Anokhinove prednášky o mozgu a psychike. Mozog a myseľ

Vedec Konstantin Anokhin, ktorý vedie laboratórium neurobiológie pamäte na Ústave normálnej fyziológie Ruskej akadémie lekárskych vied, je jedným z hlavných odborníkov v Rusku na mechanizmy fungovania mozgu, pamäti a vedomia. Organizátori sympózia Brainstorms ho pozvali, aby diskutoval s Marinou Abramovic o otázke podstaty génia, miesta kreativity vo vývoji mozgu a umeleckej intuície. T&P využila príležitosť a porozprávala sa s Anokhinom o novom jazyku na opis vedomia, o zlach britského mechanicizmu a o tom, ako môže umenie pomôcť pri výskume mozgu.

Nedávno sa v Moskve konal seminár zakladateľa transpersonálnej psychológie. Verí, že veriť, že vedomie je len produktom mozgu, je rovnaké ako veriť, že televízne programy vznikajú v televízii.

Myslím si, že toto prirovnanie nie je ničím iným ako krásnou metaforou, vzdávajúcou hold odpočinku dní dávno preč. Je za tým prastará myšlienka, siahajúca až k Descartovi: naša myseľ nie je produktom mozgu, ktorý je len nástrojom zabezpečujúcim vplyv vedomia na telo. Podľa mňa tieto tvrdenia veda už dávno vyvrátila. Veriť dnes, že naše vedomie sa vytvára mimo nášho mozgu, rovnako ako televízne programy vznikajú mimo televízie, sa rovná presvedčeniu, že človek je na rozdiel od iných zvierat mimozemského pôvodu. Ak váš mozog, naplnený informáciami o biologickej evolúcii a jednote nášho genetického kódu so všetkými ostatnými živými bytosťami na Zemi, nevybuchne z absurdnosti tejto myšlienky, potom vám nič nebráni pridať k nej presvedčenie, že naše myšlienky a túžby vznikajú mimo nášho mozgu a on im slúži len ako televízny prijímač.

Ešte na začiatku 20. storočia mnohí hovorili o existencii určitej vitálnej sily alebo entelechie ako hlavnej podstaty živých vecí. Potom, s objavom funkcií DNA a následnou revolúciou v biológii, potreba týchto pojmov zmizla. Je nepravdepodobné, že by ste ich našli vo svetonázore moderného osvieteného človeka. Zároveň sme možno stratili časť mystickej príťažlivosti týchto pojmov, ale chápeme, čo sa deje a ako. Keď vedci rozložia veľmi zložitý jav na jednotlivé časti, skutočne mu odoberú zmysel pre tajomstvo a mágiu. V neurobiologických štúdiách toho, čo sa po stáročia nazývalo duša, sa pozoruje rovnaký trend. A to je overená cesta ľudského poznania – vedeckého poznania sveta.

V tomto hnutí však vidím aj isté nebezpečenstvo. Redukcionistická neuroveda, ktorá študuje bunky, synapsie a neurotransmitery, urobila obrovský pokrok. Nedáva však odpovede na zdanlivo jednoduché otázky: aká je červená farba červenej ruže z pohľadu funkcie mozgu? Alebo ako myšlienka vedie k činu, ako je ohýbanie prsta. Vedci dnes pokračujú v hľadaní správneho vedeckého jazyka a metodológie, aby mohli opísať takéto charakteristické črty celku. Myslím si, že v tomto smere môžu byť kontakty s umením veľmi dôležité pre vedu, ktorá je založená na zachytení určitých jedinečných vlastností celku – umeleckého diela.

Skúmali ste rôzne meditačné praktiky alebo stavy zmeneného vedomia? Koniec koncov, napríklad pomocou rovnakého holotropného dýchania môžete vidieť niečo, čo človek nikdy nevidel. To znamená, že prídete do kontaktu s niečím, čo sa vo vašej predchádzajúcej životnej skúsenosti stať nemohlo. Sú tieto stavy len halucinácie?

Prednášky Konstantina Anokhina:

O najnovšom výskume demonštrujúcom možnosť zaznamenávania duševných procesov v mozgu ľudí a zvierat.

O problematike študovanej v Laboratóriu neurobiológie pamäti.

Nie, takéto veci neriešim. Vo všeobecnosti ležia mimo hraníc vedy ako metódy práce s testovateľnými hypotézami. Moderná neuroveda však môže študovať, čo sa deje v ľudskom mozgu počas takýchto podmienok. Napríklad, keď človek užije meskalín alebo LSD a zažije halucinácie. Na základe mozgovej aktivity sa už výskumníci učia rekonštruovať to, čo človek vidí. Napríklad v nedávnej práci Jacka Gallantu a spolupracovníkov z University of Berkeley v Kalifornii ukázali subjektom krátke videá na YouTube a analyzovali ich mozgovú aktivitu pomocou funkčnej magnetickej rezonancie. A potom vytvorili matematický model, ktorý im umožňuje rekonštruovať videosekvenciu, ktorú človek vidí, pomocou máp mozgovej aktivity. Tieto a ďalšie podobné prístupy sa nazývajú metódy „čítania mozgu“. Ďalšou fázou je naučiť sa čítať sny. A to je veľmi blízke čítaniu zrakových halucinácií a tomu, o čom hovoríte. V súčasnosti existujú aj laboratóriá, napr. Je dôležité pochopiť, že tí, s ktorými pracujú, sú ľudia, ktorí majú dlhoročné skúsenosti s meditačnou praxou, a nie tí, ktorí po niekoľkých sedeniach pocítili zmenený stav.

O akom experimente ste už dlho snívali?

Veľmi ma zaujíma, ako funguje ľudský mozog, keď je na hranici svojich možností. V umení aj vo vede sa dejú skutočne úžasné veci, keď sa umelec alebo vedec pokúsi vyriešiť nemožný problém, stanoví si cieľ, ktorý je nad jeho sily, prekoná túto bariéru a prekoná sám seba. Možno v tomto momente sa v mozgu začnú diať udalosti, ktoré sa môžu veľmi líšiť od bežných procesov, ktoré simulujeme v priebehu bežných psychologických experimentov, ktoré nemenia osobnosť subjektu. Preto by som veľmi rád videl, čo sa deje v mozgu vo chvíľach, keď sa človek povznáša nad seba. Napríklad takí vynikajúci umelci ako Marina Abramovic počas vystúpenia v Múzeu moderného umenia v New Yorku, ktoré, ako sama hovorí, dramaticky zmenilo jej osobnosť. Alebo napríklad od východných majstrov v oblasti meditačnej praxe.

Konstantin Anokhin a Marina Abramovich na sympóziu Brainstorms.

Súhlasíte s myšlienkou Richarda Dawkinsa, že sme len stroje ovládané génmi? Veríte v slobodnú vôľu?

Nie, myslím si, že Dawkins je v tejto otázke klasickým mechanizmom. V tomto ho možno porovnávať s mnohými predstaviteľmi anglosaskej mechanistickej tradície – napríklad so slávnym výskumníkom mozgu zo začiatku minulého storočia Charlesom Sherringtonom. Vo svojej vedeckej činnosti rozkladajú skúmaný objekt na komponenty a vidia v ňom čisto mechanické procesy, ako stroj. Ale keďže nie sú schopní poprieť realitu vedomia a mysle, prirodzene končia svoju filozofickú cestu rôznymi verziami dualizmu, epifenomenalizmu, panpsychizmu, dokonca aj mysticizmu. To všetko je podľa mňa smutný dôsledok nedostatočnej filozofickej a metodickej prípravy niektorých aj veľmi dobrých vedcov.

Je pre vás duša a psychika to isté?

V gréčtine alebo angličtine je to to isté. Ale v rôznych kultúrach má tento pojem rôzne významy. Napríklad v ruskej psychológii je psychika pojmom, ktorý je skôr spojený s anglickým výrazom mind - mind. Zdá sa mi, že sú to všetko skôr etymologické problémy alebo spory o „pravom“ význame toho či onoho slova. Postupne zmiznú, keď začneme chápať podstatu procesov prebiehajúcich v mozgu. Nezáleží na tom, ako ľudstvo pomenovalo niektoré javy bez toho, aby ešte jasne pochopilo ich podstatu. V tomto smere nie som zástancom bežnej vedeckej praxe vždy začínať definíciami. Presná definícia je často výsledkom vedeckého výskumu a nie podmienkou jeho začatia.

Počas vašej diskusie som nadobudol dojem, že nehovoríte o vede, ale o niečom, čo sa nedá striktne analyzovať, o metafyzike. Bola cítiť určitá neistota – vaša a vašich kolegov. Veríte, že sa niekedy naučíme hovoriť jasne o mozgu a vedomí?

Myslím si. To, čo ľudstvo teraz zažíva, je jedinečný moment z veľkej historickej perspektívy. Veda, ktorá doteraz skúmala svet okolo nás a čiastočne aj naše telo, prešla k štúdiu toho, kto sme my sami, s celým naším vnútorným svetom. Som presvedčený, že štúdium mozgu teraz vstupuje do fázy, v ktorej transformuje obrovské množstvo humanitných problémov a disciplín: sociológiu, politiku, ekonómiu, štúdium kreativity, chápanie toho, čo je umenie. Tak ako v 20. storočí dala molekulárna biológia nový jazyk a zmenila obrovské množstvo oblastí, ktoré priamo nepokrývala: evolučnú biológiu, medicínu, onkológiu, imunológiu, mikrobiológiu.

Tri filozofické teórie vedomia:

Dualizmus Zakladateľom tejto teórie je René Descartes, ktorý tvrdil, že človek je mysliacou substanciou, schopnou pochybovať o existencii všetkého okrem vlastného vedomia.

Emergentná teória Teória, že hoci vedomie je vlastnosťou nejakého fyzického objektu (zvyčajne mozgu), napriek tomu ho nemožno redukovať na fyzikálne stavy tohto druhého a je špeciálnou neredukovateľnou entitou.

Teória dvoch aspektov Teória, že duševné a fyzické sú dve vlastnosti nejakej základnej reality mozgu, ktorá nie je ani mentálna, ani fyzická.

Všetky tieto humanitárne problémy sú totiž produktom činnosti ľudského mozgu. Jeden človek vytvára umelecké dielo – mozog funguje, iní toto umenie vnímajú – mozog funguje. A dnes, po prvý raz v histórii ľudstva, sa mozog vďaka výskumu v neurovede stáva otvoreným pre pochopenie týchto procesov.

Samozrejme, ide o zložitý proces – možno taký zložitý ako prechod od klasickej fyziky ku kvantovej fyzike na začiatku 20. storočia. Bolo to obdobie búrok a stresu, hľadanie, ako správne hovoríte, nového jazyka. Veľmi zložitý jazyk v tom zmysle, že opisom fyzikálnych procesov na kvantovej úrovni, ako veril Bohr, nepopisujeme realitu samotnú, ale v podstate to, ako túto realitu vnímame. To znamená, že vzorce a rámec ľudského poznania sú súčasťou nášho opisu okolitého sveta. Zároveň musíme byť skromní: Nie je známe, koľko stoviek rokov bude trvať proces vedeckého poznania človeka o sebe samom. Pripomeňme si, ako vedci v matematike po stáročia zápasia o dokázanie určitých teorémov. Som si však istý, že touto cestou sme už nastúpili.

Ďalšou ťažkosťou tejto cesty je, že pomocou nášho jazyka je veľmi ťažké opísať také jemné procesy, ako sú činy vlastného myslenia alebo kreativity, pretože to poskytla biologická evolúcia na úplne iné účely. Ale možno je umenie práve tým nástrojom, ktorý nám v tom pomôže. Nie je náhoda, že Bohr, ktorý zápasil s vlastným klasickým modelom atómu, uvedomujúc si jeho obmedzenia, venoval umeniu takú pozornosť. Veľmi ho inšpirovali napríklad diela kubizmu, pretože v nich našiel určitú metaforu na opísanie toho, čo sa bežným ľudským jazykom nedá sprostredkovať. Opis nie jednoduchej, lineárnej a súvislej reality, ale reality, v ktorej sú všetky hrany zlomené a zakrivené. Možno je jazyk umenia aj takým doplnkovým nástrojom na pochopenie duše a mysle.

Konstantin Anokhin – profesor, člen korešpondent Ruskej akadémie lekárskych vied, vedúci oddelenia systemogenézy na Ústave normálnej fyziológie pomenovaný po. PC. Anokhina a vedúca rusko-britského laboratória pre neurobiológiu pamäte. Prednáška je venovaná najnovším výskumom fyziológie pamäte, mechanizmom ukladania, získavania a reprodukcie informácií, schopnosti zapamätať si a závislosti pamäťových procesov od okolností.

Prepis prednášok Konstantina Vladimiroviča Anokhina:

Rovnako ako veda o génoch, aj molekulárna biológia vytvorila jednotný jazyk, ktorý spája obrovské množstvo biologických disciplín do jedného koncepčného rámca: samotnú biológiu, jej rôzne odvetvia, vývojovú biológiu, evolučnú biológiu, mikrobiológiu, virológiu a ďalej - molekulárnu medicínu vrátane zahrnutia molekulárnej biológie mozgu medzi všetky odvetvia, rovnako sa očakáva, že vedy o mozgu a mysli rozvíjajúce sa v 21. storočí budú stmelujúcim faktorom, ktorý zjednotí a poskytne objektívne základy pre všetky typy ľudskej intelektuálnej činnosti. , všetko čo s tým súvisí. Počnúc ľudským rozvojom a našej osobnosti, vzdelaním, učením, jazykom, kultúrou a posunom do oblastí, ktoré ešte nezískali konkrétne informácie o tom, ako to mozog robí, v oblasti ľudského správania v ekonomických situáciách, ktorá sa dnes nazýva neuroekonómia. V oblasti ľudského správania všeobecne v sociálnych systémoch. A v tomto zmysle sociológia, história, jurisprudencia, umenie, pretože všetko umenie je na jednej strane to, čo vytvára ľudský mozog, a na druhej strane, ako náš ľudský mozog niečo vníma ako umelecké dielo. Všetci budú závisieť od tejto novej syntézy, vedy o mozgu a mysli.

Mnohým z vás sa ale táto syntéza môže zdať prirodzená. Chcem to dať do kontrastu s tým, čo sa stalo predtým, aby bolo jasné, kde sme a do akej fázy sa posúvame?

Platón v jednom zo svojich „Dialógov“ napísal o dôležitosti schopnosti rozdeliť prírodu v jej spojoch, teda rozdeliť ju na prírodné zložky, aby sme sa po tejto analýze mohli prirodzene vrátiť k syntéze. Mimochodom, v ústach Sokrata nazval Platón túto schopnosť dialektikou, v kontraste s neschopnosťou niektorých kuchárov rozrezať telo na rôzne časti aj napriek kĺbom, čo vedie k nezmyselnému súboru častí, ktoré je veľmi ťažké syntetizovať. neskôr.

