta skirstyti į tris klausimus, tris problemas.

Pirma, kaip smegenyse formuojasi atmintis? Antra, kaip atmintis saugoma smegenyse daugelį metų? Ir trečia, kaip atmintis atrenkama pasirinktinai, kai reikia? Vienas iš pirmųjų objektyviai ištirtų klausimų buvo atminties formavimo klausimas. O štai per pastaruosius kelis dešimtmečius tyrimai perėjo nuo elgesio stebėjimo žmonių ir gyvūnų atminties formavimosi momentu, prie to, kaip atmintis saugoma dėl nervinių ląstelių genomo darbo?

Pirmuosius žingsnius šiuo atžvilgiu žengė jaunas vokietis, atmintį pradėjęs studijuoti dar būdamas jaunas... Ebbinghausas, jam pateko į Lunto knygą „Objektyvioji psichologija“, kurioje buvo aprašyti objektyvūs psichologiniai suvokimo tyrimai ir pagalvojo, kad galbūt žmogus. atmintis gali būti naudojama taip pat... galite tyrinėti taip pat? Ir jis sudarė nedidelį skaičių nesąmoningų skiemenų, kuriuos rašė ant planšetinių kompiuterių, sumaišė šias lenteles ir parodė jas sau, o po kurio laiko išbandydamas savo gebėjimą jas prisiminti skirtingais intervalais. Ir vienas iš pirmųjų dalykų, kuriuos jis atrado, buvo tai, kad atmintis įsiminimo momentu pereina dvi fazes. Pirmoji – trumpa fazė pirmosiomis minutėmis po naujos informacijos gavimo, kurioje galime saugoti beveik visą gautą informaciją.

Tada smarkiai sumažėja užpildytos informacijos kiekis, tačiau po šio laikotarpio likusi informacija saugoma labai ilgai. Jis gali būti laikomas tame pačiame lygyje savaites ar net mėnesius, kaip atrado Ebbinghaus. Taigi Ebbinghausas padarė esminį atradimą – parodė, kad įsiminimo procesai yra netolygūs ir turi dvi fazes. Pirmoji – trumpalaikė, kai sukaupiama daug informacijos, o antroji – ilgalaikė, kai informacijos kiekis nedidelis, bet išlaikomas ilgai.

Labai greitai, įkvėpti Ebbinghauso darbų, dar du vokiečių psichologai Mülleris ir Pilzeckeris, dirbę Getingene XIX amžiaus pabaigoje, pradėjo domėtis, kas vyksta ties šio perėjimo iš vienos atminties fazės į kitą ribos? Ar tai aktyvus procesas? Ir jie parodė, kad jei įsiminimo ir perėjimo iš trumpalaikės prie ilgalaikės atminties momentu žmogui pateikiama nauja užduotis, kurią jis turi prisiminti, tai ši nauja užduotis trukdo įsiminti seną informaciją ir trukdo įsiminti tai. Jie tai vadino retrogradiniais trukdžiais, naujos informacijos įtaka procesui, vykstančiam smegenyse.

Remdamiesi tuo, jie nusprendė, kad smegenyse, kai įvyksta įsiminimas, vyksta labai aktyvus procesas ir tam reikia maksimalių resursų. Jei smegenims šiuo metu duota kita užduotis, tai antroji užduotis sutampa su pirmąja ir neleidžia formuotis atminčiai. Labai įdomu, kad jei šios antrosios užduotys pateikiamos šiek tiek vėliau, po 15-20 minučių, tai neįvyksta. Iš to jie padarė svarbią išvadą, kad per šį pereinamąjį etapą atmintis smegenyse pereina į stabilią saugojimo fazę.

Neurologai tai labai greitai patvirtino savo pastebėjimais, kad esant sutrikimams, susijusiems, pavyzdžiui, su smegenų sukrėtimais, su smegenų sukrėtimais, trumpam prarandama atmintis iki smegenų sukrėtimo, o tai vėlgi rodo, kad poveikis aktyviam procesui neleidžia gauti naujausios informacijos. kad būtų prisimintas. Beje, tie patys dalykai nutinka ir priepuolių metu.

Tapo aišku, kad, pirma, atmintį galima ištirti objektyviai. Antrasis yra tai, kad formuojant atmintį yra tam tikros fazės, susijusios su aktyviais procesais smegenyse ir nervų sistemoje, todėl šie aktyvūs nervų sistemos procesai gali būti tyrimo objektai, siekiant suprasti, kaip formuojasi atmintis.

Tada buvo gana ilgas laikotarpis, kai esminių atradimų šioje srityje nebuvo, nes tirti šiuos procesus žmoguje yra be galo sunku. Ar dirbtinai nesužalosite ir nesukelsite žmogaus smegenų sukrėtimo, kad patikrintumėte, ką jis prisimena, o ko ne? Jūs negalite arba bent jau tais metais buvo neįmanoma pažvelgti į tai, kas vyksta žmogaus smegenyse šių procesų metu. Ir todėl kitas radikalus žingsnis šioje psichikos mažinimo, sielos mažinimo programoje, molekulių judėjimu smegenų ląstelėse, buvo žengtas, kai amerikiečių psichologas Carlas Dantonas parodė, kad gyvūnuose viskas yra taip pat. Jei norite, tai nuostabi Darvino programos, skirtos sugrąžinti protą į gamtą, iliustracija.

Jis parodė, kad žiurkės prisimena daug dalykų. Tai buvo žinoma prieš jį daugelyje tyrimų. Tada jis parodė kitą dalyką. Ką daryti, jei žiurkėms, išmokusioms kokią nors naują užduotį, suteikiamas trukdantis poveikis, pavyzdžiui, sukeliant trumpalaikį traukulių priepuolį su elektrokonvulsiniu šoku, tada jei šie traukuliai sukeliami iš karto po to, kai gyvūnas išmoko. ką nors, jis ilgai negalės atsiminti šios informacijos. Jis turi trumpalaikę atmintį, tačiau ilgalaikė atmintis nesusiformuoja. Tai yra, tai yra perėjimas, kurį atrado Ebbinghausas, jis egzistuoja gyvūnams ir taip pat gali paveikti nervų veiklą.

Tačiau paaiškėjo, kad, kaip ir Müllerio ir Pilzeckerio eksperimentuose, jei šis elektrokonvulsinis šokas atidedamas, pavyzdžiui, 15 minučių po treniruotės, tai niekaip nepaveiks besivystančios atminties. Tai reiškia, kad šie procesai yra universalūs. Ir iš tiesų, per ateinančius 20–30 metų paaiškėjo, kad juos galima pastebėti visuose gyvūnuose, galinčiuose mokytis, nuo primatų iki bestuburių, pavyzdžiui, vynuoginių sraigių. Priepuolių aktyvumą sraigėje galite sukelti suleisdami specialius priepuolius sukeliančius vaistus, ir ji prisimins, ką išmoko, jei tik priepuoliai prasidės iškart po treniruotės. Tai reiškia, kad tai yra universali proceso biologija.

Bet tada iškilo klausimas: jei dabar turime įrankius modeliuoti atmintį ir jos įtvirtinimą gyvūnų smegenyse, galime užduoti tokį klausimą – kokie yra mechanizmai, kas vyksta smegenų ląstelėse? Tai buvo molekulinės biologijos klestėjimo laikas. Ir kelios mokslininkų grupės iš karto pagalvojo, kad tai, kas organizmo ląstelėse saugoma ilgą laiką kaip informacija, turi būti siejama su genetine informacija, nes baltymai labai greitai sunaikinami, vadinasi, genomų veikloje turi įvykti tam tikri pokyčiai, kurie, kaip žinote, yra 2010 m. susijusi su nervinių ląstelių DNR ir jos savybių pokyčiais.

Ir kilo hipotezė, kad galbūt ilgalaikės atminties formavimasis, žiūrėk, koks šuolis iš širdies, yra nervinių ląstelių genomo veiklos savybių pasikeitimas, kūrinio ir jų DNR savybių pasikeitimas.

Norėdamas tai patikrinti, švedų mokslininkas Holgeris Heedenas atliko įvairius ir labai gražius eksperimentus. Pavyzdžiui, jis išmokė žiurkes patekti į lesyklą su maistu... balansuojant ant plonos, ištemptos, pasvirusios virvelės. Ir gyvūnai išmoko naujų įgūdžių, vestibuliarinio įgūdžio ir motorinių įgūdžių vaikščioti šia styga. Arba, pavyzdžiui, letenėle gauti maisto, kurie gyvūnai nemėgsta jo ištraukti iš cilindro, o tarp žiurkių yra kaip ir pas mus, kairiarankių ir dešiniarankių, pažiūrėjo koks gyvūnas. buvo, o paskui suteikė galimybę jį gauti tik su priešinga letenėle. Ir vėl gyvūnai išmoko.

Pasirodo, kai gyvūnai išmoksta šias ir kitas užduotis, jų smegenys patiria genų ekspresijos bangą, RNR sintezės ir baltymų sintezės padidėjimą. Ir tai atsitinka būtent šioje fazėje, iškart po naujos informacijos gavimo ir jos perėjimo į ilgalaikę formą, kurią atrado Ebbinghausas. Tai yra, čia vėl viskas sutampa.