Dnes máme dôvod myslieť si, že Platón urobil veľkú chybu, keď rozdelil prírodu na kĺby. Veľké mysle robia veľké chyby. Oddelil mozog a myseľ, oddelil telo a dušu. V nadväznosti na to sa toto rozdelenie, rozdelenie mozgu a mysle, zakorenilo po práci ďalšieho veľkého filozofa Reného Descarta. Podľa Descarta možno celý svet rozdeliť na dve zásadné časti.

Prvým je rozšírená hmotná substancia, res extensa – toto sú naše telá, toto je náš mozog, toto sú telá zvierat, čo majú zvieratá. A druhá je nesmrteľná duša, nepredĺžená duchovná substancia, ktorú vlastní iba človek. To znamená, že zvieratá sú automaty, sú schopné správať sa bez účasti duše a mysle, ale človek má dušu, tá určuje jeho činy. A tieto dva svety sa ťažko spájajú, pretože toto je svet priestorových a nepriestorových javov.

Tu sme vlastne v minimálne 400-ročnej tradícii a zotrvačnosti vnímania sveta, rozdelení na tieto dve časti – mozog a myseľ. A to, čo sa dnes deje vo vedách o mozgu, prečo je to dôležitý moment, maže túto čiaru a ukazuje, že práca mozgu je aj prácou mysle, že mozog funguje ako obrovská populácia miliónov, desiatok miliónov, niekedy možno aj stoviek miliónov synchrónne aktivujúcich, zapínajúcich sa spolu s nejakou aktivitou nervových buniek. Tieto skupiny buniek, funkčné systémy, sú uložené ako štruktúra našej individuálnej skúsenosti. A naša myseľ je manipuláciou týchto skupín.

Jedna skupina je teda schopná vyvolať činnosť inej skupiny a vlastnosti týchto obrovských skupín nie sú len fyziologické vlastnosti, ale tie subjektívne stavy – myšlienky, emócie, zážitky, ktoré prežívame. V tomto smere sú náš mozog a myseľ jedno.

Mimochodom, myšlienky sú také staré ako Platónove myšlienky o oddelenosti, pretože Aristoteles sa presne držal konceptu jednoty mozgu a mysle, alebo duše a tela.

V skutočnosti biologický program na zjednotenie mozgu a mysle, návrat mysle k prírode, vytvoril ďalší veľký mysliteľ 19. storočia Charles Darwin. A to je veľmi dôležité. Spätne prepojil myseľ zvierat a myseľ človeka, predstavil evolučnú myšlienku, zapísal si do svojho zápisníka, ktorý sa volal „M“ – metafyzický, začal to pod vplyvom rozhovoru s otcom a zapísal si jeho myšlienky o správaní a mysli tam.

A potom by mala metafyzika prekvitať, pretože ten, kto rozumie paviánovi, urobí pre metafyziku viac ako Locke.“ Toto je biologický výskumný program. Toto je program, ktorý ukazuje, že náš mozog a myseľ sú jedno. Myseľ je funkciou mozgu, ktorá vznikla v evolúcii. Bolo to potrebné na prispôsobenie a od zvierat sa nelíšime v kardinálnych vlastnostiach prítomnosti duše alebo mysle a ich neprítomnosti u zvierat. Musíme vytvoriť novú teóriu o tom, ako mozog generuje procesy myslenia, vedomia a psychiky na základe týchto evolučných princípov.

A tak v skutočnosti bolo 20. storočie svedkom jedného z týchto radikálnych programov. Keď to, čo sa dlhé stáročia považovalo za vlastnosť ľudskej duše, bola pamäť, a mimochodom, začiatkom 20. storočia ste v učebniciach psychológie mohli vidieť nasledujúcu definíciu: „Pamäť je vlastnosťou duše“. Takže to, čo sa považovalo za vlastnosť našej duše, a to je naša osobnosť, naša pamäť, naša subjektívna skúsenosť, sa pretavilo do štúdia toho, ako biologické procesy poháňajú, formujú našu pamäť a ako to funguje v mozgu.

Inými slovami, v 20. storočí veda o pamäti, ktorá vznikla, ako napísal historik vedy Ian Hacking, aby sekularizovala dušu, toto nepoddajné jadro západného myslenia a praxe, bola ovplyvnená prácami niekoľkých jej významných osobností. priekopníci: Ebbinghaus v Nemecku, Ribot vo Francúzsku, Korsakov v Rusku, od filozofie k objektívnemu výskumu filozofie. A potom, čo je dôležitejšie, k štúdiu pamäte v pracujúcom mozgu. Pamäť v polovici 20. storočia sa začala skúmať nie ako jav nachádzajúci sa mimo ľudského mozgu a produkt ľudského mozgu, ale aj ako procesy prebiehajúce vo vnútri ľudského mozgu, keď si pamätá alebo obnovuje spomienky.

V objektívnych neurobiologických štúdiách pamäti je zvykom rozdeliť otázku pamäťových mechanizmov na tri otázky, tri problémy.

Po prvé, ako sa tvorí pamäť v mozgu? Po druhé, ako je pamäť uložená v mozgu počas mnohých rokov? A po tretie, ako sa v prípade potreby selektívne získava pamäť? Jednou z prvých otázok, ktorá bola predmetom objektívneho výskumu, bola otázka formovania pamäti. A tu sa výskum za posledných niekoľko desaťročí posunul od pozorovania správania v momente formovania pamäti u ľudí a zvierat k tomu, ako sa pamäť ukladá vďaka práci genómu nervových buniek?

Prvé kroky v tomto smere urobil mladý Nemec, ktorý začal študovať pamäť v mladom veku... Ebbinghausovi sa dostala do rúk kniha „Objective Psychology“ od Lunta, ktorý opísal objektívne psychologické štúdie vnímania a myslel si, že možno človek pamäť sa dá použiť rovnakým spôsobom... môžete skúmať rovnakým spôsobom? A zložil malé množstvo nezmyselných slabík, ktoré napísal na tablety, poprehadzoval tieto tabuľky a ukázal si ich, potom po chvíli testoval svoju schopnosť zapamätať si ich v rôznych intervaloch. A jedna z prvých vecí, ktoré zistil, bola, že pamäť v momente zapamätania prechádza dvoma fázami. Prvou je krátka fáza počas prvých minút po prijatí nových informácií, kde sme schopní uložiť takmer všetky prijaté informácie.

Potom dôjde k prudkému poklesu objemu vyplnených informácií, ale informácie zostávajúce po tomto období sú uložené veľmi dlho. Ako zistil Ebbinghaus, môže sa skladovať na rovnakej úrovni niekoľko týždňov alebo dokonca mesiacov. Ebbinghaus teda urobil zásadný objav – ukázal, že procesy zapamätania sú nerovnomerné a majú dve fázy. Prvá je krátkodobá, kde je uložených veľa informácií a druhá, dlhodobá, kde je množstvo informácií malé, no uchováva sa dlhodobo.

Veľmi rýchlo, inšpirovaní dielom Ebbinghausa, dvaja ďalší nemeckí psychológovia, Müller a Pilzecker, pracujúci v Göttingene na konci 19. storočia, začali uvažovať, čo sa deje na hranici tohto prechodu z jednej fázy pamäti do druhej? Je to aktívny proces? A ukázali, že ak v momente zapamätania a prechodu z krátkodobej na dlhodobú pamäť dostane človek novú úlohu, ktorú si musí zapamätať, potom táto nová úloha zasahuje do zapamätania si starých informácií a zasahuje do to. Nazvali to retrográdna interferencia, vplyv nových informácií spätne na proces, ktorý prebieha v mozgu.

Na základe toho sa rozhodli, že v mozgu, keď dochádza k memorovaniu, prebieha veľmi aktívny proces, ktorý si vyžaduje maximálne množstvo zdrojov. Ak v tomto čase dostane mozog inú úlohu, potom sa druhá úloha prekrýva s prvou a neumožňuje vytvorenie pamäte. Je veľmi zaujímavé, že ak sú tieto druhé úlohy zadané o niečo neskôr, po 15-20 minútach, potom sa to nestane. Z toho vyvodili dôležitý záver, že pamäť prechádza v mozgu počas tohto prechodného štádia do stabilnej fázy skladovania.

Neurológovia to veľmi rýchlo potvrdili svojimi pozorovaniami, že v prípadoch porúch spojených napríklad s otrasom mozgu, s otrasom mozgu dochádza na krátky čas pred otrasom k strate pamäti, čo opäť naznačuje, že vplyv na aktívny proces neumožňuje aktuálne informácie byť zapamätaný . Mimochodom, to isté sa deje počas záchvatov.

Ukázalo sa, že po prvé, pamäť sa dá študovať objektívne. Druhým je, že pri vytváraní pamäte existujú určité fázy spojené s aktívnymi procesmi v mozgu a nervovom systéme, a preto môžu byť tieto aktívne procesy v nervovom systéme predmetom štúdia, aby sme pochopili, ako sa tvorí pamäť.

Potom nastalo dosť dlhé obdobie, keď v tejto oblasti nedošlo k zásadným objavom, pretože skúmať tieto procesy u ľudí je mimoriadne náročné. Nespôsobíte umelo zranenie alebo otras mozgu človeku, aby ste skontrolovali, čo si pamätá a čo nie? Nemôžete, alebo aspoň v tých rokoch nebolo možné, nahliadnuť do toho, čo sa deje v ľudskom mozgu počas týchto procesov. A preto ďalší radikálny krok v tomto programe redukcie psychiky, redukcie duše, pohybom molekúl v mozgových bunkách bol urobený, keď americký psychológ Carl Danton ukázal, že u zvierat je všetko rovnaké. Toto je, ak chcete, nádherná ilustrácia Darwinovho programu návratu inteligencie do prírody.

Ukázal, že potkany si pamätajú veľa vecí. To bolo známe už pred ním v mnohých štúdiách. Potom ukázal ďalšiu vec. Čo ak potkany po tom, čo sa naučili nejakú novú úlohu, dostanú rušivý účinok, napríklad tým, že im spôsobia krátkodobý záchvat kŕčov s elektrokonvulzívnym šokom, potom ak tieto kŕče vyvolajú ihneď po tom, čo sa zviera naučilo? niečo, túto informáciu si dlho nebude môcť zapamätať. Má krátkodobú pamäť, no dlhodobá pamäť sa netvorí. To znamená, že toto je prechod, ktorý objavil Ebbinghaus, existuje u zvierat a je tiež náchylný na ovplyvňovanie nervovej činnosti.

Ukázalo sa však, že rovnako ako pri pokusoch Müllera a Pilzeckera, ak sa tento elektrokonvulzívny šok odloží napríklad o 15 minút po tréningu, potom to nijako neovplyvní rozvíjajúcu sa pamäť. To znamená, že tieto procesy sú univerzálne. A skutočne, v priebehu nasledujúcich 20-30 rokov sa ukázalo, že ich možno pozorovať u všetkých živočíchov schopných učenia, od primátov až po bezstavovce, napríklad hroznové slimáky. Záchvatovú aktivitu u slimáka môžete vyvolať injekčným podaním špeciálnych liekov, ktoré záchvaty spôsobujú, a on si zapamätá, čo sa naučil, pokiaľ sú záchvaty podané hneď po tréningu. To znamená, že ide o univerzálnu biológiu procesu.

Potom však vyvstala otázka: ak máme teraz nástroje na modelovanie pamäte a jej konsolidácie v mozgu zvierat, môžeme si položiť nasledujúcu otázku: aké sú mechanizmy, čo sa deje v mozgových bunkách? Toto bol rozkvet molekulárnej biológie. A hneď niekoľko skupín vedcov si myslelo, že to, čo je dlho uložené ako informácia v bunkách tela, musí byť spojené s genetickou informáciou, pretože bielkoviny sa veľmi rýchlo ničia, čo znamená, že musia nastať nejaké zmeny v aktivite genómov, ktoré spojené s DNA nervových buniek a zmenami jej vlastností.

A vznikla hypotéza, že možno vznik dlhodobej pamäte, pozri aký skok zo srdca, je zmenou vlastností aktivity genómu nervových buniek, zmenou vlastností diela a ich DNA.

Aby to otestoval švédsky vedec Holger Heeden, urobil rôzne a veľmi krásne experimenty. Napríklad naučil potkany dostať sa ku kŕmidlu s jedlom tak, že... balansovali na tenkej, natiahnutej, naklonenej šnúrke. A zvieratká sa naučili novú zručnosť, vestibulárnu zručnosť a motoriku chôdze na tejto šnúrke. Alebo napríklad dostať potravu labkou, ktorá zvieratká ju radšej z valca nedostanú a medzi potkanmi sú rovnako ako medzi nami, ľaváci aj praváci, pozrel na aké zviera bolo, a potom mu dal možnosť získať ho len opačnou labkou. Zvieratá sa opäť učili.

Ukázalo sa, že keď sa zvieratá naučia tieto a ďalšie úlohy, ich mozgy zažijú prudký nárast génovej expresie, zvýšenie syntézy RNA a zvýšenie syntézy bielkovín. A to sa deje práve v tejto fáze, bezprostredne po získaní nových informácií a ich prechode do dlhodobej podoby, ktorú objavil Ebbinghaus. To znamená, že sa tu opäť všetko zhoduje.

Ale v biologickom výskume, čisto korelatívny výskum, najmä u zvierat, kde je možné manipulovať s biologickými procesmi, má tendenciu nasledovať kauzálne otázky. Nielenže sa súčasne s učením zvyšuje syntéza RNA a proteínov, to znamená, že dochádza k expresii génov, je dôležité položiť si otázku: sú potrebné na zapamätanie nových informácií? Môže to byť náhodné sprevádzanie jedného procesu k druhému. A aby sa to otestovalo, veľmi rýchlo niekoľko skupín výskumníkov, napríklad Flexnerova skupina v USA, začalo injekčne podávať zvieratám, keď sa učia novú úlohu, inhibítor syntézy proteínov alebo RNA, teda zasahovať do tejto vlna, nával génovej expresie, ktorý sprevádza proces učenia.