Tačiau atliekant biologinius tyrimus, grynai koreliaciniai tyrimai, ypač su gyvūnais, kur galima manipuliuoti biologiniais procesais, dažniausiai kyla dėl priežastinių klausimų. Kartu su mokymusi didėja ne tik RNR ir baltymų sintezė, tai yra, genai yra ekspresuojami, svarbu paklausti – ar jie reikalingi, kad nauja informacija įsimintų? Tai gali būti atsitiktinis vieno proceso palydėjimas kitam. Ir norėdami tai patikrinti, labai greitai kelios tyrėjų grupės, pavyzdžiui, Flexnerio grupė JAV, pradėjo švirkšti gyvūnams, kai jie mokosi naujos užduoties, baltymų ar RNR sintezės inhibitorių, tai yra trukdyti šiam procesui. banga, genų ekspresijos banga, kuri lydi mokymosi procesą.

Paaiškėjo, kad gyvūnai mokosi normaliai, jiems nesutrinka senos, jau susiformavusios elgesio formos, be to, jie geba trumpai prisiminti tai, ką išmoko. Tačiau kai tik ateina ilgas perėjimo prie ilgalaikės atminties etapas ir šios atminties saugojimas savaitę, mėnesius, gyvūnams šios atminties nėra. Tai yra, trukdymas genomo funkcionavimui ir trukdymas RNR molekulių bei baltymų sintezei mokymosi metu neleidžia formuotis ilgalaikei atminčiai. Tai reiškia, kad ilgalaikė atmintis tikrai priklauso nuo nervinių ląstelių genomo veikimo. Ir tada labai svarbu suprasti klausimus, kokie genai yra įjungti nervinėse ląstelėse, kas juos sužadina mokymosi momentu ir kokios jų funkcijos? Kaip tai reiškia, ką mes galime patirti kaip subjektyvią... savo subjektyvią patirtį?

Devintojo dešimtmečio viduryje (70-aisiais) tokius genus vienu metu atrado dvi tyrėjų grupės, viena iš Sovietų Sąjungos, o antroji – Vokietijoje ir Lenkijoje. Mūsų šalyje dirbusioje grupėje šių genų specialiai ieškojome kartu su Molekulinės biologijos ir molekulinės genetikos instituto darbuotojais. Ir tai, kas mums padėjo juos rasti, buvo hipotezė, kad procesai, vykstantys smegenyse naujos patirties formavimosi metu, galbūt apima tuos pačius ląstelių principus ir mechanizmus, kurie yra susiję su nervų sistemos vystymosi procesais. ryšių užmezgimas ir ląstelių diferenciacija?

Ir atradę vieno iš vystymosi reguliatoriaus genų, koduojančio baltymą, kuris kontroliuoja daugelio kitų genų darbą, darbą, vadinamąjį „transkripcijos faktorių“, nusprendėme pažiūrėti, čia ši išraiška rodoma raudonai, matote, taip, raudonai 19 dienų amžiaus žiurkės embriono smegenų žievėje. Nusprendėme pažiūrėti, kas vyksta suaugusiųjų smegenyse dėl šio geno veikimo?

Paaiškėjo, kad gyvūnai, esantys pažįstamoje aplinkoje ir nieko naujo neišmokę, šio geno praktiškai neišreiškia, nervinėse ląstelėse šio geno produktų nėra. Tačiau kai tik gyvūnas atsiduria jam naujoje situacijoje ir ją prisimena, smegenyse įvyksta šio geno ekspresijos sprogimas.

Be to, kaip matote iš šios išraiškos laukų, ši išraiška susijusi su daugybe nervų ląstelių. Įsikūręs įvairiose smegenų struktūrose. Kaip vėliau paaiškėjo, raiškos vietos labai priklauso nuo to, kokią subjektyvią individualią patirtį smegenys šiuo metu įgyja. Vienoms atminties formoms tai yra tam tikros raiškos zonos, kitoms – skirtingos. Prie to grįšime daugiau, kai kalbėsime apie atminties kartografavimą.

Tuo tarpu pažiūrėkime į supaprastintą diagramą, kas vyksta nervų sistemos ląstelėse, kai vyksta mokymasis? Stimulai, paverčiami tam tikromis cheminėmis molekulėmis, veikiančiomis neurono ar nervinės ląstelės membraną, perduoda signalus per ląstelės citoplazmą į branduolį. Štai čia suaktyvinami mano parodyti genai, vienas iš jų ankstesnėje skaidrėje yra c-Fos transkripcijos faktorius.

Transkripcijos faktoriai skiriasi tuo, kad jų sintetinami baltymai – tai yra baltymų atsiradimas citoplazmoje – nelieka citoplazmoje, o grįžta atgal į branduolį. O c-Fos ir c-Jun šeimų genų atveju, antrasis genas, kuris taip pat pasirodo esantis aktyvuotas daugelyje mokymosi situacijų, jie sudaro sudėtingus baltymų kompleksus vienas su kitu, galinčius paveikti didžiulį. Nervinės ląstelės genomo sričių skaičius. Šios sritys yra kitų genų reguliavimo regionai. Kitaip tariant, signalas, ateinantis į nervinę ląstelę mokymosi metu, per daug daug įėjimų, patenka į kelių transkripcijos faktorių aktyvavimo kliūtis, o tada jų poveikis išsišakoja ir pakeičia visos ląstelės programą, nes kai kurie iš šių genai yra taikiniai, reguliuojami transkripcijos faktorių.faktoriai padidina jų aktyvumą, o kai kurie yra slopinami. Jei norite, ląstelė pertvarko savo darbo programą, veikiama mokymosi situacijos.

Kodėl ši schema buvo įdomi? Pirma, paaiškėjo, kad atminties formavimas vyksta per dvi baltymų sintezės ir genų ekspresijos fazes. Pirmoji – iškart po treniruotės, kai Ebbinghausas tai pamatė, o tada suaktyvinami vadinamieji ankstyvieji genai. Tačiau po to atsiranda antroji aktyvacijos banga po ankstyvųjų genų produktų poveikio genomui. Vadinamieji vėlyvieji genai.

Antra, kadangi ankstyvųjų genų struktūra, jų reguliavimo sritys, taip pat jų gebėjimas veikti tam tikrus kitų genų reguliavimo regionus buvo gerai ištirtas ląstelių biologijoje, tapo įmanoma iššifruoti kitus du klausimus. Taigi, visų pirma, išsiaiškinome, kokie tai genai? Antra, grįžtant nuo tokių genų, čia parodytas, pavyzdžiui, vienas iš ankstyvųjų genų. Matote, kad šio geno reguliavimo vietoje, kurią reprezentuoja ši seka, yra sugrupuota daugybė transkripcijos faktorių, tarp kurių yra phos ir juna, apie kuriuos aš kalbėjau, yra genų, kurie turi kitus pavadinimus, yra transkripcijos faktorius. kurie turi kitus pavadinimus, pavyzdžiui, krepas .

Ir paaiškėjo, kad grįžtant šia grandine atgal, uždavus klausimą treniruočių metu, buvo suaktyvinti ankstyvieji genai, kas juos sukėlė, kokie signalai pateko į jų reguliavimo vietas, kokie signalai lėmė reguliatorių prisijungimą prie jų reguliavimo vietų, kurie iš antrieji ląstelės pasiuntiniai perdavė šiuos signalus ir galiausiai, kurie receptoriai buvo suaktyvinti?

Buvo galima iššifruoti signalų seką iš branduolio, nuo membranos iki nervinės ląstelės genomo, kurie veikia mokymosi metu. Ir vienas iš šio tyrimo pradininkų, amerikiečių neurologas Ericas Kendelis iš Kolumbijos universiteto, gavo Nobelio premiją už šios kaskados iššifravimą.

Šie tyrimai turi daug įdomių pasekmių. Jie pasirodė netikėti. Pavyzdžiui, paaiškėja, kad kai kurių šių kaskados elementų defektai ne tik sukelia mokymosi sutrikimus suaugusiems gyvūnams, bet ir sukelia ligas, susijusias su psichikos raidos sutrikimais vaikams. Tai nuostabus dalykas. Kadangi tokios ligos, pavyzdžiui, Rubinstein-Taybi sindromas, ilgą laiką buvo laikomos įgimtomis ligomis. Dabar suprantame, kad iš tikrųjų tai yra sutrikimai, lemiantys ankstyvo mokymosi galimybių trūkumus, vaiko atminties formavimąsi pirmosiomis jo gyvenimo savaitėmis ir mėnesiais. Ir kaip tik dėl to sutrinka psichinė raida.

Ir to pasekmės taip pat yra skirtingos. Vienas dalykas, kai dėl medicininių priežasčių šis vaikas gali gauti tam tikrų vaistų, gerinančių šiuos mokymosi gebėjimus; Kitas dalykas buvo atsižvelgti į tai, kad tai įgimta liga, kuri po gimimo negydoma.

Kitas netikėtas dalykas, kuris pamažu ėmė aiškėti iššifruojant šias kaskadas, yra tai, kad jos siaubingai savo sudedamosiomis dalimis primena tuos ląstelių procesus, kurie vyksta besivystančiose smegenyse diferencijuojantis nervinėms ląstelėms. Jie dažnai naudoja tas pačias signalines molekules, o kai kurios iš šių molekulių pirmą kartą buvo atrastos kūrimo metu, o tada paaiškėjo, kaip, pavyzdžiui, įvairūs neurotrofinai, kad mokymosi metu jos taip pat yra signalinės molekulės.