Ukázalo sa, že zvieratá sa učia normálne, nenarúšajú sa u nich už vyvinuté staré formy správania, navyše si naučené dokážu krátkodobo zapamätať. Akonáhle však dôjde k dlhej fáze prechodu na dlhodobú pamäť a uloženie tejto pamäte na týždeň, mesiace, táto pamäť u zvierat chýba. To znamená, že zasahovanie do fungovania genómu a obštrukcia syntézy molekúl RNA a proteínov počas učenia bráni tvorbe dlhodobej pamäte. To znamená, že dlhodobá pamäť skutočne závisí od fungovania genómu nervových buniek. A potom je veľmi dôležité pochopiť otázky, aké gény sú aktivované v nervových bunkách, čo ich spúšťa v momente učenia a aké sú ich funkcie? Ako sa to premieta do toho, čo sme schopní zažiť sami seba ako subjektívnu... našu subjektívnu skúsenosť?

V polovici 80. rokov (70. rokov) dve skupiny výskumníkov, jedna v Sovietskom zväze a druhá v Nemecku a Poľsku, súčasne objavili takéto gény. V skupine, ktorá u nás fungovala, sme tieto gény cielene hľadali spolu s pracovníkmi Ústavu molekulárnej biológie a molekulárnej genetiky. A to, čo nám pomohlo nájsť ich, bola hypotéza, že procesy prebiehajúce v mozgu v čase vytvárania novej skúsenosti možno zahŕňajú rovnaké bunkové princípy a mechanizmy, ktoré sa podieľajú na procesoch vývoja nervového systému, tzv. vytváranie spojení a diferenciácia buniek?

A keď sme objavili prácu jedného z vývojových regulačných génov, ktorý kóduje proteín, ktorý riadi prácu mnohých a mnohých ďalších génov, takzvaný „transkripčný faktor“, rozhodli sme sa pozrieť, tu je tento výraz znázornený červenou farbou, vidíte, áno, červenou farbou v mozgovej kôre 19-dňového potkanieho embrya. Rozhodli sme sa zistiť, čo sa deje v mozgu dospelých s prácou tohto génu?

Ukázalo sa, že zvieratá, ktoré sú v známom prostredí a nič nové sa neučia, tento gén prakticky neexprimujú, nervové bunky neobsahujú produkty tohto génu. No akonáhle sa zviera ocitne v situácii, ktorá je pre neho nová a spomenie si na ňu, v mozgu nastáva explózia expresie tohto génu.

Navyše, ako môžete vidieť z polí tohto výrazu, tento výraz sa týka obrovského počtu nervových buniek. Nachádza sa v rôznych štruktúrach mozgu. Ako sa neskôr ukázalo, miesta prejavu veľmi závisia od toho, akú subjektívnu individuálnu skúsenosť mozog práve získava. Pre niektoré formy pamäte sú to určité zóny prejavu, pre iné sú odlišné. K tomu sa ešte vrátime, keď budeme hovoriť o mapovaní pamäte.

Zatiaľ sa pozrime na zjednodušený diagram toho, čo sa deje v bunkách nervového systému, keď dochádza k učeniu? Stimuly, preložené do určitých chemických molekúl pôsobiacich na membránu neurónu alebo nervovej bunky, prenášajú signály cez cytoplazmu bunky do jadra. A tu sa aktivujú gény, ktoré som ukázal, jedným z nich na predchádzajúcej snímke je transkripčný faktor c-Fos.

Transkripčné faktory sa líšia v tom, že proteíny, ktoré syntetizujú – to je vzhľad proteínov v cytoplazme – nezostávajú v cytoplazme, ale vracajú sa späť do jadra. A v prípade génov rodín c-Fos a c-Jun druhý gén, ktorý sa tiež ukazuje ako aktivovaný v množstve učebných situácií, tvoria medzi sebou komplexné proteínové komplexy, schopné ovplyvňovať obrovskú počet oblastí v genóme nervovej bunky. Tieto oblasti sú regulačnými oblasťami iných génov. Inými slovami, signál prichádzajúci do nervovej bunky počas učenia sa cez mnoho a mnoho vstupov prejde na úzke hrdlo aktivácie viacerých transkripčných faktorov a potom sa ich účinok rozvetví a zmení program celej bunky, pretože niektoré z nich gény sú ciele regulované transkripčnými faktormi.faktory zvyšujú ich aktivitu a niektoré sú potlačené. Ak chcete, bunka preorganizuje svoj pracovný program pod vplyvom situácie učenia.

Prečo bola táto schéma zaujímavá? Po prvé, ukázalo sa, že tvorba pamäte prechádza dvoma fázami syntézy proteínov a génovej expresie. Prvý je hneď po tréningu, keď to videl Ebbinghaus a vtedy sa aktivujú takzvané rané gény. Ale potom nasleduje druhá vlna aktivácie po pôsobení skorých génových produktov na genóm. Takzvané neskoré gény.

Po druhé, keďže štruktúra skorých génov, ich regulačné oblasti, ako aj ich schopnosť pôsobiť na určité regulačné oblasti iných génov boli dobre študované v bunkovej biológii, bolo možné rozlúštiť ďalšie dve otázky. V prvom rade sme teda zistili, o aké gény ide? Po druhé, odklon od takýchto génov, tu je znázornený napríklad jeden z raných génov. Vidíte, že na regulačnom mieste tohto génu, reprezentovaného touto sekvenciou, je zoskupené množstvo transkripčných faktorov, medzi ktorými sú phos a juna, o ktorých som hovoril, existujú gény, ktoré majú iné mená, existuje transkripčný faktor ktoré majú iné názvy, napríklad krep .

A ukázalo sa, že pri pohybe späť v tomto reťazci a položení otázky počas tréningu sa aktivovali skoré gény, čo ich spôsobilo, aké signály pristáli na ich regulačných miestach, aké signály spôsobili väzbu regulátorov na ich regulačné miesta, ktoré z druhí poslovia buniek vysielali tieto signály a nakoniec, ktoré receptory boli aktivované?

Podarilo sa dešifrovať sekvenciu signálov z jadra, z membrány do genómu nervovej bunky, ktoré fungujú pri učení. A jeden z priekopníkov tohto výskumu, americký neurovedec Eric Kendel z Kolumbijskej univerzity, dostal za rozlúštenie tejto kaskády Nobelovu cenu.

Tieto štúdie majú veľa zaujímavých dôsledkov. Ukázalo sa, že sú nečakané. Napríklad sa ukazuje, že defekty niektorých z týchto prvkov kaskády spôsobujú nielen poruchy učenia u dospelých zvierat, ale spôsobujú aj ochorenia spojené s poruchami duševného vývoja u detí. To je úžasná vec. Pretože takéto choroby, napríklad Rubinsteinov-Taybiho syndróm, boli dlho považované za vrodené choroby. Teraz už chápeme, že v skutočnosti ide o poruchy, ktoré vedú k nedostatkom v možnostiach skorého učenia, formovania pamäti u dieťaťa v prvých týždňoch a mesiacoch jeho života. A práve kvôli tomu je narušený duševný vývoj.

A dôsledky toho sú tiež rôzne. Jedna vec je, keď zo zdravotných dôvodov toto dieťa môže dostať určité lieky, ktoré zlepšujú tieto schopnosti učenia; Ďalšia vec bola zvážiť, že ide o vrodené ochorenie, ktoré sa po narodení nelieči.

Ďalšou neočakávanou vecou, ktorá sa postupne začala objasňovať pri dešifrovaní týchto kaskád, je to, že skutočne až strašidelne pripomínajú vo svojich základných častiach tie bunkové procesy, ktoré sa vyskytujú počas diferenciácie nervových buniek vo vyvíjajúcom sa mozgu. Často používajú rovnaké signálne molekuly a niektoré z týchto molekúl boli prvýkrát objavené počas vývoja a potom sa ukázalo, ako napríklad rôzne neurotrofíny, že sú tiež signálnymi molekulami počas učenia.

A ďalšie molekuly, ako sú glutamátové a NMDA receptory, ktoré ho akceptujú, boli pôvodne študované v súvislosti s učením a potom sa ukázalo, že hrajú rozhodujúcu úlohu v časovo závislej aktivite štádia vývoja nervového spojenia. To isté platí pre rôzne proteínkinázy druhého posla a napokon transkripčné faktory a cieľové gény.

Obraz, ktorý dostaneme, je taký, že keď sa pozrieme na vývoj a učenie, vidíme veľmi podobné molekulárne kaskády. To znamená, že každá epizóda vývoja sa veľmi podobá epizóde učenia, alebo že vývojové procesy v mozgu dospelých nikdy nekončia. Každý akt poznania je pre nás malou epizódou morfogenézy a následného vývoja. Ale pozor - ktorý? - pod kognitívnou kontrolou, na rozdiel od toho, čo sa deje počas embryonálneho vývoja. Inými slovami, naše vedomosti, naša psychika, naša myseľ, určujúca procesy získavania nových vedomostí, sú tiež spúšťačmi diferenciácie buniek, ktoré tieto poznatky uchovávajú.

A na záver ešte jeden dôležitý dôsledok. To, že pamäť má molekulárne mechanizmy a mnohé z nich sú spojené s procesmi, ktoré prebiehajú nie medzi bunkami, ale vo vnútri bunky, keď sa signál prenáša z membrány do genómu, znamená, že okrem psychofarmák, ktoré sa objavili v psychiatrii v r. 50-tych rokov a sú schopné pôsobiť na prenos signálov medzi nervovými bunkami, ktoré sú schopné regulovať naše vnímanie, emócie, bolesť, správanie a pod.

A v budúcnosti budeme mať a začínajú sa objavovať mnemotropné lieky, ktoré majú úplne iný účinok. Keďže pôsobia a budú musieť pôsobiť na procesy, ku ktorým dochádza po spracovaní informácií v neurónových sieťach spojených len s ich ukladaním, nezaznamenáme ich účinky na naše správanie, nebudú mať vedľajšie účinky excitácie, inhibície, zmeny v procesy nášho vnímania či pozornosti . Ale budú schopní modulovať procesy zapamätania si informácií na dlhú dobu. A takéto lieky sa teraz hľadajú.

Otázky molekulárnej biológie pamäte, ktoré vyplynuli zo štúdií biologického základu ukladania informácií v mozgu, teda viedli k nasledujúcim rozhodnutiam: že tvorba dlhodobej pamäte je založená na aktivácii univerzálnej kaskády raného a neskoré gény, čo vedie k reštrukturalizácii učiaceho sa neurónu, jeho molekulárnemu, proteínovému fenotypu.

Z výskumov z posledných rokov vieme, o čom som ešte nehovoril, že ukladanie pamäte počas celého života prebieha v dôsledku epigenetických preskupení, teda zmeny stavu chromatínu nervových buniek. Stav epigenetickej pamäte v neuróne sa mení, stav bunkovej diferenciácie, uložený v dôsledku učenia, je možný tak dlho, ako je stav bunkovej diferenciácie, zachovávajúc si svoje vlastnosti nervovej bunky určitého typu v čase rozvoj.

Dokončime tu tento fragment. Myslím, že hovorím 42 minút, však? Máme čas na otázky?

Otázka: (ťažko počuť) Mám otázku. ...teória, ..byť nevedome...

odpoveď: Možno. Budem o tom hovoriť v druhej časti.

Otázka: Ďakujem. A potom druhá otázka. Aká obmedzená je naša pamäť...

odpoveď:Žiadny z experimentálnych pokusov o určenie veľkosti a limitov pamäte neviedol k limitom. Napríklad v jednom z experimentov kanadského psychológa Stanlinga sa skúmalo, koľko tvárí si študenti dokázali zapamätať. A s krátkym intervalom im boli ukázané rôzne fotografie a potom, po nejakom čase, keď ukázali dve fotografie, boli požiadaní, aby zistili, ktorá je zobrazená a ktorá je nová? Ukázalo sa, že prvá vec je, že presnosť reprodukcie je vysoká a nezávisí od hlasitosti, to znamená, že všetko bolo obmedzené len únavou študentov. Napríklad až 12 tisíc fotografií bolo reprodukovaných s presnosťou až 80 percent.

Upozorňujeme, že tu je, samozrejme, dôležité, čo sa urobilo; tu bola pamäť na rozpoznanie, a nie aktívna reprodukcia. Toto je však iná forma pamäte.

Otázka: Dobrý deň!

odpoveď: Dobrý deň.

Otázka: Študent Ruskej štátnej univerzity humanitných vied, ak dovolíte, rád by som položil nasledujúcu otázku. V úvodnej časti prednášky ste hovorili o takom novom probléme, akým je veda o mozgu a veda o mysli. To samozrejme súvisí s problematikou, na ktorej pracujete, umelou inteligenciou. Zdá sa mi, že časom by sa inteligentné formy života mali stať prispôsobivými, revolučnými, rozvíjajúcimi sa, čo vo všeobecnosti môže viesť k tomu, že sa vymknú spod kontroly. Do akej miery sa táto problematika v súčasnosti študuje a kedy by mohla byť aktuálna? A po druhé, že vytvorením takých nových foriem intelektuálneho života, ako si myslíte, budeme pripravení na rozvoj takýchto udalostí, keď sa tieto nové intelektuálne formy života stanú, no, možno tými istými stvoreniami, ako sme my teraz, pretože raz kedysi to tiež nie je ďaleko a tento scenár je možný. Ďakujem.

odpoveď: Obávam sa, že sa v predpovedi pomýlim. Vo všeobecnosti skúsenosti z posledných rokov ukazujú, že pokrok, ktorý sa v tejto oblasti, mimochodom v oblasti výskumu mozgu a mysle, nedosahuje v rovnakej miere v oblasti umelej inteligencie, pokrok tam je pomalší, no napriek tomu taký úžasný a nepredvídateľný, že akékoľvek predpovede sa môžu o pár rokov ukázať ako mylné. Ale moja predpoveď bude nasledovná.

Ešte nemáme tvory schopné ako umelá inteligencia po prvé: riešiť rovnaké problémy, aké riešia ľudia, čo i len približne, najmä v podmienkach meniacich sa adaptačných situácií.

Vedci z DARPA, americkej obrannej agentúry, spustili pred niekoľkými rokmi nový program umelej inteligencie s tým, že prestanú financovať všetok výskum klasických schém umelej inteligencie, pretože veria, že v kontexte riešenia adaptívnych problémov je biologický mozog formy umelej inteligencie postavené na súčasných architektúrach miliónkrát až miliárdkrát lepšie ako tá najlepšia existujúca. Viete si predstaviť ten rozdiel?! Nie je to otázka rýchlosti operácií. Je to otázka schopnosti generovať nové riešenia v dynamicky sa meniacom prostredí.

Kedy bude táto bariéra prekonaná milióny a miliardy krát? Nuž, možno je to v dohľadnej budúcnosti, aspoň niekoľko skupín univerzít a firma IBM začali skúmať novú architektúru, kde sa jej prvky učia aj vedia počítať, teda podobne, ako to vlastne robí nervový systém, kde neexistuje samostatné pamäťové úložisko a oddelené – informačné prvky.