Ir kitos molekulės, pvz., glutamatas ir NMDA receptoriai, kurie jį priima, iš pradžių buvo tiriamos, susijusios su mokymusi, o vėliau pasirodė, kad jos vaidina svarbų vaidmenį nuo laiko priklausomoje neuroninio ryšio vystymosi stadijos veikloje. Tas pats pasakytina apie įvairias antrųjų pasiuntinių baltymų kinazes ir, galiausiai, transkripcijos faktorius ir tikslinius genus.

Gauname vaizdą, kad kai žiūrime į vystymąsi ir mokymąsi, matome labai panašias molekulines kaskadas. Tai reiškia, kad kiekvienas vystymosi epizodas yra labai panašus į mokymosi epizodą arba kad suaugusiųjų smegenų vystymosi procesai niekada nesibaigia. Kiekvienas pažinimo veiksmas mums yra mažas morfogenezės ir tolesnio vystymosi epizodas. Bet atkreipkite dėmesį – kurį? - pagal kognityvinę kontrolę, priešingai nei vyksta embriono vystymosi metu. Kitaip tariant, mūsų žinios, mūsų psichika, mūsų protas, lemiantys naujų žinių įgijimo procesus, yra ir šias žinias kaupiančių ląstelių diferenciacijos paleidikliai.

Ir galiausiai, dar viena svarbi pasekmė. Tai, kad atmintis turi molekulinius mechanizmus ir daugelis jų yra susiję su procesais, vykstančiais ne tarp ląstelių, o ląstelės viduje, kai signalas perduodamas iš membranos į genomą, reiškia, kad be psichotropinių vaistų, kurie atsirado psichiatrijoje 50-ųjų ir gali veikti perduodant signalus tarp nervų ląstelių, kurios gali reguliuoti mūsų suvokimą, emocijas, skausmą, elgesį ir pan.

O ateityje turėsime ir pradeda atsirasti mnemotropinių vaistų, kurių poveikis visai kitoks. Kadangi jie veikia ir turės veikti procesus, vykstančius po informacijos apdorojimo neuroniniuose tinkluose, susijusiuose tik su jų saugojimu, mes nepastebėsime jų poveikio mūsų elgesiui, jie neturės šalutinio poveikio – sužadinimo, slopinimo, pokyčių. mūsų suvokimo ar dėmesio procesai . Bet jie galės ilgą laiką moduliuoti informacijos įsiminimo procesus. Ir dabar tokių vaistų ieškoma.

Taigi atminties molekulinės biologijos klausimai, kylantys tiriant informacijos saugojimo smegenyse biologinį pagrindą, lėmė tokius sprendimus: kad ilgalaikės atminties formavimas yra pagrįstas universalios ankstyvosios kaskados aktyvavimu. ir vėlyvieji genai, lemiantys besimokančio neurono, jo molekulinio baltymo fenotipo restruktūrizavimą.

Taip pat iš pastarųjų metų tyrimų žinome, apie ką dar nekalbėjau, kad atminties saugojimas visą gyvenimą vyksta dėl epigenetinių persitvarkymų, tai yra, keičiasi nervinių ląstelių chromatino būsena. Epigenetinės atminties būsena neurone keičiasi, ląstelių diferenciacijos būsena, saugoma dėl mokymosi, galima tol, kol yra ląstelių diferenciacijos būsena, išsaugant jos tam tikro tipo nervinės ląstelės savybes. plėtra.

Užbaikime šį fragmentą čia. Manau, kad kalbu 42 minutes, tiesa? Ar turime laiko klausimams?

Klausimas:(sunku girdėti) Turiu klausimą. ...teorija, ..būti nesąmoningai...

Atsakymas:Gal būt. Apie tai kalbėsiu antroje dalyje.

Klausimas:Ačiū. Ir tada antras klausimas. Kokia ribota mūsų atmintis...

Atsakymas:Nė vienas iš eksperimentinių bandymų nustatyti atminties dydį ir ribas nedavė jokių apribojimų. Pavyzdžiui, viename iš Kanados psichologo Stanlingo atliktų eksperimentų buvo tiriama, kiek veidų studentai sugebėjo prisiminti. Ir jiems trumpais intervalais buvo rodomos skirtingos nuotraukos, o po kurio laiko, parodžius dvi nuotraukas, buvo paprašyta išsiaiškinti, kuri parodyta, o kuri nauja? Paaiškėjo, kad pirmas dalykas yra tai, kad dauginimosi tikslumas yra didelis ir nepriklauso nuo apimties, tai yra, viską ribojo tik mokinių nuovargis. Pavyzdžiui, iki 12 tūkstančių nuotraukų buvo atkurta iki 80 procentų tikslumu.

Atkreipkite dėmesį, kad čia, be abejo, svarbu, kas buvo padaryta, čia buvo atmintis atpažinimui, o ne aktyviam atkūrimui. Tačiau tai yra kitokia atminties forma.

Klausimas: Laba diena

Atsakymas: Laba diena.

Klausimas:RSUH studente, jei leisite, norėčiau užduoti tokį klausimą. Įžanginėje paskaitos dalyje kalbėjote apie tokią naują problemą kaip smegenų mokslas ir proto mokslas. Tai, žinoma, susiję su jūsų nagrinėjama problema – dirbtiniu intelektu. Laikui bėgant, man atrodo, protingos gyvenimo formos turėtų tapti prisitaikančios, revoliucinės, besivystančios, o tai apskritai gali lemti nekontroliavimą. Kiek ši problema nagrinėjama dabar ir kada ji gali tapti aktuali? Ir antra, kad kurdami tokias naujas intelektualinio gyvenimo formas, kaip jūs manote, būsime pasiruošę tokių įvykių raidai, kai šios naujos intelektualinės gyvybės formos taps, na, galbūt tokiais pačiais padarais, kokie esame dabar, nes kadaise Kadaise tai taip pat nėra toli ir toks scenarijus yra įmanomas. Ačiū.

Atsakymas:Bijau suklysti savo prognozėje. Apskritai pastarųjų metų patirtis rodo, kad pažanga, kuri daroma šioje srityje, smegenų ir proto tyrimų srityje, beje, nėra vienodai pasiekiama dirbtinio intelekto srityje, pažanga ten. yra lėtesnis, bet vis dėlto toks nuostabus ir nenuspėjamas, kad tik po kelerių metų bet kokios prognozės gali pasirodyti klaidingos. Bet mano prognozė bus tokia.

Dar neturime būtybių, galinčių, kaip dirbtinis intelektas, – pirma: išspręsti tas pačias problemas, kurias sprendžia žmonės, net apytiksliai, ypač besikeičiančių prisitaikymo situacijų sąlygomis.

JAV gynybos agentūros DARPA mokslininkai prieš porą metų pradėjo naują dirbtinio intelekto programą, sakydami, kad nustos finansuoti visus klasikinių dirbtinio intelekto schemų tyrimus, nes manė, kad sprendžiant adaptacines problemas, biologinės smegenys buvo sunaikintos. pranašesnis už geriausią esamą. dirbtinio intelekto formos, sukurtos remiantis dabartinėmis architektūromis nuo milijonų iki milijardų kartų. Ar galite įsivaizduoti skirtumą?! Tai ne operacijų greičio klausimas. Tai gebėjimo generuoti naujus sprendimus dinamiškai kintančioje aplinkoje klausimas.

Kada ši kliūtis bus įveikta milijonus ir milijardus kartų? Na, gal tai yra artimiausia ateitis, bent kelios universitetų grupės ir IBM kompanija pradėjo tyrinėti naują architektūrą, kurioje jos elementai ir mokosi, ir geba skaičiuoti, tai yra panašiai, ką iš tikrųjų daro nervų sistema, kur nėra atskiros atminties saugyklos, o atskirai – informacijos elementai.

Manau, kad dirbtinis intelektas turi dar vieną sudėtingą problemą. Kad iki šiol visos mūsų kuriamos sistemos, pradinė jų elgesio sąlyga yra žmogaus kūrėjo įdėta į jas, tai yra, jis pats nesugeba generuoti šių pradinių sąlygų. Ji neturėjo evoliucijos. Bet tai įveikiama ir dirbtinės gyvybės modeliuose, evoliuciniame darbe, kur jie prasideda nuo labai paprastų nervų tinklų. Tada jiems leidžiama vystytis aplinkoje, palaipsniui sprendžiant prisitaikymo problemas. Ir šiam intelektui iškyla net pačios adaptacinės užduotys, naujos, kurių kūrėjai neplanavo.

Taigi galbūt per ateinančius 10–15 metų šiose srityse pamatysime didelę pažangą. Ar jie pasieks subjektyvią patirtį ir žmogaus psichiką – labai sunkus klausimas, manau, kad ne.

Klausimas:....Marina... gimnazija 1529. jei šiandien žinome žmogaus mokymosi mechanizmus, tai kaip vertinate galimybę akimirksniu išmokti kalbų, akimirksniu įgyti įgūdžių žmogui, kurio... daug kontaktų?