Myslím si, že umelá inteligencia má ešte jeden ťažký problém. Že doteraz všetky systémy, ktoré vytvárame, počiatočnú podmienku ich správania do nich vkladá ľudský tvorca, teda nie je schopný tieto počiatočné podmienky sám generovať. Nemala žiadnu evolúciu. Ale to je tiež prekonané v modeloch umelého života, evolučnej práce, kde začínajú veľmi jednoduchými nervovými sieťami. Potom sa môžu rozvíjať v prostredí a postupne riešiť adaptívne problémy. A pre túto inteligenciu vznikajú aj samotné adaptívne úlohy, nové, ktoré tvorcovia nezamýšľali.

Možno sa teda v nasledujúcich 10 až 15 rokoch dočkáme výrazného pokroku v týchto oblastiach. Či dospejú k subjektívnemu prežívaniu a ľudskej psychike je veľmi ťažká otázka, myslím si, že nie.

Otázka: .... Marina ... gymnázium 1529. ak dnes poznáme mechanizmy ľudského učenia, ako potom hodnotíte možnosť okamžite sa naučiť jazyky, okamžite získať zručnosti osobou, ktorá ... veľa kontaktov?

odpoveď: Z toho, čo vieme o učení u ľudí a zvierat, ide o proces, ktorý pozostáva zo samostatných, opakovaných úkonov. V každom z nich sa získava určitá jednotka nových vedomostí. Aby sme zvládli jazyk, nemôžeme to urobiť jedným skokom. To si vyžaduje tisíce, či desaťtisíce opakovaní v dieťati, ktoré generuje nové hypotézy o okolitom svete a zvukoch, ktoré vníma, skúša ich, zahadzuje, potvrdzuje, vytvára schému.

Preniesť výsledky takéhoto tréningu, ktorý je mimochodom historický v tom zmysle, že ho každé dieťa podstupuje po svojom, mechanicky, do hlavy iného človeka alebo aj do umelej inteligencie, je dnes nesplniteľná úloha. Nie je možné naučiť sa nový jazyk naraz, rovnako ako nie je možné súčasne získať skúsenosti z piatich rokov života dieťaťa.

Otázka: Ďakujem.

odpoveď: Prosím. Prestávka? Myslíme si, že je to prestávka alebo máte ešte nejaké otázky?

Otázka: Dmitrij Novikov, gymnazium 1529, chcel som sa spytat, pocul som, ze su lieky, ktore pomahaju zlepsit vyvoj pamate, su vysledky a ake procesy v mozgu zastavuju?

odpoveď: Takéto lieky existujú. Sú známe už dlho. Niektoré z nich sú lieky, ktoré sú známe po stáročia, zvyčajne rastlinné prípravky. Ostatné sú chemikálie. Napríklad lieky zo skupiny amfetamínov, ktoré regulujú procesy prenosu signálov v nervových bunkách, používali počas druhej svetovej vojny na stimuláciu schopností pamäti, pozornosti a učenia sa obe strany, Nemci, Angličania, americký.

V 50. rokoch nastal rozmach ich pokusov využiť ich napríklad u študentov na zlepšenie schopnosti zapamätať si veľké množstvo informácií pri príprave na skúšky. A teraz kolujú miernejšie verzie týchto liekov, ako napríklad Ritalin... aspoň na amerických univerzitách a niektorí študenti ich užívajú. Ukázalo sa však, že majú vedľajšie účinky.

Že po prvé neovplyvňujú špecificky pamäť, skôr ovplyvňujú procesy spojené s... sú psychotropné, nie mnemotropné, ovplyvňujú procesy spojené s vnímaním, pozornosťou, koncentráciou atď.

Po druhé. Môžete si na nich vypestovať závislosť, čo je veľmi nepríjemné. Čím mladší sa to stane, tým nebezpečnejšie to môže byť. V súčasnosti sa vytvárajú lieky, ktoré dokážu pôsobiť na signály prenášané už vo vnútri nervovej bunky. Niektoré z týchto kaskád, ktoré boli objavené, boli patentované. Hľadajú sa lieky, ktoré dokážu selektívne modulovať tieto vlastnosti pamäti, bez ovplyvnenia psychotropnej zložky, teda psychogénnej zložky.

Trh s takýmito látkami je zatiaľ veľmi malý, sú vytvorené najmä na liečbu porúch pamäti u starších ľudí, najmä s neurodegeneratívnymi ochoreniami, ale niektoré z nich možno v budúcnosti využiť ako kognitívne stimulanty. Minimálne v posledných rokoch sa aktívne diskutuje o užívaní takýchto kognitívnych alebo mnemotropných liekov zdravými ľuďmi. Čo sa týka zodpovednosti za používanie, existujú špeciálne etické komisie, ktoré diskutujú o tom, či je to prípustné alebo nie? Ale trend je tu jasný. Takéto pamäťové vitamíny.

Dobre. Áno, poďme na to.

Pri rozlúčke som chcel povedať nasledovné: vidíte, otázky, ktoré boli položené, sa týkali určitých technológií, to znamená schopnosti spravovať pamäť, schopnosti získať veľké množstvo informácií naraz, schopnosti prenášať a ovládať jazyk v krátkom čase, schopnosť prijímať bezpečné a účinné tabletky na zlepšenie pamäti. To všetko je pravda. Ale keďže sme na kanáli „Kultúra“, rád by som o druhej strane povedal, že poznanie našej pamäte je vedomím nás samých. Pretože, ako povedal Gabriel Garcia Marquez: „Život nie je o dňoch, ktoré sa prežijú, ale o dňoch, ktoré si pamätáme. A štúdium mechanizmov mozgu a pamäte nie je do značnej miery pre vedcov, ktorí sa touto problematikou zaoberajú, problém vytvárania nových technológií, aj keď je to dôležité, ale problém nasledovania starovekého orákula, ktorý hovoril – poznaj sám seba!

Venujme pozornosť aj tomuto. Mnohokrat dakujem.

Po prestávke druhá prednáška

Najnovšie štúdie o fyziológii pamäte, mechanizmoch ukladania, získavania a reprodukcie informácií. Schopnosť zapamätať si, závislosť pamäťových procesov od navrhovaných okolností.

Prepis 2. prednášky Konstantina Vladimiroviča Anokhina, odvysielanej na televíznom kanáli Kultura v rámci projektu ACADEMIA:

Teraz by som rád pokračoval v príbehu o pamäti, ale obrátim sa na druhú stranu pamäte. Pamäť totiž nie je vlastnosťou molekúl, dokonca ani vlastnosťou kontaktov medzi nervovými bunkami, ktoré sa menia v dôsledku skúseností. Áno, závisí to od práce genómu nervových buniek, ako sme videli minule, ale pamäť, podobne ako iné psychologické funkcie mozgu, je derivátom súčasnej práce miliónov a miliónov nervových buniek. A aby sme pochopili, čo je pamäť, musíme pochopiť, ako sú organizované tieto systémy nervových buniek, ktoré uchovávajú stopy pamäte.
Je zaujímavé, že štúdium molekulárnej biológie pamäte nečakane objasnilo problémy fungovania pamäte v celom mozgu. Pretože je už pomerne dlho známe, že ľudská pamäť je rozdelená do niekoľkých rôznych systémov. Niektoré formy pamäte sú vysoko závislé od vedomia, niektoré sú nevedomé a tieto zručnosti, ako napríklad tie, ktoré sme získali dlhodobým učením, automaticky reprodukujeme. Medzi pamäťou, ktorá je prístupná nášmu vedomiu, môžeme rozlíšiť pamäť spojenú s udalosťami a faktami, ktorú dobrovoľne vytiahneme z našej minulej skúsenosti, a nazýva sa to sémantická pamäť. Môžeme si zapamätať celé epizódy minulosti v ich slede a odvíjaní – tomu sa hovorí epizodická pamäť.
A výskum lekárov zistil, že u ľudí s určitým poškodením mozgu môžu trpieť niektoré formy pamäte, ale nie iné formy. Napríklad, keď je poškodená štruktúra mozgu nazývaná hipokampus, ktorý je tu znázornený, schopnosť osoby zapamätať si nové informácie je narušená, pamäť na niekoľko rokov pred týmto poškodením je narušená, ale prekvapivo je veľa schopností rozvíjať zručnosti. zachovalé. A potom u takýchto pacientov, z ktorých viacerých podrobne študovali neuropsychológovia a psychológovia, vzniká zvláštny stav, keď sa naučia nejaké veci, ale absolútne si nepamätajú, že tieto zručnosti nadobudli.
Napríklad náš slávny psychiater a jeden z priekopníkov výskumu pamäte Sergej Sergejevič Korsakov napísal, keď opísal syndrómy zhoršenia pamäti u ľudí, že títo pacienti si v tomto stave zrejme nič nepamätajú, ale Korsakov na klinike klinika, ktorá nesie svoj názov, počas pobytu študujú rozloženie izieb, umiestnenie jedálne a vedia sa orientovať v týchto dosť neprehľadných labyrintoch chodieb kliniky. Podobne aj klinickí pacienti s poškodením hipokampu, bez toho, aby si pamätali, že sa niečo naučili, sú schopní riešiť zložité problémy s bludiskom pohybom z jedného bodu v bludisku do druhého, čítaním slov dozadu alebo riešením hádaniek, pričom popierajú, že videl to.
Niektoré formy pamäte, ako je priming, sú nevedomé, no napriek tomu sú schopné ovplyvniť naše následné vnímanie a správanie. Priming je vlastnosť nervového systému zapamätať si určité zmyslové charakteristiky okolitého sveta alebo účinky na mozog a reagovať na ne nevedome, akoby boli známe, v porovnaní s niečím, čo tam nebolo. Napríklad, ak človek číta slová, ktoré končia rôznymi spôsobmi, a potom po určitom čase dostane slovo, ktoré začína a má niekoľko koncov, potom ho s najväčšou pravdepodobnosťou dokončí tak, ako to slovo videl v prvý test.
Zaujímavosťou je, že pri poškodení hipokampu sa nezhorší napríklad priming a pacient si nepamätá, že mu tieto slová ukázali, ale doplní ich presne podľa potreby. Existujú dokonca štúdie, ktoré dokazujú, že ak je človek v narkóze počas operácie, ak si prečíta tento list, potom keď sa prebudí z anestézie, doplní slová s nejednoznačným koncom tak, že slová počul v narkóze .
Ako fungujú všetky tieto pamäťové systémy v mozgu? Môžeme vidieť stopy pamäte v mozgu? Môžeme vidieť stopy samotnej pamäte v mozgu? Ukazuje sa, že na vizualizáciu pamäťovej stopy v celom mozgu sú vhodné rovnaké metódy, aké boli použité na štúdium pamäte u zvierat, na štúdium molekulárnej biológie pamäte. Pretože práca génov v okamihu zapamätania sa vyskytuje iba v jednotlivých bunkách. Žltá tu ukazuje nervové impulzy prechádzajúce mnohými neurónovými sieťami a červená znázorňuje aktiváciu génu v jednom z neurónov obrovskej siete, ktorá v skutočnosti pokračuje ďaleko, ďaleko a ukladá milióny buniek spojených s memorovaním nových informácií.
Ak by sme teda mohli vidieť všetky bunky, ktoré zapli tento gén, keď sa zviera stretlo s niečím novým, napríklad myš dievča videlo chlapca myši, ktorý sa jej páčil. A toto je celý komplex vnemov, ktorý je pre myši do značnej miery spojený s čuchom, zrakom a inými vecami, môžeme vidieť svetlo tejto spomienky? Ukazuje sa, že môžeme.
A neurofyziológovia už dlho snívali: keby dokázali urobiť mozog transparentným a sledovať prácu nervových buniek v tomto mozgu, ako je práca žiaroviek vo veľkej elektrickej sieti, pomocou génových sond, ktoré detegujú aktiváciu génov, ktoré sa zapínajú v neurónoch pri formovaní pamäte v skutočnosti identifikujeme takúto elektrickú sieť. Zostáva len vizualizovať si to. A umožňujú to aj metódy fyziky a optiky vo výskume mozgu.
Tu na tomto obrázku vidíte hipokampus myši, ktorá sa ocitla v novej situácii a zapamätala si ju. V tomto čase sa v tých neurónoch, ktoré sa podieľali na tvorbe takejto stopy, aktivoval genóm a zapli sa génové transkripčné faktory, o ktorých som hovoril minule.
Môžeme použiť rôzne techniky, protilátky proti týmto proteínom alebo iné molekulárne sondy, aby sme videli tieto jednotlivé nervové bunky v celom hipokampe, čo je štruktúra, ktorú poznáme z pozorovaní poškodenia pamäte u ľudí, rozhodujúca pre vytvorenie pamäťovej stopy. Môžeme sa začať pozerať na túto obrovskú sieť nervových buniek a skúmať vzorce jej formovania počas rôznych úloh učenia, pamäti, spomínania, kladenia otázok, čo sa deje v mozgu, keď je spomienka na tú či onú formu. tvoril? Čo sa stane, keď sa v fungujúcom mozgu obnoví pamäť? Ovplyvňuje to nejako vlastnosti starej pamäte?
Tieto štúdie priniesli niekoľko prekvapivých výsledkov. Jedným z neočakávaných objavov bolo, že gény, ktoré sa zdalo, že sú potrebné na zapamätanie si nových informácií v momente učenia – si pamätajte na prvú fázu prechodu z krátkodobej na dlhodobú pamäť a na blokádu syntézy bielkovín, ktorá tomu narúša - zdalo sa, že po tom, čo sa pamäť presunula do dlhodobého úložiska a došlo k prudkému nárastu aktivity genómu, je opravená. A následné vplyvy na mozog nie sú schopné starú pamäť nejako zmeniť, vymazať či ovplyvniť, tá je teraz stabilne uložená v sieťach diferencovaných neurónov.
Keď sme však spolu s ďalšími autormi začali skúmať, čo sa deje v mozgu v momente získania takejto starej spomienky, ukázalo sa nečakaným faktom, že z nejakého dôvodu sa v mozgu aktivujú veľmi podobné molekulárne mechanizmy v momente získania stará pamäť, podobná tým, ktoré sa aktivovali v momente zapamätania.
Ako to teda vyzerá? Ak by pamäť bola podobná počítačovej pamäti, určitému CD-ROM, na ktorý zaznamenávame informácie, potom záznam informácií vyžaduje ich integráciu do optického média disku – ide o konsolidáciu. Potom sa informácie uložia na tento disk a nepodliehajú žiadnym vplyvom, ktoré rušia moment nahrávania, to znamená, že disk je stabilný a tieto informácie môžete podľa potreby získať.
Predstavte si situáciu: vždy, keď čítate informácie z tohto CD-ROM, mení sa ich obsah a vo všeobecnosti sa tam vyskytujú procesy prepisovania nezávisle od čítania, ktoré vás zaujíma. Tejto nezvyčajnej situácii je veľmi podobný objav aktivácie génov v mozgu zvierat v čase získavania starej dávno vytvorenej pamäte. Ukazuje sa, že pri každom odstránení pamäte alebo v značnom počte prípadov, keď sa pamäť odstráni, dôjde na našom disku k nejakým zmenám, dôjde tam k nejakému prepísaniu.
Aký význam má toto prepísanie? Môžeme použiť rovnakú techniku, akú používali výskumníci v 60. rokoch, môžeme sa pokúsiť zabrániť vzniku novosyntetizovaných proteínov – produktov práce určitých génov – pretože zavedieme blokátory proteínovej syntézy a uvidíme, čo sa stane so starými Pamäť? Predpovede, ktoré vám ako prvé prídu na myseľ, sú, že by sa nemalo nič stať. Možno, že tieto zmeny vo fungovaní nervových buniek, ktoré vidíme u zvieraťa, ktoré obnovuje pamäť, sú s najväčšou pravdepodobnosťou spôsobené tým, že si pamätá niečo navyše, okrem starej pamäte.
Ale pozrime sa, čo sa stane v experimente? Tu sú zobrazené dva experimenty. V jednom sa kurčatá učili úlohu, kde dostali guľôčku, s radosťou ju klovali ako potenciálne jedlý predmet, bola horká, bola potiahnutá látkou ako chinín. Vypľujú ho a už nikdy ho nechcú klovať, ak im dáte túto guľôčku. Dokonale si to zapamätajú a odlíšia od ostatných korálikov, ktoré s radosťou klbú.
A potom urobíme nasledovné. Po určitom čase, keď už bola pamäť konsolidovaná, keď prešla do trvanlivého úložiska, sa k tejto situácii opäť vrátime a tentoraz ukážeme len tú istú korálku, ktorá bola v čase učenia. Prirodzene, nepichajú do nej. prečo? Pretože si to zapamätajú a s rozhorčením to odmietnu, teda vybavia si spomienku. Nedeje sa tu žiadne nové učenie ani nové sústo. Ale ťažba prebieha. A v tejto chvíli alebo o niečo skôr zavádzame kurčatám látky, ktoré narúšajú schopnosť syntetizovať nové bielkoviny. Takže ak došlo k prudkému nárastu génovej expresie, ako ste videli na predchádzajúcej snímke, odstránime to. A sme zvedaví, aké to bude mať následky?
Ukazuje sa, že ak tieto zvieratá testujeme po nejakom čase, napríklad po dni, tak kurčatá, ktoré dostali iba injekciu inhibítora syntézy bielkovín, ale nevytiahli pamäť, sú jedna kontrolná skupina, všetko si perfektne pamätajú. Majú 90-percentnú mieru vybavovania, čo znamená, že pamäť sa skutočne zdá byť konsolidovaná. Kurčatá, ktoré dostali len perličku, ale nedostali blokátory syntézy bielkovín, si tiež všetko dokonale pamätajú, to je prirodzené, obnovenie pamäte by nemalo mať žiadny efekt. Ak čítate CD-ROM, nemalo by to žiadnym spôsobom ovplyvniť to, čo je tam uložené.
Ale tu je kombinovaná situácia. Kurča si pamätá, čo bolo spojené s touto guľôčkou na pozadí neschopnosti opätovne syntetizovať proteíny. Pozrite sa, čo sa stane s pamäťou? Je to kombinácia tejto skupiny a tejto skupiny, spolu spôsobujú, že zviera stráca spomienku, ktorá sa zdalo, že vznikla už dávno. A to isté sa deje v iných modeloch. Teraz je vo svete veľa takýchto štúdií. A ukazujú, že ide o univerzálny jav, existuje medzi nami. Inými slovami, ak si spomeniete na niečo staré a v tom momente dôjde k zásahu do procesu zapamätania, potom je to pre vás šanca zabudnúť na túto starú vec. Toto je úplne netriviálna vec, vôbec nie intuitívna.
Prečo by sme mali zabudnúť na starú, alebo prečo vlastne každá nová spomienka by sa mala prepísať, čo sa stane a nahradiť starú pamäťovú stopu? Vedci zaoberajúci sa pamäťou teraz pracujú na tom, aby pochopili, čo je tento mechanizmus, ale je jasné, že je základom pamäti, ktorá bola objavená týmito metódami. Objavil kto, neurovedci.
V skutočnosti to ukazuje, ako často výskumníci toho istého predmetu nevedia alebo nevenujú pozornosť tomu, čo robia pri štúdiu tohto predmetu iní špecialisti. V skutočnosti o niečom podobnom, aj keď nie z hľadiska „nervových mechanizmov“, vedeli psychológovia, ktorí študovali vlastnosti pamäte, veľmi dlho.
Vynikajúci anglický psychológ Frederick Bartlett, ktorý na začiatku 20. storočia pôsobil v Cambridge, robil experimenty na skúmanie procesov pamäti. Svojim subjektom napríklad ukazoval rôzne obrázky a v časových intervaloch, týždňoch ich napríklad žiadal, aby nakreslili to, čo si minule pamätali, a zhromaždil také obrázky, jeden, dva, tretí, štvrtý... alebo dal komplex príbeh, ktorý sa ťažko interpretoval, a žiadali ho prerozprávať v týždňových intervaloch.
Ukázalo sa, že v dôsledku takýchto prekreslení alebo príbehov sa môže dej v hlave subjektu alebo obraz v hlave subjektu pri každej ďalšej extrakcii radikálne zmeniť a nahradiť ten predchádzajúci. A ako v prípade týchto obrázkov, tak aj v prípade takýchto príbehov, subjekt si je úplne istý, že príbeh, ktorý rozpráva, alebo obrázok, ktorý kreslí, bol ten istý príbeh alebo obraz, ktorý videl prvýkrát. Bartlett na záver svojej knihy napísal, že som v celej knihe trval na tom, že opis spomienok ako fixných a neživých je len mylná fantázia. A ako vidíte, ďalej píše, že pamäť nie je opakovaným nabudením nespočetných fixných fragmentov stôp, je to vždy tvorivá rekreácia alebo konštrukcia, pozostávajúca z nášho vzťahu k celej aktívnej mase reakcií a skúseností minulosti.
Neurovedné výskumy v posledných rokoch ukazujú, že nejde len o každé ďalšie vybavovanie pamäti, ide o aktívnu rekonštrukciu verzií toho, čo bolo, ale aj o prepisovanie novej verzie, ktorá dokáže potlačiť alebo uhasiť tú predchádzajúcu. Proces nazývaný „rekonsolidácia pamäte“.
Druhý nečakaný objav. Myslite na obrovský funkčný systém buniek, ktorý sa skrýva za každou stopou našej pamäte. Ukázal som vám odtlačok takejto stopy iba v jednej mozgovej štruktúre - hipokampe u myši. V skutočnosti takáto stopa zahŕňa desiatky ďalších štruktúr, ktoré tvoria jeden celok, a počet neurónov môže dosiahnuť desiatky a stovky miliónov.
Skúste si teraz predstaviť, ako môžete zničiť takúto spomienku? Ako možno túto obrovskú sieť eliminovať z našich skúseností? Vo všeobecnosti je to veľmi náročná úloha. Nemôžete zničiť všetky neuróny jeden po druhom, pretože sú rozdelené medzi ostatné neuróny, museli by ste zničiť celý mozog. Táto otázka je medzi psychológmi nastolená už pomerne dlho.
A keď dvaja zo slávnych amerických psychológov uskutočnili prieskum medzi poprednými odborníkmi v oblasti výskumu pamäte, položili im otázku, či si myslia, že zhoršenie pamäte je spôsobené tým, že sa stráca v mozgu alebo že schopnosť jednoducho stratil sa prístup k tejto pamäti? Väčšina odborníkov odpovedala druhým spôsobom. Skutočne sa zdá, že najpravdepodobnejšou vecou, keď sa pozrieme na takéto systémové mechanizmy pamäte, je predstaviť si, že zhoršenie pamäte je, že nedokážeme dať systém týchto diferencovaných neurónov späť dohromady. Možno, ako sa to stáva pri veku a neurodegeneratívnych ochoreniach, niektoré spojenia v malom počte neurónov, ktoré tvoria tento systém, začnú strácať spojenia. Ale nie všetko naraz, veľmi malé percento. A to nás privádza k nezvyčajnej myšlienke, že možno aj v prípade straty pamäti nám značná časť stopy, možno 90, možno 95, možno 99 percent, zostáva v mozgu. A možno môžeme vidieť stopy takýchto spomienok, ktoré úplne nezmizli, aj keď nie sú obnovené na úroveň uvedomenia si správania.
No, v skutočnosti sme urobili jeden z týchto experimentov a pokúsili sme sa položiť mozgu túto otázku pomocou metód na identifikáciu neurónov, ktoré sú zapojené do neurónových sietí spomienok v čase získavania. Trénovali sme zvieratá na špecifickú podmienenú úlohu a potom sme túto pamäť narušili podávaním blokátorov proteínovej syntézy. Pri testovaní na týchto zvieratách sa správali rovnako ako bežné zviera – boli uvrhnutí do tejto situácie, neprejavili s ňou žiadnu znalosť.
Nás ale zaujímalo, ako na to mozog reaguje a či existujú náznaky, že táto situácia môže byť v mozgu známa, hoci behaviorálne a subjektívne ju zviera nepozná. Pozreli sme sa na reakciu mozgu na túto situáciu u trénovaných a netrénovaných zvierat. Ukázalo sa, že u trénovaných zvierat, v oblasti mozgu, ktorá bola spojená s emocionálnymi reakciami a výkonnými činmi, bola táto situácia, do ktorej sme zvieratá umiestnili, pre ne skutočne nebezpečná. Nepamätali si to.
Ale keď ich naposledy učili, ocitli sa v tejto situácii, dostali krátky elektrický šok do labiek, nie veľmi silný, ale nepríjemný. A zvieratá, ktoré sa raz ocitnú v takejto situácii, keď sa do tejto situácie dostanú znova, začnú sa báť a aj keď z okolitých vplyvov nič nevyplýva, začnú mrznúť a skrývať sa - typické správanie hlodavcov v situácii ohrozenia, ktoré nedokáže vyhnúť sa.
A to je určené aktivitou, toto správanie, najmä aktivitou štruktúry nazývanej „mandle“, ktorá je spojená na jednej strane s emocionálnym hodnotením situácie, na druhej strane s výkonnými mechanizmami. skrývajúceho sa správania. Ukázalo sa, že zvieratá, ktoré mali s pamäťou všetko normálne, majú veľmi vysokú aktivitu v mandlích, keď sa ocitnú v tejto situácii. Pamätajú si ju s touto mandľou. U zvierat, ktorých pamäť sme vymazali, ako vidíte, nie sú mandle aktivované. Po tejto cele vlastne chodia, neboja sa jej, čuchajú a nemrznú. A v týchto častiach mozgu nie je žiadna aktivita spojená s takýmto správaním.
Keď sme sa však pozreli na inú štruktúru mozgu, hipokampus, o ktorom som už hovoril a ktorý je u ľudí a zvierat spájaný so uchovávaním pamäťových stôp, ich udržiavaním po určitú dobu, ukázalo sa, že v rôznych oblastiach hipokampu sa zvieratá ktorí sa dostali do tejto situácie, aj tí, ktorí si to pamätali, aj zvieratá, ktorých pamäť sme vymazali, vykazovali rovnakú aktiváciu hipokampu. Inými slovami, tieto zvieratá so zelenými pruhmi sa tejto situácie neboja, zdá sa, že ju nepoznajú. Ale z mozgovej aktivity objektívnej mozgovej aktivity vidíme, že ich mozog túto situáciu rozpozná. Len, pozri, nie je to spojené do jedinej integrácie správania s oblasťami, ktoré sú zodpovedné za strach. Tieto oblasti nie sú aktivované. Spoločne nepozorujeme z funkčného systému všetko, čo by sa extrahovalo a spôsobilo, že toto zviera leží nízko a prejavuje všetky behaviorálne znaky strachu a pamäte.
Ale ukázalo sa, že tento mozog ukladá časti pamäte? Ak áno, možno ho môžeme obnoviť? Vráťte stratenú pamäť. A ukázali sme, že v princípe je to možné v experimente. Tieto zvieratá, to sú kurčatá, mali rovnaký problém, ale v týchto pokusoch boli vystavené inému vplyvu. Počas štúdia dostali blokátor proteínovej syntézy. A preto, keď boli po nejakom čase testované, zvieratá, ktoré nás zaujímajú, zvieratá tejto žltej, oranžovej skupiny, tejto šedej a modrej skupiny - to sú kontrolné zvieratá - nepichajú, nevyhýbajú sa korálkam, na rozdiel od kurčatá , ktoré ste videli na jednom z predošlých slajdov, doňho od radosti aktívne klujú, lebo zabudli, že je trpký a nebezpečný.
Potom sme však urobili nasledujúcu vec. Týmto kuriatkam sme navlhčili zobáky horkastou látkou, chinínom, čo zažili, túto chuť v momente klovania starej guľôčky nebolo nového učenia. Ale ak chcete, v starej skúsenosti bola nejaká zložka, ktorá spôsobuje silnú emocionálnu reakciu. A potom sa začali pozerať na rôzne skupiny kurčiat, aby videli, čo sa stalo v rôznych časových intervaloch po takom spomienkovom efekte? Ukázalo sa, že ak sa pozriete po pol hodine, kurčatá si nič nepamätajú. Ak sa pozriete po troch hodinách, nepamätajú si, ak sa pozriete po piatich hodinách, nepamätajú si. No medzi 5. a 7. hodinou sa im pamäť pomaly vracia.
Upozorňujeme, že toto nie je psychologická spomienka na niečo zabudnuté, ako - aha!... mala som to na jazyku, ale nevedel som si spomenúť, a teraz to prišlo... Toto je pomalý proces. Môžem povedať, že sme takéto experimenty uskutočnili so širokou škálou porúch pamäti a s obnovou. A zakaždým, keď v tomto modeli dôjde k zotaveniu počas tohto kritického intervalu od 5 do 7 hodín.
Po navlhčení zobáka chinínom prešlo veľa času. Už spali, robili úplne iné veci, v mozgu prebieha pomalý proces, ktorý postupne spätne rekonštruuje neurónovú sieť spojenú s minulými skúsenosťami. Navyše vieme, že ak túto pripomienku urobíme na pozadí blokátora proteínovej syntézy, to znamená, že nedovolíme nervovému systému znovu syntetizovať proteíny a vybudovať niektoré z ich spojení v momente tohto podnetu, potom sa táto pamäť vráti sa nevyskytuje. Tento proces sa teda deje na pozadí, hlboko v mozgu. Ide o dokončenie spojení a systémov, ktoré boli kedysi zničené. Tento proces závisí od syntézy nových proteínov. Ale poznáme množstvo ďalších vlastností tohto procesu – závisí od synoptickej aktivity a pod.
Je zrejmé, že okrem úžasnej vlastnosti pamäte na opravu to môže mať zásadné praktické využitie; ak sa naučíme vybudovať a vrátiť pamäť stratenú počas neurodegenerácie v dôsledku zničenia časti nervovej siete, potom budeme mať príležitosť pomôcť veľa ľudí, ktorí vekom alebo niektorými chorobami strácajú pamäť.
A opäť, hoci moja prvá snímka o týchto faktoch bola nazvaná „Neočakávaný objav“ a vraciam sa späť do histórie výskumu pamäte a najmä do histórie výskumu ľudskej pamäte, vidíme, že ľudia, ktorí sa hlboko zaoberali problémom pamäte postihnutí si všimli túto vlastnosť. A Korsakov v jednej zo svojich prác napísal, že amnézia je najčastejšie spôsobená nie stratou schopnosti fixácie, ale stratou schopnosti reprodukovať fixované. A potom v tejto práci opisuje niekoľko prípadov, z ktorých vyplýva, že pacient, ktorý sa zdal úplne beznádejný a v čase pobytu na klinike si nepamätal nič, čo sa mu stalo, po nejakom čase, po roku či dvoch, s opakovaných štúdiách a kontaktoch s Korsakovom hovoril o udalostiach, ktoré sa odohrali vo chvíli, keď bol v hlbokej amnézii. Spomenul si. A táto spomienka sa vrátila. A Korsakov, mimochodom, píše, že podľa jeho názoru je to jedna z najzaujímavejších vlastností syndrómu straty pamäti, ktorú objavil.