Atsakymas:Iš to, ką žinome apie žmonių ir gyvūnų mokymąsi, tai yra procesas, susidedantis iš atskirų pasikartojančių veiksmų. Kiekviename iš jų įgyjamas tam tikras naujų žinių vienetas. Norėdami išmokti kalbą, negalime to padaryti vienu šuoliu. Tam reikia tūkstančių ar dešimčių tūkstančių pakartojimų vaikui, kuris sukuria naujas hipotezes apie supantį pasaulį ir suvokiamus garsus, juos išbando, atmeta, tvirtina, kuria schemą.

Tokių treniruočių, beje, istorinių ta prasme, kad kiekvienas vaikas tai vyksta savaip, mechaniškai, rezultatus perkelti į kito žmogaus galvą ar net į dirbtinį intelektą – šiandien neįmanoma užduotis. Neįmanoma išmokti naujos kalbos iš karto, kaip neįmanoma vienu metu įgyti penkerių vaiko gyvenimo metų patirties.

Klausimas: Ačiū.

Atsakymas:Prašau. Pertrauka? Ar manome, kad tai pertrauka, ar turite daugiau klausimų?

Klausimas:Novikovas Dmitrijus, gimnazija 1529, norėjau paklausti, girdėjau, kad yra vaistų, kurie padeda gerinti atmintį, yra rezultatai, o kokius procesus smegenyse jie sustabdo?

Atsakymas:Tokių vaistų yra. Jie žinomi jau seniai. Kai kurios iš jų – šimtmečius žinomos priemonės, dažniausiai vaistažolių preparatai. Kiti yra chemikalai. Pavyzdžiui, amfetamino grupės vaistai, reguliuojantys signalo perdavimo procesus nervinėse ląstelėse, Antrojo pasaulinio karo metais buvo naudojami atminčiai, dėmesiui ir mokymosi gebėjimams stimuliuoti abi pusės – vokiečiai, anglai ir Amerikos.

šeštajame dešimtmetyje labai išaugo jų bandymai jais naudotis, pavyzdžiui, studentai, norėdami pagerinti savo gebėjimą įsiminti didelius informacijos kiekius ruošiantis egzaminams. Ir dabar švelnesnės šių vaistų versijos, pavyzdžiui, Ritalinas, cirkuliuoja... bent jau Amerikos universitetuose, kai kurie studentai juos vartoja. Tačiau paaiškėjo, kad jie turėjo šalutinį poveikį.

Kad, pirma, jie konkrečiai neveikia atminties, veikia greičiau procesus, susijusius su... jie yra psichotropiniai, o ne mnemotropiniai, veikia procesus, susijusius su suvokimu, dėmesiu, koncentracija ir pan.

Antra. Nuo jų gali išsivystyti priklausomybė, o tai labai nemalonu. Kuo jaunesnis tai įvyksta, tuo pavojingesnis jis gali būti. Šiais laikais kuriami vaistai, galintys veikti signalus, perduodamus jau nervinės ląstelės viduje. Kai kurios iš šių aptiktų kaskadų buvo patentuotos. Ieškoma vaistų, kurie galėtų selektyviai moduliuoti šias atminties savybes, nepaveikdami psichotropinio komponento, tai yra, psichogeninio komponento.

Tokių medžiagų rinka vis dar labai maža, jos daugiausia skirtos vyresnio amžiaus žmonių, ypač sergančių neurodegeneracinėmis ligomis, atminties sutrikimams gydyti, tačiau kai kurios iš jų ateityje gali būti naudojamos kaip pažinimo stimuliatoriai. Bent jau pastaraisiais metais aktyviai diskutuojama apie tokių pažinimo ar mnemotropinių vaistų vartojimą sveikų žmonių. Dėl naudojimo atsakomybės yra specialios etikos komisijos, kurios svarsto, ar tai leistina, ar ne? Tačiau tendencija čia aiški. Tokie atminties vitaminai.

Pertrauka? Turime 10 minučių.

Balsas už kadro:Turime įrašyti jūsų atsisveikinimą su publika, ar galime tai padaryti?

-Gerai. Taip, padarykime tai.

Atsisveikindamas norėjau pasakyti taip: matote, klausimai, kurie buvo užduoti, buvo susiję su tam tikromis technologijomis, tai yra galimybė valdyti atmintį, galimybė vienu metu gauti didelį kiekį informacijos, galimybė perduoti ir įsisavinti kalba per trumpą laiką, galimybė gauti saugias ir veiksmingas tabletes atminčiai gerinti. Visa tai tiesa. Bet kadangi esame „Kultūra“ kanale, tai apie antrąją pusę norėčiau pasakyti, kad mūsų atminties pažinimas yra mūsų savęs pažinimas. Nes, kaip sakė Gabrielis García Márquezas: „Gyvenimas yra ne dienos, kurios išgyvenamos, o dienos, kurios prisimenamos“. O smegenų ir atminties mechanizmų tyrinėjimas – didžiąja dalimi mokslininkams, tyrinėjantiems šį klausimą, tai ne naujų technologijų kūrimo problema, nors tai ir svarbu, o sekimo senoviniu orakulu, kuris nurodė – pažink save problema. !

Atkreipkime dėmesį ir į tai. Labai ačiū.

Konstantinas Anokhinas - profesorius, Rusijos medicinos mokslų akademijos narys korespondentas, pavadinto Normalios fiziologijos instituto Sistemogenezės katedros vedėjas. PC. Anokhina ir Rusijos ir Didžiosios Britanijos atminties neurobiologijos laboratorijos vadovas. Paskaita skirta naujausiems atminties fiziologijos, informacijos saugojimo, paieškos ir atkūrimo mechanizmų, gebėjimo atsiminti, atminties procesų priklausomybės nuo aplinkybių tyrimams.

MIT simpoziume, pavadintame „Smegenų ateitis“, išreiškiant daugelio sutarimą. Ir yra pagrindo manyti, kad XXI amžiuje, XXI amžiaus moksle, smegenų ir proto mokslas užims tą pačią vietą kaip genų ir paveldimumo mokslas, užimtas XX amžiuje. Ir už to slypi labai konkreti mintis.

Molekulinė biologija, kaip ir genų mokslas, sukūrė vieną kalbą, sujungusią daugybę biologinių disciplinų į vieną konceptualų pagrindą: pačią biologiją, įvairias jos šakas, raidos biologiją, evoliucinę biologiją, mikrobiologiją, virusologiją, vėliau – molekulinę mediciną. , įskaitant smegenų molekulinės biologijos įtraukimą į visas šakas, lygiai taip pat tikimasi, kad XXI amžiuje besivystantys mokslai apie smegenis ir protą taps tvirtu veiksniu, vienijančiu ir suteikiančiu objektyvų pagrindą visų rūšių žmogaus intelektinei veiklai. , viskas, kas su tuo susiję. Pradedant nuo žmogaus raidos ir mūsų asmenybės, išsilavinimo, mokymosi, kalbos, kultūros ir pereinant į sritis, kurios dar negavo konkrečios informacijos apie tai, kaip smegenys tai daro, žmogaus elgesio ekonominėse situacijose srityje, kuri dabar vadinama neuroekonomika. Žmogaus elgesio srityje apskritai socialinėse sistemose. Ir šia prasme sociologija, istorija, jurisprudencija, menas, nes visas menas, viena vertus, yra tai, ką sukuria žmogaus smegenys, ir, kita vertus, kaip mūsų žmogaus smegenys ką nors suvokia kaip meno kūrinį. Jie visi priklausys nuo šios naujos sintezės, smegenų ir proto mokslo.

Tačiau daugeliui iš jūsų ši sintezė gali atrodyti natūrali. Noriu tai supriešinti su tuo, kas vyko anksčiau, kad būtų aišku, kur esame ir į kokią fazę judame?

Platonas viename iš savo „Dialogų“ rašė apie gebėjimo skaidyti gamtą jos jungtyse, tai yra suskaidyti ją į natūralius komponentus, svarbą, kad po šios analizės galėtume natūraliai grįžti prie sintezės. Beje, Sokrato burnoje Platonas šį gebėjimą pavadino dialektika, kontrastuodamas su kai kurių virėjų nesugebėjimu supjaustyti kūno į skirtingas dalis, nepaisant sąnarių, todėl susidaro beprasmis dalių rinkinys, kurį labai sunku susintetinti. vėliau.

Šiandien turime pagrindo manyti, kad Platonas padarė didelę klaidą skirstydamas gamtą į sąnarius. Puikūs protai daro dideles klaidas. Jis atskyrė smegenis ir protą, atskyrė kūną ir sielą. Po to šis padalijimas, smegenų ir proto padalijimas, įsitvirtino po kito didžio filosofo René Descarteso darbų. Pasak Dekarto, visą pasaulį galima suskirstyti į dvi pagrindines dalis.

Pirmoji yra išplėstinė materiali medžiaga, res extensa – tai mūsų kūnai, tai mūsų smegenys, tai yra gyvūnų kūnai, ką gyvūnai turi. Antroji – nemirtinga siela, neišsiplėtusi dvasinė substancija, kurią turi tik žmogus. Tai reiškia, kad gyvūnai yra automatai, jie sugeba elgtis nedalyvaujant sielai ir protui, tačiau žmogus turi sielą, ji lemia jo veiksmus. Ir šiuos du pasaulius sunku sujungti, nes tai erdvinių ir neerdvinių reiškinių pasaulis.

Čia iš tikrųjų esame mažiausiai 400 metų tradicijose ir pasaulio suvokimo inercijoje, suskirstyti į šias dvi dalis – smegenis ir protą. O tai, kas šiandien vyksta smegenų moksluose, kodėl tai svarbus momentas, ištrina šią eilutę ir parodo, kad smegenų darbas yra ir proto darbas, kad smegenys veikia kaip didžiulė milijonų, dešimčių milijonų populiacija. , gal kartais šimtai milijonų sinchroniškai aktyvuojasi, įsijungia kartu su tam tikra nervinių ląstelių veikla. Šios ląstelių grupės, funkcinės sistemos, yra saugomos kaip mūsų individualios patirties struktūra. O mūsų protas yra manipuliavimas šiomis grupėmis.

Taigi viena grupė yra pajėgi priversti veikti kitą grupę, o šių didžiulių grupių savybės yra ne tik fiziologinės savybės, bet tos subjektyvios būsenos – mintys, emocijos, išgyvenimai, kuriuos patiriame. Šiuo atžvilgiu mūsų smegenys ir protas yra viena.

Beje, idėjos yra tokios pat senovinės kaip ir Platono idėjos apie atskirumą, nes Aristotelis laikėsi būtent smegenų ir proto arba sielos ir kūno vienybės sampratos.

Tiesą sakant, biologinę programą, skirtą suvienyti smegenis ir protą, sugrąžinti protą į gamtą, sukūrė kitas puikus XIX amžiaus mąstytojas Charlesas Darwinas. Ir tai labai svarbu. Jis sujungė gyvūnų ir žmogaus protą, pristatydamas evoliucinę idėją, užsirašė į savo sąsiuvinį, kuris vadinosi „M“ - metafizinis, pradėjo jį pokalbio su tėvu įtaka ir užsirašė. jo mintys apie elgesį ir protą ten.

Beje, iššifravę šiuos devintajame dešimtmetyje išleistus sąsiuvinius, pradedame suprasti, koks gilus buvo Darvinas ir kaip giliai jis galvojo apie smegenis ir protą, apie sielą ir mąstymą, taip pat giliai, kaip apie biologiją apskritai ir apie evoliucija. Ir, kaip matote, jis užrašė 1938 m., stebėtinai, likus pusantro mėnesio iki savo garsiojo įrašo, kai jam įstrigo natūralios atrankos idėja, kurią padiktavo Malthuso skaitymas. Jis tai užrašė 1938 m. rugpjūtį: „Žmogaus kilmė dabar įrodyta, šios mintys jame fermentavosi. Ir po to metafizika turėtų klestėti, nes tas, kuris supranta babuiną, padarys metafizikai daugiau nei Locke'as. Tai biologinių tyrimų programa. Tai programa, parodanti, kad mūsų smegenys ir protas yra viena. Protas yra smegenų funkcija, atsiradusi evoliucijos metu. Jis buvo reikalingas prisitaikymui, o mes nuo gyvūnų nesiskiriame kardinaliomis sielos ar proto buvimo savybėmis ir jų nebuvimu gyvūnuose. Turime sukurti naują teoriją, kaip smegenys generuoja mąstymo, sąmonės ir psichikos procesus, pagrįstą šiais evoliucijos principais.

Taigi, tiesą sakant, XX amžiuje buvo viena iš šių radikalių programų. Kai daugelį amžių žmogaus sielos savybe buvo laikoma atmintis, ir, beje, XX amžiaus pradžioje psichologijos vadovėliuose buvo galima pamatyti tokį apibrėžimą: „Atmintis yra sielos savybė“. Taigi tai, kas buvo laikoma mūsų sielos savybe, o tai yra mūsų asmenybė, mūsų atmintis, mūsų subjektyvi patirtis, buvo išversta į tyrimą, kaip biologiniai procesai skatina, formuoja mūsų atmintį ir kaip ji veikia smegenyse.

Kitaip tariant, XX amžiuje atminties mokslas, iškilęs, kaip rašė mokslo istorikas Ianas Hackingas, siekdamas sekuliarizuoti sielą, tą neįveikiamą Vakarų mąstymo ir praktikos šerdį, paveikė kelių garsių jo veikėjų darbai. pradininkai: Ebbinghaus Vokietijoje, Ribot Prancūzijoje, Korsakovas Rusijoje, nuo filosofijos iki objektyvių filosofijos tyrimų. Ir tada, dar svarbiau, į atminties tyrimus veikiančiose smegenyse. Atmintis XX amžiaus viduryje buvo pradėta tyrinėti ne kaip reiškinys, esantis už žmogaus smegenų ribų ir žmogaus smegenų produktas, bet ir kaip procesai, vykstantys žmogaus smegenyse, kai jos prisimena ar atkuria prisiminimus.

Objektyviuose neurobiologiniuose atminties tyrimuose atminties mechanizmų klausimą įprasta skirstyti į tris klausimus, tris problemas.

Pirma, kaip smegenyse formuojasi atmintis? Antra, kaip atmintis saugoma smegenyse daugelį metų? Ir trečia, kaip atmintis atrenkama pasirinktinai, kai reikia? Vienas iš pirmųjų objektyviai ištirtų klausimų buvo atminties formavimo klausimas. O štai per pastaruosius kelis dešimtmečius tyrimai perėjo nuo elgesio stebėjimo žmonių ir gyvūnų atminties formavimosi momentu, prie to, kaip atmintis saugoma dėl nervinių ląstelių genomo darbo?

Pirmuosius žingsnius šiuo atžvilgiu žengė jaunas vokietis, atmintį pradėjęs studijuoti dar būdamas jaunas... Ebbinghausas, jam pateko į Lunto knygą „Objektyvioji psichologija“, kurioje buvo aprašyti objektyvūs psichologiniai suvokimo tyrimai ir pagalvojo, kad galbūt žmogus. atmintis gali būti naudojama taip pat... galite tyrinėti taip pat? Ir jis sudarė nedidelį skaičių nesąmoningų skiemenų, kuriuos rašė ant planšetinių kompiuterių, sumaišė šias lenteles ir parodė jas sau, o po kurio laiko išbandydamas savo gebėjimą jas prisiminti skirtingais intervalais. Ir vienas iš pirmųjų dalykų, kuriuos jis atrado, buvo tai, kad atmintis įsiminimo momentu pereina dvi fazes. Pirmoji – trumpa fazė pirmosiomis minutėmis po naujos informacijos gavimo, kurioje galime saugoti beveik visą gautą informaciją.

Tada smarkiai sumažėja užpildytos informacijos kiekis, tačiau po šio laikotarpio likusi informacija saugoma labai ilgai. Jis gali būti laikomas tame pačiame lygyje savaites ar net mėnesius, kaip atrado Ebbinghaus. Taigi Ebbinghausas padarė esminį atradimą – parodė, kad įsiminimo procesai yra netolygūs ir turi dvi fazes. Pirmoji – trumpalaikė, kai sukaupiama daug informacijos, o antroji – ilgalaikė, kai informacijos kiekis nedidelis, bet išlaikomas ilgai.

Labai greitai, įkvėpti Ebbinghauso darbų, dar du vokiečių psichologai Mülleris ir Pilzeckeris, dirbę Getingene XIX amžiaus pabaigoje, pradėjo domėtis, kas vyksta ties šio perėjimo iš vienos atminties fazės į kitą ribos? Ar tai aktyvus procesas? Ir jie parodė, kad jei įsiminimo ir perėjimo iš trumpalaikės prie ilgalaikės atminties momentu žmogui pateikiama nauja užduotis, kurią jis turi prisiminti, tai ši nauja užduotis trukdo įsiminti seną informaciją ir trukdo įsiminti tai. Jie tai vadino retrogradiniais trukdžiais, naujos informacijos įtaka procesui, vykstančiam smegenyse.

Remdamiesi tuo, jie nusprendė, kad smegenyse, kai įvyksta įsiminimas, vyksta labai aktyvus procesas ir tam reikia maksimalių resursų. Jei smegenims šiuo metu duota kita užduotis, tai antroji užduotis sutampa su pirmąja ir neleidžia formuotis atminčiai. Labai įdomu, kad jei šios antrosios užduotys pateikiamos šiek tiek vėliau, po 15-20 minučių, tai neįvyksta. Iš to jie padarė svarbią išvadą, kad per šį pereinamąjį etapą atmintis smegenyse pereina į stabilią saugojimo fazę.

Neurologai tai labai greitai patvirtino savo pastebėjimais, kad esant sutrikimams, susijusiems, pavyzdžiui, su smegenų sukrėtimais, su smegenų sukrėtimais, trumpam prarandama atmintis iki smegenų sukrėtimo, o tai vėlgi rodo, kad poveikis aktyviam procesui neleidžia gauti naujausios informacijos. kad būtų prisimintas. Beje, tie patys dalykai nutinka ir priepuolių metu.

Tapo aišku, kad, pirma, atmintį galima ištirti objektyviai. Antrasis yra tai, kad formuojant atmintį yra tam tikros fazės, susijusios su aktyviais procesais smegenyse ir nervų sistemoje, todėl šie aktyvūs nervų sistemos procesai gali būti tyrimo objektai, siekiant suprasti, kaip formuojasi atmintis.