Táto vlastnosť ležala ladom a experimentátori sa ňou nezaoberali viac ako sto rokov. A teraz začíname aktívne študovať tento proces.
Teraz chcem prejsť. Toto prepínanie je prirodzené, pretože celý čas hovoríme o pamäti ako vlastnosti veľkých populácií alebo systémov, funkčných systémov nervových buniek. Vo všeobecnosti, ak sa nad tým zamyslíme, pamäť je len jednou z charakteristík fungovania takýchto systémov. Pamäť je napokon umelo izolovaný aspekt práce mozgu. A dávajte pozor na ďalšiu zaujímavú vlastnosť - pre vás a pre mňa sú nám naše spomienky na minulosť drahé, ako spomienky na minulé udalosti. Ale pre evolúciu, ktorá vyvinula schopnosť učiť sa a pamäť, a pre biologické zaťaženie pamäte, je ústredná iná otázka. Mohlo by to vzniknúť a rozvíjať sa v evolúcii živých vecí, ak by to bolo prospešné pre budúce správanie.
A teraz výskum ukazuje, že napriek stáročnej tradícii označovania pamäti ako odtlačkov minulosti, starostlivejšia analýza ukazuje, že pamäť má predovšetkým perspektívne funkcie, že skúsenosť z minulosti sa používa na plánovanie. a predstav si budúcnosť. A napríklad ľudia, pacienti s poruchou pamäti, si tiež nedokážu predstaviť nové obrázky alebo plánovať budúcnosť, rovnako ako si nedokážu spomenúť na svoju minulosť. Keď dostanú za úlohu predstaviť si samých seba napríklad na brehu južného oceánu, na pláži so šumiacimi vlnami, pod lúčmi horúceho južného slnka a skonštruovať tento obraz. Ukazuje sa, že schopnosť zapojiť sa do akejsi fantázie a celkovo niečo premietať do budúcnosti, keď je hipokampus poškodený, trpí rovnako hlboko ako schopnosť zapamätať si niečo nové alebo spomenúť si na minulosť.
A to nás opäť privádza k štúdiu mechanizmov pamäti, k interakcii pamäte s vedomím, so subjektívnym, s predstavivosťou, k celému komplexu procesov, ktorý charakterizuje prácu funkčných systémov. Ale na rozdiel od stopy pamäte, stopy minulosti, tieto procesy sú dynamické. V týchto procesoch pamäť pôsobí ako dynamická zložka.
To isté, mimochodom, platí aj pre vedomie. Vedomie nie je stopa, ale proces. Ak možno to najdôležitejšie povedať o vlastnostiach vedomia, tak je to to, že ide o proces. Existuje určitý čas, má začiatok, má trvanie, má koniec. Tieto stavy sa navzájom menia jeden po druhom, ale musíme ich študovať, ak ich teraz chceme študovať nie vonku, ale vo vnútri mozgu objektívnymi, dynamickými metódami. To si vyžaduje nové prístupy.
Fotografické zábery pamäťovej stopy, ktoré som ukázal v predchádzajúcich ilustráciách, nestačia na pochopenie procesov subjektívneho prežívania počas samotného správania v momente uvedomenia. To si vyžaduje zaznamenávanie aktivity jednotlivých nervových buniek. A takéto metódy sa objavili. Objavili sa už veľmi dávno. Spočiatku boli nedokonalé, no napriek tomu umožňovali zaznamenať, ako mozog funguje, a teraz chápeme, ako funguje myseľ v bdelom mozgu, pri riešení určitých problémov, pri myslení a správaní.
Toto video teraz ukáže záznam aktivity jednotlivých nervových buniek v mozgu králika, ktorý bol v experimentálnej komore trénovaný na riešenie problému - stlačenie pedálu alebo potiahnutie krúžku, aby dostal mrkvu z kŕmidla . Existujú dva tieto podávače a dva pedály. Má dosť zložité správanie. Naučil sa to. Toto video je skutočným experimentom, záznamom skutočného experimentu, ktorý sa uskutočňuje v Psychologickom ústave v Laboratóriu neurofyziologických základov psychiky.
A to, čo rachotí, je práca jednotlivej nervovej bunky. Vidíte, toto je podávač, toto je pedál. Stlačil som pedál a podávač sa pohol. Neurón funguje. Počuj, tu, však? Teraz sa presunie do iného podávača a stlačí ďalší pedál. A tu je vidieť činnosť jednotlivých nervových buniek.
Toto sú experimenty a výsledky týchto experimentov sú uvedené tu, tiež v Laboratóriu neurofyziologických základov psychiky na Psychologickom ústave, ktoré odhalilo úžasné vlastnosti práce nervových buniek počas správania. Ukázalo sa, že tieto nervové bunky sú mimoriadne špecializované vo vzťahu k určitým prvkom subjektívnej skúsenosti zvieraťa. Zamyslite sa nad tým, jeden neurón je obyčajná bunka, rovnaká ako pečeň, koža, srdcová bunka, má jadro, má genóm, má cytoplazmu, syntetizuje rovnaké proteíny alebo podobné proteíny, ale v mozgu správanie týchto buniek je spojené so subjektívnym zážitkom, hlbokým subjektívnym zážitkom.
Tu sa pozrite, ako to vyzerá. Tu je znázornená jedna situácia, keď králik vytiahne krúžok a dostane jedlo z kŕmidla, a to môže urobiť z ľavej alebo pravej strany. A tu stlačí pedál a dostane jedlo z podávača na ľavej a pravej strane. A tu je aktivita jedinej nervovej bunky počas tohto správania. Okrem toho je každý prúžok ako tento jeden behaviorálny akt od stlačenia pedálu až po prijatie potravy do podávača. Potom to opakuje, opakuje, opakuje a môžeme vidieť vzorec práce jednotlivej nervovej bunky v súvislosti s vykonaním tohto aktu.
Tu sa napríklad činnosť tohto neurónu synchronizuje a nastáva v momente, keď zviera krúžok potiahne, krúžok potiahne, akonáhle ho vytiahne na dostatočnú dĺžku a kŕmidlo cvakne, rozbehne sa k feeder, a činnosť tohto neurónu končí. Pozrite, tento neurón funguje špecificky, keď králik potiahne prsteň na pravej alebo ľavej strane.
Čo je to „ťahanie prsteňa“? Vo všeobecnosti je prsteň predmet, ktorý zviera nikdy nevidelo. Je to objekt v jeho individuálnej skúsenosti. Zoznámil sa s ňou ako s prostriedkom na získavanie potravy, keď sa prvýkrát dostal do tejto klietky. Ale pozrite, oveľa úžasnejšie veci.
Tento neurón tu, ďalší neurón, takže toto ukazuje štyri neuróny z králičej mozgovej kôry. Tento neurón je aktívny iba vtedy, keď zviera potiahne za krúžok na ľavej strane, a nie je aktívny, keď potiahne za krúžok na pravej strane. To hovorí, že tento neurón, a hovorím to v úvodzovkách, „rozpoznáva“ a „rozlišuje“ medzi prstencom na ľavej a pravej strane. Nie je to nič zvláštne, pretože králik sa toto správanie naučil najskôr vľavo, potom vpravo, to sú dva rôzne kúsky jeho individuálnej skúsenosti. Ale vidíme, že čítaním práce mozgových neurónov môžeme čítať prvky tejto minulej skúsenosti, subjektívnej skúsenosti v mozgu zvieraťa, môžeme vidieť, ako je subjektívna skúsenosť štruktúrovaná a označená.
Venujte pozornosť nasledujúcej veci. Že krúžok aj kŕmidlo sú prostriedkom na získavanie potravy mrkvy, to znamená, že krúžok aj pedál sú prostriedkom na získavanie potravy mrkvy, ktoré zdanlivo fungujú na to isté, čiže by sa dalo uvažovať pre zviera jedno a to isté. Ale pozri, tu je niekoľko aktov správania, tento tmavý pruh aktov, keď králik potiahne prsteň. Potom sa krúžok stane neúčinným. A ponúkne sa mu prijímať potravu z podávača stlačením pedálu. A tu sa ukáže asi tucet takýchto cyklických úkonov, keď stlačí pedál. A tu sa účinný prsteň vracia späť.
Pozri, tento neurón funguje nielen keď potiahneš krúžok na ľavej strane, ale nefunguje ani keď stlačíš pedál. Zdá sa, že je to rovnaký liek, pre králika sú to rôzne veci, ale tu je situácia presne opačná: toto je ľavá strana, toto je pravá strana. Toto je neurón, ktorý sa aktivuje stlačením pedálu, a to sú úkony stlačenia pedálu, a to sú úkony, pri ktorých potiahol prsteň, aby získal jedlo.
Tento neurón je pravého pedálu, ale nie pravého ani ľavého kruhu. No a tak ďalej. Tento neurón je spojený napríklad so zachytávaním potravy.
Začneme vidieť subjektívne zážitky, subjektívny svet zvieraťa, keď sa pozrieme na to, ako funguje jeho mozog, a začneme chápať pravidlá pre vytváranie tohto zážitku, ak sa pozrieme na to, ako takéto neuróny, v skutočnosti, systémy neurónov v mozgu, sa formujú počas učenia. Tento subjektívny svet čítame rovnako, ako čítame subjektívny svet tak vnemov, ako aj ľudského prežívania, ak sme mali možnosť zaznamenať činnosť jednotlivých mozgových buniek u človeka. Toto je veľmi zriedkavá príležitosť, ale existuje. Pri niektorých neurologických ochoreniach sa tenké mikroelektródy implantujú do mozgu pacientov na terapiu alebo na identifikáciu oblastí pre následnú terapiu. A nejaký čas s nimi chodia, potom ich vyberú a urobí sa tam neurochirurgická operácia.
A vo svete je viacero centier, kde sa pri takejto terapii robí aj vedecký výskum, ako sa správajú jednotlivé nervové bunky v našom mozgu, keď sa venujeme riešeniu nejakých problémov alebo komunikácii s okolitým svetom. Napríklad v tejto skupine Itseka Frieda v Kalifornii sa pacientom ukazuje, ako zaznamenávajú aktivitu jednotlivého neurónu, tu sú modrou farbou znázornené rovnaké rastre ako... aktivita neurónov pri opakovaných prezentáciách, ako u králika, len on nie je prezentovaná úloha, ale fotografie na krátky čas, je zobrazený interval medzi malými bodkovanými čiarami, medzi týmto vrcholom aktivácie človek vidí na obrazovke notebooku nejakú fotografiu. A takýchto fotografií sa mu ukazujú stovky. A vyzerajú, tu je neurón, ktorý spadol pod túto mikroelektródu, ako sa správa, keď sú zobrazené rôzne fotografie?
Ukazuje sa, že sa správajú veľmi zaujímavým spôsobom. Napríklad tento neurón je tu aktivovaný zo stoviek fotografií, ktoré sa ukázali len vtedy, keď človek vidí rôzne fotografie Jennifer Aniston, americkej filmovej herečky. Ak sa mu zobrazia fotografie iných postáv, iných slávnych ľudí, no, Julie Robertsovej, jednej zo slávnych basketbalistiek, atď. Veža, šikmá veža v Pise a tak ďalej, vidíte - neurón nie je nikde aktívny.
A tieto fotografie, hoci sú všetky veľmi odlišné, vyzerajú. Herečka je v rôznych projekciách, na inom pozadí, nie je tu nič fyzicky bežné ako excitácia sietnice, je tu koncept tejto herečky. Neurón vystrelí zakaždým. Až na tie fotky, kde je Jennifer Aniston, tu, tu, tu... Ale kde je s bývalým manželom Bradom Pittom.
Pre tento predmet, rovnako ako pre nášho králika s pedálom a krúžkom na ľavej a pravej strane, existujú kategórie sveta, ktoré sa delia na... pre tento neurón na Jennifer Aniston, ale nie všetko ostatné, ale, zhruba hovorím, Jennifer Aniston na pravej strane, ale nie na ľavej strane, Jennifer Aniston sama, ale nie s Bradom Pittom. To je jednoznačne prvok nejakého individuálneho prežívania a subjektívneho prežívania tejto témy, aké city má k tejto herečke a aké city k páru herečky a jej manžela, môžeme len skúsiť zrekonštruovať, poznajúc históriu, ale fakt že sú rozdielne, vidíme na aktivite týchto nervových buniek.
Takže tu ukážem krátky film, ktorý vysvetlím...
Teraz, len na sekundu, najprv vysvetlím, čo sa deje. To znamená, že subjektu sa v danom momente premietajú rôzne videá, veľmi odlišné, a zaznamenáva sa aktivita jednej z buniek v mozgu, v hipokampe. Tu je znázornené, že sa pohybuje kurzor, ktorý ukazuje, kde sa aktivita nachádza a tu je zobrazená celková aktivita za celý experiment. Vidíte, je nízka aktivita a vidíte, existujú dva vrcholy aktivity, uvidíme s vami, s čím sú spojené. Tiež uvidíte, že... alebo budete počuť, že neurón rachotí, takže keď sa vybije a vydá jednotlivé impulzy, budete počuť taký charakteristický praskavý zvuk a tu ich bude málo, ale tu bude je ich veľa a uvidíte prečo... Je to prepojené.
Experiment pozostáva z dvoch častí. Najprv sa subjektu ukážu rôzne predmety a pozrie sa, čím je tento neurón aktivovaný. A potom, to je veľmi dôležité, je požiadaný, aby po skončení experimentu vytiahol zo svojej pamäte, čo videl? A potom neexistujú vôbec žiadne vonkajšie podnety, existuje iba subjektívny zážitok, ktorý extrahuje, pričom si pamätá, že sa stalo toto, stalo sa toto a znova vyzerá ten istý neurón. Pozri, čo sa deje.
(video)
Toto je počas flashbackov.
(video)
Kam to vedie? Naša schopnosť objektívne zaznamenať subjektívny zážitok prostredníctvom aktivity jednotlivých buniek? Neviem, či ste si to všimli alebo nie, ale myslím, že veľa ľudí si všimlo, že keď si táto osoba spomenula na „Simpsonovcov“, jeho neurón sa najprv aktivoval a potom povedal „Simpsonovci“, všimli si, že došlo k miernemu oneskoreniu. No, nemôžem to ukázať, ale ukážem to iným spôsobom. Nemôžem len premietať dlhý film. Pozri, toto je moment stlačenia králičieho pedálu. Toto je akcia, ktorú vykonáva. Pozrite sa na aktivitu neurónu, začína dlho predtým, ako vykoná túto akciu. Rovnako ako sa to chystá urobiť a má v úmysle to urobiť, aktivita neurónu naznačuje, čo bude robiť. Inými slovami, podľa aktivity tohto neurónu môžete zistiť, čo králik robí, ešte skôr, ako to urobí. Nevidíte len subjektívny svet a to, ako sa vyvíja, vidíte ho často pred správaním.
Teraz si predstavte, že urobíte jednoduchú vec, vezmete aktivitu takejto bunky. Tu je znázornené, ako sa jeho aktivita, tento histogram, zvyšuje, kým sa stlačí pedál. A tu je moment stlačenia pedálu, tu je „stlačiť“. Ale predstavte si, ako sa to robilo v experimentoch, že odoberiete signál z tohto neurónu, keď potkan stlačí túto páku, a prijme kŕmidlo s výstužou, ktorá sa k nemu pohybuje, a pošlete signál z tohto neurónu do kŕmidla ešte predtým, ako zviera stlačí. páka? Dostanete sa tak do paradoxnej situácie, keď sa zviera chystá stlačiť páku, aby získalo výstuž do kŕmidla, no pred jej stlačením dostane výstuž. To, čo chcela, predchádza cez vonkajšiu riadiacu slučku vytvorenú experimentátorom, čo pre to musí urobiť.
Potkany sa v tejto situácii začnú správať prekvapivým spôsobom. Mechanicky ešte nejaký čas stláčajú páku, hoci podávač už dorazil. Ale po čase a veľmi rýchlo si uvedomia priebeh vzťahov v novonastolenej situácii a začnú ďalší pohyb podávača s posilňovaním spúšťať jednoducho činnosťou svojho mozgu, ktorý už prestal nabiehať na pedál. Zvieratá začínajú mentálne ovládať externé zariadenie cez elektronické rozhranie. Toto je princíp, ktorý bol použitý ako základ pre takzvané rozhrania mozog-stroj alebo mozog-počítač. V takomto stelesnení by to nebolo možné, keby sme nerozumeli hlbokým mechanizmom organizácie práce sietí neurónov v mozgu v momente myslenia, správania a konania, ktoré sú pred aktivitou.
Presne to isté sa preukázalo na opiciach aj na ľuďoch, pretože princíp dekódovania je celkom univerzálny a spočíva len v odstránení aktivity populácie buniek v momente, keď sa mozog chystá vykonať nejakú akciu, pričom podľa aktivity spozná, že je vykonaná činnosť a preniesť ju do externého mechanického zariadenia. Napríklad, ako môžete vidieť v tomto filme z článku ilustrujúceho výsledky článku skupiny Andrewa Schwartza v Spojených štátoch amerických.
Tu je opica za týmto čiernym závesom a sedí na stoličke tak, že jej labky sú priviazané k područiam stoličky, a nemôže dostať chutné sústo, ktoré jej podáva experimentátor. Namiesto toho prostredníctvom aktivity, ktorá je odstránená z jednotlivých nervových buniek v jej mozgu, to môže urobiť spustením pohybu umelej ruky, protézy. A všimnite si teraz v tomto filme, že experimentátor je veľmi sofistikovaný. Dáva jablko na jedno miesto a ona musí so svojimi bunkami vykonať jednu komplexnú akciu. Protéza má niekoľko stupňov voľnosti. Musí byť ohnutý na ramene, lakte a tiež dlaňou, potom v druhej, pod. Cez toto rozhranie si musí zakaždým naplánovať rôzne akcie. Samozrejme, snaží sa natiahnuť hlavu a jazyk tak ďaleko, ako je to len možné... pozri, je to ťažké, upustila. Sklamaný. Viac. Dolu, inou cestou.
V skutočnosti vidíme, ako neurofyziologický výskum umožňuje myšlienke pohybu uviesť do pohybu nielen vlastné orgány a svaly, ale aj vonkajšie zariadenia. Je to v prvom rade produkt toho, že začíname rozpoznávať mentálne procesy a dekódovať ich obsah, teda prenikať hlboko a objektívne do mozgu ľudí alebo zvierat.
Tu je zobrazený pacient, ktorý stratil schopnosť pohybu v dôsledku poranenia miechy. Tu šípka ukazuje takéto neurónové rozhranie implantované do neho a pomocou tohto neurónového rozhrania tu hrá počítačovú hru, pričom mentálne ovláda počítač a obrazovku. Preto sa takéto rozhrania teraz nazývajú rozhrania mozog-počítač.
Okrem metód implantácie elektród do ľudského mozgu existujú aj iné pokusy nadviazať takýto kontakt medzi myšlienkami a signálmi generovanými mozgom počas myslenia a vonkajšími zariadeniami. Napríklad neinvazívne, nevyžadujúce implantáciu styčných elektród, sa tiež používajú napríklad ako v tomto prípade na pomoc pacientom, ktorí strácajú schopnosť pohybu. Jeho elektroencefalogram je zaznamenaný a ako vidíte, pomocou týchto myšlienok je schopný stiahnuť mechanickú protézu.
(video)
Ale toto... tieto technológie sa budú využívať oveľa širšie ako v medicíne. Dnes si môžete kúpiť napríklad taký prístroj, ktorým je miniatúrny elektroencefalograf, ktorý si môžete nasadiť na mozog a pomocou rádiového vysielača nadviazať kontakt s počítačom.
(video)
Napríklad, čo robí dievča s jedným z týchto rozhraní na výstave počítačových hier. Pozri, snaží sa mentálne zdvihnúť loptu, sústreďuje sa a...
(video)
Takže niektoré veci zo sci-fi sú celkom rozpoznateľné v našom výskume, ktorý sme dnes videli.
(video)
Ktoré zo záberov z tohto otvorenia filmu „Náhradníci“ sú výsledkom vedeckého výskumu a vývoja a ktoré sci-fi? Hranice medzi sci-fi a vedou pri skúmaní mozgu a mysle sa teraz začínajú stierať. A preto moje slová na začiatku príbehu, že veda o mozgu a mysli v 21. storočí podľa názoru mnohých vedcov zmení našu spoločnosť, zmenia naše životy, už začínajú nachádzať celkom materiálne stelesnenie dnes.
Ďakujem.
OTÁZKA: Pre mňa bola prednáška nielen zaujímavá, ale urobil som pre seba aj výklad, dnes dokonca objav. O problém nevedomia sa zaujímam už veľmi dlho a dnes som odpovedal na moju otázku, keď som sa dozvedel o rekonsolidácii pamäte, uvedomil som si, že Freud mal čiastočne pravdu, že terapia volaním... traumatická udalosť z pamäte a znovu zažiť, získa sa videozáznam, to znamená, že je to skutočne terapeutický účinok. Otázka však znie takto: psychoanalytici majú veľké problémy dostať tieto traumatické skutočnosti z nášho podvedomia. Je možné v budúcnosti nejakým spôsobom, pomocou takého úžasného trendu vo vede, pomôcť psychológom a psychoanalytikom dostať sa k tomuto traumatickému faktoru? Ďakujem.
ODPOVEĎ: Na konci minulého storočia napísal Freud svojmu priateľovi Fliessovi v jednom zo svojich listov: „Ako viete, teraz pracujem na novej teórii pamäte, podľa ktorej pamäť nie je niečo, čo je raz a navždy zafixované, ale sa mení pri každom načítaní. Proces, ktorý nazývam retranskripcia pamäte." Tento citát som našiel po tom, čo sme tento proces označili za konsolidáciu. Ale vidíte, ako blízko sú. A keď sme v polovici 90-tych rokov objavili tento fenomén, prvá vec, ktorá nás prirodzene napadla, bola, že je to veľmi podobné tomu, čo sa deje počas psychoterapeutických sedení, len tu zjednodušíme proces, pretože počas psychoterapeutického sedenia stoja pred dvoma komplexnými úlohami.
Prvým je extrahovať tú spomienku, ktorá je ihlou, ktorá traumatizuje celý individuálny zážitok. A druhým je reorganizácia a preusporiadanie pacientovho prežívania a pamäte takým spôsobom, aby stratili body konfliktu so všetkými ostatnými prvkami individuálnej skúsenosti.
Mimochodom, druhá je možno oveľa ťažšia ako prvá. A tak nám hneď napadla myšlienka, že by sme tento postup mohli zjednodušiť, pomôcť mu, pretože ak hovoríme o nejakých traumatických spomienkach so známym pôvodom, tak tento zložitý dvojkrokový postup môžeme nahradiť jednoduchou technikou – môžeme extrahovať traumatickú pamäť, vyvolať ju pomocou rôznych multimediálnych vlastností, multimédií, virtuálnej reality atď., na pozadí liekov, ktoré interferujú s pamäťou.
A také lieky, mimochodom, sú u ľudí známe a sú celkom neškodné. Často ide o blokátory adrenergných receptorov, ktoré sa používajú na reguláciu krvného tlaku, alebo lieky, ktoré pôsobia na hormonálne procesy, oslabujú pamäťové procesy. Nikdy nebolo jasné, čo sú zač, prečo sa dajú použiť, hoci tieto vlastnosti boli už dávno študované na zvieratách. Tento postup sme navrhli už v rokoch 1995-96. U nás sa tým nikto nezaoberal.
Ale od konca 90. rokov sa do takéhoto výskumu začali aktívne zapájať veľmi americkí psychológovia. Je to veľmi zaujímavé, znamená to, že došlo k syntéze neurovedcov a neurofyziológov v pamäti a psychoanalytikov, psychoterapeutov, a tí napríklad napodobňovali situácie púštnej búrky s rôznymi audiovizuálnymi vlastnosťami pre veteránov s post-stresovými traumatickými symptómami a snažili sa narušiť túto zavedenú stabilná patologická pamäť, jednoducho pripomínajúca tieto lieky. Funguje to. A teraz sa vo svete robí veľké množstvo štúdií, tak v Európe, ako aj v USA, a myslím si, že čoskoro budeme mať také, ktoré túto techniku využívajú. Je sľubný.