Tada buvo gana ilgas laikotarpis, kai esminių atradimų šioje srityje nebuvo, nes tirti šiuos procesus žmoguje yra be galo sunku. Ar dirbtinai nesužalosite ir nesukelsite žmogaus smegenų sukrėtimo, kad patikrintumėte, ką jis prisimena, o ko ne? Jūs negalite arba bent jau tais metais buvo neįmanoma pažvelgti į tai, kas vyksta žmogaus smegenyse šių procesų metu. Ir todėl kitas radikalus žingsnis šioje psichikos mažinimo, sielos mažinimo programoje, molekulių judėjimu smegenų ląstelėse, buvo žengtas, kai amerikiečių psichologas Carlas Dantonas parodė, kad gyvūnuose viskas yra taip pat. Jei norite, tai nuostabi Darvino programos, skirtos sugrąžinti protą į gamtą, iliustracija.

Jis parodė, kad žiurkės prisimena daug dalykų. Tai buvo žinoma prieš jį daugelyje tyrimų. Tada jis parodė kitą dalyką. Ką daryti, jei žiurkėms, išmokusioms kokią nors naują užduotį, suteikiamas trukdantis poveikis, pavyzdžiui, sukeliant trumpalaikį traukulių priepuolį su elektrokonvulsiniu šoku, tada jei šie traukuliai sukeliami iš karto po to, kai gyvūnas išmoko. ką nors, jis ilgai negalės atsiminti šios informacijos. Jis turi trumpalaikę atmintį, tačiau ilgalaikė atmintis nesusiformuoja. Tai yra, tai yra perėjimas, kurį atrado Ebbinghausas, jis egzistuoja gyvūnams ir taip pat gali paveikti nervų veiklą.

Tačiau paaiškėjo, kad, kaip ir Müllerio ir Pilzeckerio eksperimentuose, jei šis elektrokonvulsinis šokas atidedamas, pavyzdžiui, 15 minučių po treniruotės, tai niekaip nepaveiks besivystančios atminties. Tai reiškia, kad šie procesai yra universalūs. Ir iš tiesų, per ateinančius 20–30 metų paaiškėjo, kad juos galima pastebėti visuose gyvūnuose, galinčiuose mokytis, nuo primatų iki bestuburių, pavyzdžiui, vynuoginių sraigių. Priepuolių aktyvumą sraigėje galite sukelti suleisdami specialius priepuolius sukeliančius vaistus, ir ji prisimins, ką išmoko, jei tik priepuoliai prasidės iškart po treniruotės. Tai reiškia, kad tai yra universali proceso biologija.

Bet tada iškilo klausimas: jei dabar turime įrankius modeliuoti atmintį ir jos įtvirtinimą gyvūnų smegenyse, galime užduoti tokį klausimą – kokie yra mechanizmai, kas vyksta smegenų ląstelėse? Tai buvo molekulinės biologijos klestėjimo laikas. Ir kelios mokslininkų grupės iš karto pagalvojo, kad tai, kas organizmo ląstelėse saugoma ilgą laiką kaip informacija, turi būti siejama su genetine informacija, nes baltymai labai greitai sunaikinami, vadinasi, genomų veikloje turi įvykti tam tikri pokyčiai, kurie, kaip žinote, yra 2010 m. susijusi su nervinių ląstelių DNR ir jos savybių pokyčiais.

Ir kilo hipotezė, kad galbūt ilgalaikės atminties formavimasis, žiūrėk, koks šuolis iš širdies, yra nervinių ląstelių genomo veiklos savybių pasikeitimas, kūrinio ir jų DNR savybių pasikeitimas.

Norėdamas tai patikrinti, švedų mokslininkas Holgeris Heedenas atliko įvairius ir labai gražius eksperimentus. Pavyzdžiui, jis išmokė žiurkes patekti į lesyklą su maistu... balansuojant ant plonos, ištemptos, pasvirusios virvelės. Ir gyvūnai išmoko naujų įgūdžių, vestibuliarinio įgūdžio ir motorinių įgūdžių vaikščioti šia styga. Arba, pavyzdžiui, letenėle gauti maisto, kurie gyvūnai nemėgsta jo ištraukti iš cilindro, o tarp žiurkių yra kaip ir pas mus, kairiarankių ir dešiniarankių, pažiūrėjo koks gyvūnas. buvo, o paskui suteikė galimybę jį gauti tik su priešinga letenėle. Ir vėl gyvūnai išmoko.

Pasirodo, kai gyvūnai išmoksta šias ir kitas užduotis, jų smegenys patiria genų ekspresijos bangą, RNR sintezės ir baltymų sintezės padidėjimą. Ir tai atsitinka būtent šioje fazėje, iškart po naujos informacijos gavimo ir jos perėjimo į ilgalaikę formą, kurią atrado Ebbinghausas. Tai yra, čia vėl viskas sutampa.

Tačiau atliekant biologinius tyrimus, grynai koreliaciniai tyrimai, ypač su gyvūnais, kur galima manipuliuoti biologiniais procesais, dažniausiai kyla dėl priežastinių klausimų. Kartu su mokymusi didėja ne tik RNR ir baltymų sintezė, tai yra, genai yra ekspresuojami, svarbu paklausti – ar jie reikalingi, kad nauja informacija įsimintų? Tai gali būti atsitiktinis vieno proceso palydėjimas kitam. Ir norėdami tai patikrinti, labai greitai kelios tyrėjų grupės, pavyzdžiui, Flexnerio grupė JAV, pradėjo švirkšti gyvūnams, kai jie mokosi naujos užduoties, baltymų ar RNR sintezės inhibitorių, tai yra trukdyti šiam procesui. banga, genų ekspresijos banga, kuri lydi mokymosi procesą.

Paaiškėjo, kad gyvūnai mokosi normaliai, jiems nesutrinka senos, jau susiformavusios elgesio formos, be to, jie geba trumpai prisiminti tai, ką išmoko. Tačiau kai tik ateina ilgas perėjimo prie ilgalaikės atminties etapas ir šios atminties saugojimas savaitę, mėnesius, gyvūnams šios atminties nėra. Tai yra, trukdymas genomo funkcionavimui ir trukdymas RNR molekulių bei baltymų sintezei mokymosi metu neleidžia formuotis ilgalaikei atminčiai. Tai reiškia, kad ilgalaikė atmintis tikrai priklauso nuo nervinių ląstelių genomo veikimo. Ir tada labai svarbu suprasti klausimus, kokie genai yra įjungti nervinėse ląstelėse, kas juos sužadina mokymosi momentu ir kokios jų funkcijos? Kaip tai reiškia, ką mes galime patirti kaip subjektyvią... savo subjektyvią patirtį?

Devintojo dešimtmečio viduryje (70-aisiais) tokius genus vienu metu atrado dvi tyrėjų grupės, viena iš Sovietų Sąjungos, o antroji – Vokietijoje ir Lenkijoje. Mūsų šalyje dirbusioje grupėje šių genų specialiai ieškojome kartu su Molekulinės biologijos ir molekulinės genetikos instituto darbuotojais. Ir tai, kas mums padėjo juos rasti, buvo hipotezė, kad procesai, vykstantys smegenyse naujos patirties formavimosi metu, galbūt apima tuos pačius ląstelių principus ir mechanizmus, kurie yra susiję su nervų sistemos vystymosi procesais. ryšių užmezgimas ir ląstelių diferenciacija?

Ir atradę vieno iš vystymosi reguliatoriaus genų, koduojančio baltymą, kuris kontroliuoja daugelio kitų genų darbą, darbą, vadinamąjį „transkripcijos faktorių“, nusprendėme pažiūrėti, čia ši išraiška rodoma raudonai, matote, taip, raudonai 19 dienų amžiaus žiurkės embriono smegenų žievėje. Nusprendėme pažiūrėti, kas vyksta suaugusiųjų smegenyse dėl šio geno veikimo?

Paaiškėjo, kad gyvūnai, esantys pažįstamoje aplinkoje ir nieko naujo neišmokę, šio geno praktiškai neišreiškia, nervinėse ląstelėse šio geno produktų nėra. Tačiau kai tik gyvūnas atsiduria jam naujoje situacijoje ir ją prisimena, smegenyse įvyksta šio geno ekspresijos sprogimas.

Be to, kaip matote iš šios išraiškos laukų, ši išraiška susijusi su daugybe nervų ląstelių. Įsikūręs įvairiose smegenų struktūrose. Kaip vėliau paaiškėjo, raiškos vietos labai priklauso nuo to, kokią subjektyvią individualią patirtį smegenys šiuo metu įgyja. Vienoms atminties formoms tai yra tam tikros raiškos zonos, kitoms – skirtingos. Prie to grįšime daugiau, kai kalbėsime apie atminties kartografavimą.

Tuo tarpu pažiūrėkime į supaprastintą diagramą, kas vyksta nervų sistemos ląstelėse, kai vyksta mokymasis? Stimulai, paverčiami tam tikromis cheminėmis molekulėmis, veikiančiomis neurono ar nervinės ląstelės membraną, perduoda signalus per ląstelės citoplazmą į branduolį. Štai čia suaktyvinami mano parodyti genai, vienas iš jų ankstesnėje skaidrėje yra c-Fos transkripcijos faktorius.

Transkripcijos faktoriai skiriasi tuo, kad jų sintetinami baltymai – tai yra baltymų atsiradimas citoplazmoje – nelieka citoplazmoje, o grįžta atgal į branduolį. O c-Fos ir c-Jun šeimų genų atveju, antrasis genas, kuris taip pat pasirodo esantis aktyvuotas daugelyje mokymosi situacijų, jie sudaro sudėtingus baltymų kompleksus vienas su kitu, galinčius paveikti didžiulį. Nervinės ląstelės genomo sričių skaičius. Šios sritys yra kitų genų reguliavimo regionai. Kitaip tariant, signalas, ateinantis į nervinę ląstelę mokymosi metu, per daug daug įėjimų, patenka į kelių transkripcijos faktorių aktyvavimo kliūtis, o tada jų poveikis išsišakoja ir pakeičia visos ląstelės programą, nes kai kurie iš šių genai yra taikiniai, reguliuojami transkripcijos faktorių.faktoriai padidina jų aktyvumą, o kai kurie yra slopinami. Jei norite, ląstelė pertvarko savo darbo programą, veikiama mokymosi situacijos.

Kodėl ši schema buvo įdomi? Pirma, paaiškėjo, kad atminties formavimas vyksta per dvi baltymų sintezės ir genų ekspresijos fazes. Pirmoji – iškart po treniruotės, kai Ebbinghausas tai pamatė, o tada suaktyvinami vadinamieji ankstyvieji genai. Tačiau po to atsiranda antroji aktyvacijos banga po ankstyvųjų genų produktų poveikio genomui. Vadinamieji vėlyvieji genai.

Antra, kadangi ankstyvųjų genų struktūra, jų reguliavimo sritys, taip pat jų gebėjimas veikti tam tikrus kitų genų reguliavimo regionus buvo gerai ištirtas ląstelių biologijoje, tapo įmanoma iššifruoti kitus du klausimus. Taigi, visų pirma, išsiaiškinome, kokie tai genai? Antra, grįžtant nuo tokių genų, čia parodytas, pavyzdžiui, vienas iš ankstyvųjų genų. Matote, kad šio geno reguliavimo vietoje, kurią reprezentuoja ši seka, yra sugrupuota daugybė transkripcijos faktorių, tarp kurių yra phos ir juna, apie kuriuos aš kalbėjau, yra genų, kurie turi kitus pavadinimus, yra transkripcijos faktorius. kurie turi kitus pavadinimus, pavyzdžiui, krepas .

Ir paaiškėjo, kad grįžtant šia grandine atgal, uždavus klausimą treniruočių metu, buvo suaktyvinti ankstyvieji genai, kas juos sukėlė, kokie signalai pateko į jų reguliavimo vietas, kokie signalai lėmė reguliatorių prisijungimą prie jų reguliavimo vietų, kurie iš antrieji ląstelės pasiuntiniai perdavė šiuos signalus ir galiausiai, kurie receptoriai buvo suaktyvinti?

Buvo galima iššifruoti signalų seką iš branduolio, nuo membranos iki nervinės ląstelės genomo, kurie veikia mokymosi metu. Ir vienas iš šio tyrimo pradininkų, amerikiečių neurologas Ericas Kendelis iš Kolumbijos universiteto, gavo Nobelio premiją už šios kaskados iššifravimą.

Šie tyrimai turi daug įdomių pasekmių. Jie pasirodė netikėti. Pavyzdžiui, paaiškėja, kad kai kurių šių kaskados elementų defektai ne tik sukelia mokymosi sutrikimus suaugusiems gyvūnams, bet ir sukelia ligas, susijusias su psichikos raidos sutrikimais vaikams. Tai nuostabus dalykas. Kadangi tokios ligos, pavyzdžiui, Rubinstein-Taybi sindromas, ilgą laiką buvo laikomos įgimtomis ligomis. Dabar suprantame, kad iš tikrųjų tai yra sutrikimai, lemiantys ankstyvo mokymosi galimybių trūkumus, vaiko atminties formavimąsi pirmosiomis jo gyvenimo savaitėmis ir mėnesiais. Ir kaip tik dėl to sutrinka psichinė raida.

Ir to pasekmės taip pat yra skirtingos. Vienas dalykas, kai dėl medicininių priežasčių šis vaikas gali gauti tam tikrų vaistų, gerinančių šiuos mokymosi gebėjimus; Kitas dalykas buvo atsižvelgti į tai, kad tai įgimta liga, kuri po gimimo negydoma.

Kitas netikėtas dalykas, kuris pamažu ėmė aiškėti iššifruojant šias kaskadas, yra tai, kad jos siaubingai savo sudedamosiomis dalimis primena tuos ląstelių procesus, kurie vyksta besivystančiose smegenyse diferencijuojantis nervinėms ląstelėms. Jie dažnai naudoja tas pačias signalines molekules, o kai kurios iš šių molekulių pirmą kartą buvo atrastos kūrimo metu, o tada paaiškėjo, kaip, pavyzdžiui, įvairūs neurotrofinai, kad mokymosi metu jos taip pat yra signalinės molekulės.

Ir kitos molekulės, pvz., glutamatas ir NMDA receptoriai, kurie jį priima, iš pradžių buvo tiriamos, susijusios su mokymusi, o vėliau pasirodė, kad jos vaidina svarbų vaidmenį nuo laiko priklausomoje neuroninio ryšio vystymosi stadijos veikloje. Tas pats pasakytina apie įvairias antrųjų pasiuntinių baltymų kinazes ir, galiausiai, transkripcijos faktorius ir tikslinius genus.

Gauname vaizdą, kad kai žiūrime į vystymąsi ir mokymąsi, matome labai panašias molekulines kaskadas. Tai reiškia, kad kiekvienas vystymosi epizodas yra labai panašus į mokymosi epizodą arba kad suaugusiųjų smegenų vystymosi procesai niekada nesibaigia. Kiekvienas pažinimo veiksmas mums yra mažas morfogenezės ir tolesnio vystymosi epizodas. Bet atkreipkite dėmesį – kurį? - pagal kognityvinę kontrolę, priešingai nei vyksta embriono vystymosi metu. Kitaip tariant, mūsų žinios, mūsų psichika, mūsų protas, lemiantys naujų žinių įgijimo procesus, yra ir šias žinias kaupiančių ląstelių diferenciacijos paleidikliai.

Ir galiausiai, dar viena svarbi pasekmė. Tai, kad atmintis turi molekulinius mechanizmus ir daugelis jų yra susiję su procesais, vykstančiais ne tarp ląstelių, o ląstelės viduje, kai signalas perduodamas iš membranos į genomą, reiškia, kad be psichotropinių vaistų, kurie atsirado psichiatrijoje 50-ųjų ir gali veikti perduodant signalus tarp nervų ląstelių, kurios gali reguliuoti mūsų suvokimą, emocijas, skausmą, elgesį ir pan.

O ateityje turėsime ir pradeda atsirasti mnemotropinių vaistų, kurių poveikis visai kitoks. Kadangi jie veikia ir turės veikti procesus, vykstančius po informacijos apdorojimo neuroniniuose tinkluose, susijusiuose tik su jų saugojimu, mes nepastebėsime jų poveikio mūsų elgesiui, jie neturės šalutinio poveikio – sužadinimo, slopinimo, pokyčių. mūsų suvokimo ar dėmesio procesai . Bet jie galės ilgą laiką moduliuoti informacijos įsiminimo procesus. Ir dabar tokių vaistų ieškoma.

Taigi atminties molekulinės biologijos klausimai, kylantys tiriant informacijos saugojimo smegenyse biologinį pagrindą, lėmė tokius sprendimus: kad ilgalaikės atminties formavimas yra pagrįstas universalios ankstyvosios kaskados aktyvavimu. ir vėlyvieji genai, lemiantys besimokančio neurono, jo molekulinio baltymo fenotipo restruktūrizavimą.

Taip pat iš pastarųjų metų tyrimų žinome, apie ką dar nekalbėjau, kad atminties saugojimas visą gyvenimą vyksta dėl epigenetinių persitvarkymų, tai yra, keičiasi nervinių ląstelių chromatino būsena. Epigenetinės atminties būsena neurone keičiasi, ląstelių diferenciacijos būsena, saugoma dėl mokymosi, galima tol, kol yra ląstelių diferenciacijos būsena, išsaugant jos tam tikro tipo nervinės ląstelės savybes. plėtra.

Užbaikime šį fragmentą čia. Manau, kad kalbu 42 minutes, tiesa? Ar turime laiko klausimams?

Klausimas: Ačiū. Ir tada antras klausimas. Kokia ribota mūsų atmintis...

Atsakymas: Nė vienas iš eksperimentinių bandymų nustatyti atminties dydį ir ribas nesukėlė jokių apribojimų. Pavyzdžiui, viename iš Kanados psichologo Stanlingo atliktų eksperimentų buvo tiriama, kiek veidų studentai sugebėjo prisiminti. Ir jiems trumpais intervalais buvo rodomos skirtingos nuotraukos, o po kurio laiko, parodžius dvi nuotraukas, buvo paprašyta išsiaiškinti, kuri parodyta, o kuri nauja? Paaiškėjo, kad pirmas dalykas yra tai, kad dauginimosi tikslumas yra didelis ir nepriklauso nuo apimties, tai yra, viską ribojo tik mokinių nuovargis. Pavyzdžiui, iki 12 tūkstančių nuotraukų buvo atkurta iki 80 procentų tikslumu.