Nezvyčajné javy

Monitorovanie prírody

Autorské sekcie

Objavovanie príbehu

Extrémny svet

Info referencia

Archív súborov

Diskusie

Služby

Infofront

Informácie z NF OKO

RSS export

užitočné odkazy

Dôležité témy

Konstantin Anokhin - profesor, člen korešpondenta Ruskej akadémie lekárskych vied, vedúci oddelenia systemogenézy na Ústave normálnej fyziológie pomenovaný po. PC. Anokhina a vedúca rusko-britského laboratória pre neurobiológiu pamäte. Prednáška je venovaná najnovším výskumom fyziológie pamäte, mechanizmom ukladania, získavania a reprodukcie informácií, schopnosti zapamätať si a závislosti pamäťových procesov od okolností.

Prepis prednášok Konstantina Vladimiroviča Anokhina:

Mnohým z vás sa ale táto syntéza môže zdať prirodzená. Chcem to dať do kontrastu s tým, čo sa stalo predtým, aby bolo jasné, kde sme a do akej fázy sa posúvame?

Tu sme vlastne v minimálne 400-ročnej tradícii a zotrvačnosti vnímania sveta, rozdelení na tieto dve časti – mozog a myseľ. A to, čo sa dnes deje v mozgových vedách, prečo je to dôležitý moment, vymazáva túto čiaru a ukazuje, že práca mozgu je aj prácou mysle, že mozog funguje ako obrovská populácia miliónov, desiatok miliónov , možno niekedy stovky miliónov synchrónne aktivujúcich, zapínajúcich sa spolu s nejakou aktivitou nervových buniek. Tieto skupiny buniek, funkčné systémy, sú uložené ako štruktúra našej individuálnej skúsenosti. A naša myseľ je manipuláciou týchto skupín.

Mimochodom, myšlienky sú také staré ako Platónove myšlienky o oddelenosti, pretože Aristoteles sa presne držal konceptu jednoty mozgu a mysle, alebo duše a tela.

V skutočnosti biologický program na zjednotenie mozgu a mysle, návrat mysle k prírode, vytvoril ďalší veľký mysliteľ 19. storočia Charles Darwin. A to je veľmi dôležité. Spätne prepojil myseľ zvierat a myseľ človeka, predstavil evolučnú myšlienku, zapísal si do svojho zápisníka, ktorý sa volal „M“ - metafyzický, začal to pod vplyvom rozhovoru s otcom a zapísal si jeho myšlienky o správaní a mysli tam.