Atkreipkite dėmesį, kad čia, be abejo, svarbu, kas buvo padaryta, čia buvo atmintis atpažinimui, o ne aktyviam atkūrimui. Tačiau tai yra kitokia atminties forma.

Klausimas: Rusijos valstybinio humanitarinio universiteto studentė, jei leisite, norėčiau užduoti tokį klausimą. Įžanginėje paskaitos dalyje kalbėjote apie tokią naują problemą kaip smegenų mokslas ir proto mokslas. Tai, žinoma, susiję su jūsų nagrinėjama problema – dirbtiniu intelektu. Laikui bėgant, man atrodo, protingos gyvenimo formos turėtų tapti prisitaikančios, revoliucinės, besivystančios, o tai apskritai gali lemti nekontroliavimą. Kiek ši problema nagrinėjama dabar ir kada ji gali tapti aktuali? Ir antra, kad kurdami tokias naujas intelektualinio gyvenimo formas, kaip jūs manote, būsime pasiruošę tokių įvykių raidai, kai šios naujos intelektualinės gyvybės formos taps, na, galbūt tokiais pačiais padarais, kokie esame dabar, nes kadaise Kadaise tai taip pat nėra toli ir toks scenarijus yra įmanomas. Ačiū.

Atsakymas: bijau suklysti savo prognozėje. Apskritai pastarųjų metų patirtis rodo, kad pažanga, kuri daroma šioje srityje, smegenų ir proto tyrimų srityje, beje, nėra vienodai pasiekiama dirbtinio intelekto srityje, pažanga ten. yra lėtesnis, bet vis dėlto toks nuostabus ir nenuspėjamas, kad tik po kelerių metų bet kokios prognozės gali pasirodyti klaidingos. Bet mano prognozė bus tokia.

Dar neturime būtybių, galinčių, kaip dirbtinis intelektas, – pirma: išspręsti tas pačias problemas, kurias sprendžia žmonės, net apytiksliai, ypač besikeičiančių prisitaikymo situacijų sąlygomis.

JAV gynybos agentūros DARPA mokslininkai prieš porą metų pradėjo naują dirbtinio intelekto programą, sakydami, kad nustos finansuoti visus klasikinių dirbtinio intelekto schemų tyrimus, nes manė, kad sprendžiant adaptacines problemas, biologinės smegenys buvo sunaikintos. pranašesnis už geriausią esamą. dirbtinio intelekto formos, sukurtos remiantis dabartinėmis architektūromis nuo milijonų iki milijardų kartų. Ar galite įsivaizduoti skirtumą?! Tai ne operacijų greičio klausimas. Tai gebėjimo generuoti naujus sprendimus dinamiškai kintančioje aplinkoje klausimas.

Kada ši kliūtis bus įveikta milijonus ir milijardus kartų? Na, gal tai yra artimiausia ateitis, bent kelios universitetų grupės ir IBM kompanija pradėjo tyrinėti naują architektūrą, kurioje jos elementai ir mokosi, ir geba skaičiuoti, tai yra panašiai, ką iš tikrųjų daro nervų sistema, kur nėra atskiros atminties saugyklos, o atskirai – informacijos elementai.

Manau, kad dirbtinis intelektas turi dar vieną sudėtingą problemą. Kad iki šiol visos mūsų kuriamos sistemos, pradinė jų elgesio sąlyga yra žmogaus kūrėjo įdėta į jas, tai yra, jis pats nesugeba generuoti šių pradinių sąlygų. Ji neturėjo evoliucijos. Bet tai įveikiama ir dirbtinės gyvybės modeliuose, evoliuciniame darbe, kur jie prasideda nuo labai paprastų nervų tinklų. Tada jiems leidžiama vystytis aplinkoje, palaipsniui sprendžiant prisitaikymo problemas. Ir šiam intelektui iškyla net pačios adaptacinės užduotys, naujos, kurių kūrėjai neplanavo.

Taigi galbūt per ateinančius 10–15 metų šiose srityse pamatysime didelę pažangą. Ar jie pasieks subjektyvią patirtį ir žmogaus psichiką – labai sunkus klausimas, manau, kad ne.

Klausimas: .... Marina ... gimnazija 1529. jei šiandien žinome žmogaus mokymosi mechanizmus, tai kaip vertinate galimybę akimirksniu išmokti kalbų, akimirksniu įgyti įgūdžių žmogui, kuris... daug bendrauja?

Atsakymas: Iš to, ką žinome apie žmonių ir gyvūnų mokymąsi, tai yra procesas, susidedantis iš atskirų, pasikartojančių veiksmų. Kiekviename iš jų įgyjamas tam tikras naujų žinių vienetas. Norėdami išmokti kalbą, negalime to padaryti vienu šuoliu. Tam reikia tūkstančių ar dešimčių tūkstančių pakartojimų vaikui, kuris sukuria naujas hipotezes apie supantį pasaulį ir suvokiamus garsus, juos išbando, atmeta, tvirtina, kuria schemą.

Tokių treniruočių, beje, istorinių ta prasme, kad kiekvienas vaikas tai vyksta savaip, mechaniškai, rezultatus perkelti į kito žmogaus galvą ar net į dirbtinį intelektą – šiandien neįmanoma užduotis. Neįmanoma išmokti naujos kalbos iš karto, kaip neįmanoma vienu metu įgyti penkerių vaiko gyvenimo metų patirties.

Klausimas: Dmitrijus Novikovas, gimnazija 1529, norėjau paklausti, girdėjau, kad yra vaistų, padedančių gerinti atmintį, ar yra rezultatų, kokius procesus smegenyse jie sustabdo?

Atsakymas: Tokių vaistų yra. Jie žinomi jau seniai. Kai kurios iš jų – šimtmečius žinomos priemonės, dažniausiai vaistažolių preparatai. Kiti yra chemikalai. Pavyzdžiui, amfetamino grupės vaistai, reguliuojantys signalo perdavimo procesus nervinėse ląstelėse, Antrojo pasaulinio karo metais buvo naudojami atminčiai, dėmesiui ir mokymosi gebėjimams stimuliuoti abi pusės – vokiečiai, anglai ir Amerikos.

šeštajame dešimtmetyje labai išaugo jų bandymai jais naudotis, pavyzdžiui, studentai, norėdami pagerinti savo gebėjimą įsiminti didelius informacijos kiekius ruošiantis egzaminams. Ir dabar švelnesnės šių vaistų versijos, pavyzdžiui, Ritalinas, cirkuliuoja... bent jau Amerikos universitetuose, kai kurie studentai juos vartoja. Tačiau paaiškėjo, kad jie turėjo šalutinį poveikį.

Kad, pirma, jie konkrečiai neveikia atminties, veikia greičiau procesus, susijusius su... jie yra psichotropiniai, o ne mnemotropiniai, veikia procesus, susijusius su suvokimu, dėmesiu, koncentracija ir pan.

Antra. Nuo jų gali išsivystyti priklausomybė, o tai labai nemalonu. Kuo jaunesnis tai įvyksta, tuo pavojingesnis jis gali būti. Šiais laikais kuriami vaistai, galintys veikti signalus, perduodamus jau nervinės ląstelės viduje. Kai kurios iš šių aptiktų kaskadų buvo patentuotos. Ieškoma vaistų, kurie galėtų selektyviai moduliuoti šias atminties savybes, nepaveikdami psichotropinio komponento, tai yra, psichogeninio komponento.

Tokių medžiagų rinka vis dar labai maža, jos daugiausia skirtos vyresnio amžiaus žmonių, ypač sergančių neurodegeneracinėmis ligomis, atminties sutrikimams gydyti, tačiau kai kurios iš jų ateityje gali būti naudojamos kaip pažinimo stimuliatoriai. Bent jau pastaraisiais metais aktyviai diskutuojama apie tokių pažinimo ar mnemotropinių vaistų vartojimą sveikų žmonių. Dėl naudojimo atsakomybės yra specialios etikos komisijos, kurios svarsto, ar tai leistina, ar ne? Tačiau tendencija čia aiški. Tokie atminties vitaminai.

Atsisveikindamas norėjau pasakyti taip: matote, klausimai, kurie buvo užduoti, buvo susiję su tam tikromis technologijomis, tai yra galimybė valdyti atmintį, galimybė vienu metu gauti didelį kiekį informacijos, galimybė perduoti ir įsisavinti kalba per trumpą laiką, galimybė gauti saugias ir veiksmingas tabletes atminčiai gerinti. Visa tai tiesa. Bet kadangi esame „Kultūra“ kanale, tai apie antrąją pusę norėčiau pasakyti, kad mūsų atminties pažinimas yra mūsų savęs pažinimas. Nes, kaip sakė Gabrielis García Márquezas: „Gyvenimas yra ne dienos, kurios išgyvenamos, o dienos, kurios prisimenamos“. O smegenų ir atminties mechanizmų tyrinėjimas – didžiąja dalimi mokslininkams, tyrinėjantiems šį klausimą, tai ne naujų technologijų kūrimo problema, nors tai ir svarbu, o sekimo senoviniu orakulu, kuris nurodė – pažink save problema. !