Inými slovami, v 20. storočí veda o pamäti, ktorá vznikla, ako napísal historik vedy Ian Hacking, aby sekularizovala dušu, to nepoddajné jadro západného myslenia a praxe, bola ovplyvnená prácami niekoľkých jej prominentní priekopníci: Ebbinghaus v Nemecku, Ryabot vo Francúzsku, Korsakov v Rusku, od filozofie k objektívnemu výskumu filozofie. A potom, čo je dôležitejšie, k štúdiu pamäte v pracujúcom mozgu. Pamäť v polovici 20. storočia sa začala skúmať nie ako jav nachádzajúci sa mimo ľudského mozgu a produkt ľudského mozgu, ale aj ako procesy prebiehajúce vo vnútri ľudského mozgu, keď si pamätá alebo obnovuje spomienky.

V objektívnych neurobiologických štúdiách pamäti je zvykom rozdeliť otázku pamäťových mechanizmov na tri otázky, tri problémy.

Prvým je, ako sa tvorí pamäť v mozgu? Po druhé, ako je pamäť uložená v mozgu počas mnohých rokov? A po tretie, ako sa v prípade potreby selektívne získava pamäť? Jednou z prvých otázok, ktorá bola predmetom objektívneho výskumu, bola otázka formovania pamäti. A tu sa výskum za posledných niekoľko desaťročí posunul od pozorovania správania v momente formovania pamäti u ľudí a zvierat k tomu, ako sa pamäť ukladá vďaka práci genómu nervových buniek?

Potom však vyvstala otázka: ak máme teraz nástroje na modelovanie pamäte a jej konsolidácie v mozgu zvierat, môžeme si položiť nasledujúcu otázku – aké sú mechanizmy, čo sa deje v mozgových bunkách? Toto bol rozkvet molekulárnej biológie. A hneď niekoľko skupín vedcov si myslelo, že to, čo je dlho uložené ako informácia v bunkách tela, musí byť spojené s genetickou informáciou, pretože bielkoviny sa veľmi rýchlo ničia, čo znamená, že musia nastať nejaké zmeny v aktivite genómov, ktoré spojené s DNA nervových buniek a zmenami jej vlastností.

A vznikla hypotéza, že možno vznik dlhodobej pamäte, pozri aký skok zo srdca, je zmenou vlastností aktivity genómu nervových buniek, zmenou vlastností diela a ich DNA.

Ale v biologickom výskume, čisto korelatívny výskum, najmä u zvierat, kde je možné manipulovať s biologickými procesmi, má tendenciu nasledovať kauzálne otázky. Nielenže sa súčasne s učením zvyšuje syntéza RNA a proteínov, to znamená, že dochádza k expresii génov, je dôležité položiť si otázku – sú potrebné na to, aby sa nové informácie zapamätali? Môže to byť náhodné sprevádzanie jedného procesu k druhému. A aby sa to otestovalo, veľmi rýchlo niekoľko skupín výskumníkov, napríklad Flexnerova skupina v USA, začalo injekčne podávať zvieratám, keď sa učia novú úlohu, inhibítor syntézy proteínov alebo RNA, teda zasahovať do tejto vlna, nával génovej expresie, ktorý sprevádza proces učenia.

Transkripčné faktory sa líšia tým, že proteíny, ktoré syntetizujú – to je vzhľad proteínov v cytoplazme – nezostávajú v cytoplazme, ale vracajú sa späť do jadra. A v prípade génov rodín c-Fos a c-Jun druhý gén, ktorý sa tiež ukazuje ako aktivovaný v množstve učebných situácií, tvoria medzi sebou komplexné proteínové komplexy, schopné ovplyvňovať obrovskú počet oblastí v genóme nervovej bunky. Tieto oblasti sú regulačnými oblasťami iných génov. Inými slovami, signál prichádzajúci do nervovej bunky počas učenia sa cez mnoho a mnoho vstupov prejde na úzke hrdlo aktivácie viacerých transkripčných faktorov a potom sa ich účinok rozvetví a zmení program celej bunky, pretože niektoré z nich gény sú ciele regulované transkripčnými faktormi.faktory zvyšujú ich aktivitu a niektoré sú potlačené. Ak chcete, bunka preorganizuje svoj pracovný program pod vplyvom situácie učenia.

Dokončime tu tento fragment. Myslím, že hovorím 42 minút, však? Máme čas na otázky?

Otázka: (ťažko počuť) Mám otázku. ...teória, ..byť nevedome...

odpoveď: Možno. Budem o tom hovoriť v druhej časti.

Otázka: Ďakujem. A potom druhá otázka. Aká obmedzená je naša pamäť...

Odpoveď: Žiadny z experimentálnych pokusov určiť veľkosť a limity pamäte neviedol k limitom. Napríklad v jednom z experimentov kanadského psychológa Stanlinga sa skúmalo, koľko tvárí si študenti dokázali zapamätať. A s krátkym intervalom im boli ukázané rôzne fotografie a potom, po nejakom čase, keď ukázali dve fotografie, boli požiadaní, aby zistili, ktorá je zobrazená a ktorá je nová? Ukázalo sa, že prvá vec je, že presnosť reprodukcie je vysoká a nezávisí od hlasitosti, to znamená, že všetko bolo obmedzené len únavou študentov. Napríklad až 12 tisíc fotografií bolo reprodukovaných s presnosťou až 80 percent.

Upozorňujeme, že tu je, samozrejme, dôležité, čo sa urobilo; tu bola pamäť na rozpoznanie, a nie aktívna reprodukcia. Toto je však iná forma pamäte.

Otázka: Dobrý deň!

odpoveď: Dobrý deň.

odpoveď: Obávam sa, že sa vo svojej prognóze pomýlim. Vo všeobecnosti skúsenosti z posledných rokov ukazujú, že pokrok, ktorý sa v tejto oblasti, mimochodom v oblasti výskumu mozgu a mysle, nedosahuje v rovnakej miere v oblasti umelej inteligencie, pokrok tam je pomalší, no napriek tomu taký úžasný a nepredvídateľný, že akékoľvek predpovede sa môžu o pár rokov ukázať ako mylné. Ale moja predpoveď bude nasledovná.

Zatiaľ nemáme tvory schopné ako umelá inteligencia - po prvé: riešiť rovnaké problémy, aké riešia ľudia, čo i len približne, najmä v podmienkach meniacich sa adaptačných situácií.

Kedy bude táto bariéra prekonaná milióny a miliardy krát? Nuž, možno je to v dohľadnej budúcnosti, aspoň niekoľko skupín univerzít a firma IBM začali skúmať novú architektúru, kde sa jej prvky učia aj vedia počítať, teda podobne, ako to vlastne robí nervový systém, kde neexistuje oddelené ukladanie pamäte a oddelene - informačné prvky.

Odpoveď: Z toho, čo vieme o učení u ľudí a zvierat, ide o proces, ktorý pozostáva z oddelených, opakovaných úkonov. V každom z nich sa získava určitá jednotka nových vedomostí. Aby sme zvládli jazyk, nemôžeme to urobiť jedným skokom. To si vyžaduje tisíce, či desaťtisíce opakovaní v dieťati, ktoré generuje nové hypotézy o okolitom svete a zvukoch, ktoré vníma, skúša ich, zahadzuje, potvrdzuje, vytvára schému.

Otázka: Ďakujem.

Odpovedz prosím. Prestávka? Myslíme si, že je to prestávka alebo máte ešte nejaké otázky?

Otázka: Dmitrij Novikov, gymnazium 1529, chcel som sa spytat, pocul som, ze su lieky, ktore pomahaju zlepsit vyvoj pamate, su vysledky a ake procesy v mozgu zastavuju?

Odpoveď: Takéto lieky existujú. Sú známe už dlho. Niektoré z nich sú lieky, ktoré sú známe po stáročia, zvyčajne rastlinné prípravky. Ostatné sú chemikálie. Napríklad lieky zo skupiny amfetamínov, ktoré regulujú procesy prenosu signálov v nervových bunkách, používali počas druhej svetovej vojny na stimuláciu schopností pamäti, pozornosti a učenia sa obe strany, Nemci, Angličania, americký.

Že po prvé, neovplyvňujú špecificky pamäť, ovplyvňujú skôr procesy spojené s... sú psychotropné, nie mnemotropné, ovplyvňujú procesy spojené s vnímaním, pozornosťou, koncentráciou atď.

Dobre. Áno, poďme na to.

Pri rozlúčke som chcel povedať nasledovné: vidíte, otázky, ktoré boli položené, sa týkali určitých technológií, to znamená schopnosti spravovať pamäť, schopnosti získať veľké množstvo informácií naraz, schopnosti prenášať a ovládať jazyk v krátkom čase, schopnosť prijímať bezpečné a účinné tabletky na zlepšenie pamäti. To všetko je pravda. Ale keďže sme na kanáli „Kultúra“, rád by som o druhej strane povedal, že poznanie našej pamäte je vedomím nás samých. Pretože, ako povedal Gabriel García Márquez: „Život nie je o dňoch, ktoré sa prežijú, ale o dňoch, ktoré si pamätáme. A štúdium mechanizmov mozgu a pamäte - pre vedcov študujúcich túto problematiku do značnej miery nie je problém vytvárania nových technológií, aj keď je to dôležité, ale problém nasledovania starovekého orákula, ktorý nariaďoval - poznaj sám seba !

Venujme pozornosť aj tomuto. Mnohokrat dakujem.

Na sympóziu na MIT s názvom „Budúcnosť mozgu“, vyjadrujúc konsenzus mnohých. A existujú všetky dôvody domnievať sa, že v 21. storočí, vo vede 21. storočia, bude veda o mozgu a mysli zaujímať rovnaké miesto ako veda o génoch a dedičnosti v 20. storočí. A je za tým veľmi konkrétna myšlienka.

Rovnako ako veda o génoch, aj molekulárna biológia vytvorila jednotný jazyk, ktorý spája obrovské množstvo biologických disciplín do jedného koncepčného rámca: samotnú biológiu, jej rôzne odvetvia, vývojovú biológiu, evolučnú biológiu, mikrobiológiu, virológiu a ďalej - molekulárnu medicínu vrátane zahrnutia molekulárnej biológie mozgu medzi všetky odvetvia, rovnako sa očakáva, že vedy o mozgu a mysli rozvíjajúce sa v 21. storočí budú stmelujúcim faktorom, ktorý zjednotí a poskytne objektívne základy pre všetky typy ľudskej intelektuálnej činnosti. , všetko čo s tým súvisí. Počnúc ľudským rozvojom a našej osobnosti, vzdelaním, učením, jazykom, kultúrou a posunom do oblastí, ktoré ešte nezískali konkrétne informácie o tom, ako to mozog robí, v oblasti ľudského správania v ekonomických situáciách, ktorá sa dnes nazýva neuroekonómia. V oblasti ľudského správania všeobecne v sociálnych systémoch. A v tomto zmysle sociológia, história, jurisprudencia, umenie, pretože všetko umenie je na jednej strane to, čo vytvára ľudský mozog, a na druhej strane, ako náš ľudský mozog niečo vníma ako umelecké dielo. Všetci budú závisieť od tejto novej syntézy, vedy o mozgu a mysli.

Mnohým z vás sa ale táto syntéza môže zdať prirodzená. Chcem to dať do kontrastu s tým, čo sa stalo predtým, aby bolo jasné, kde sme a do akej fázy sa posúvame?

Platón v jednom zo svojich „Dialógov“ napísal o dôležitosti schopnosti rozdeliť prírodu v jej spojoch, teda rozdeliť ju na prírodné zložky, aby sme sa po tejto analýze mohli prirodzene vrátiť k syntéze. Mimochodom, v ústach Sokrata nazval Platón túto schopnosť dialektikou, v kontraste s neschopnosťou niektorých kuchárov rozrezať telo na rôzne časti aj napriek kĺbom, čo vedie k nezmyselnému súboru častí, ktoré je veľmi ťažké syntetizovať. neskôr.

Dnes máme dôvod myslieť si, že Platón urobil veľkú chybu, keď rozdelil prírodu na kĺby. Veľké mysle robia veľké chyby. Oddelil mozog a myseľ, oddelil telo a dušu. V nadväznosti na to sa toto rozdelenie, rozdelenie mozgu a mysle, zakorenilo po práci ďalšieho veľkého filozofa Reného Descarta. Podľa Descarta možno celý svet rozdeliť na dve zásadné časti.

Prvým je rozšírená hmotná substancia, res extensa – toto sú naše telá, toto je náš mozog, toto sú telá zvierat, čo majú zvieratá. A druhá je nesmrteľná duša, nepredĺžená duchovná substancia, ktorú vlastní iba človek. To znamená, že zvieratá sú automaty, sú schopné správať sa bez účasti duše a mysle, ale človek má dušu, tá určuje jeho činy. A tieto dva svety sa ťažko spájajú, pretože toto je svet priestorových a nepriestorových javov.

Tu sme vlastne v minimálne 400-ročnej tradícii a zotrvačnosti vnímania sveta, rozdelení na tieto dve časti – mozog a myseľ. A to, čo sa dnes deje v mozgových vedách, prečo je to dôležitý moment, vymazáva túto čiaru a ukazuje, že práca mozgu je aj prácou mysle, že mozog funguje ako obrovská populácia miliónov, desiatok miliónov , možno niekedy stovky miliónov synchrónne aktivujúcich, zapínajúcich sa spolu s nejakou aktivitou nervových buniek. Tieto skupiny buniek, funkčné systémy, sú uložené ako štruktúra našej individuálnej skúsenosti. A naša myseľ je manipuláciou týchto skupín.

Jedna skupina je teda schopná vyvolať činnosť inej skupiny a vlastnosti týchto obrovských skupín nie sú len fyziologické vlastnosti, ale tie subjektívne stavy – myšlienky, emócie, zážitky, ktoré prežívame. V tomto smere sú náš mozog a myseľ jedno.

Mimochodom, myšlienky sú také staré ako Platónove myšlienky o oddelenosti, pretože Aristoteles sa presne držal konceptu jednoty mozgu a mysle, alebo duše a tela.

V skutočnosti biologický program na zjednotenie mozgu a mysle, návrat mysle k prírode, vytvoril ďalší veľký mysliteľ 19. storočia Charles Darwin. A to je veľmi dôležité. Spätne prepojil myseľ zvierat a myseľ človeka, predstavil evolučnú myšlienku, zapísal si do svojho zápisníka, ktorý sa volal „M“ - metafyzický, začal to pod vplyvom rozhovoru s otcom a zapísal si jeho myšlienky o správaní a mysli tam.

Mimochodom, po rozlúštení týchto zošitov vydaných v 80. rokoch začíname chápať, aký hlboký bol Darwin a ako hlboko premýšľal o mozgu a mysli a o duši a myslení, tak hlboko ako o biológii všeobecne a o evolúcie. A ako vidíte, zapísal si to prekvapivo v roku 1938, mesiac a pol pred svojou slávnou nahrávkou, keď ho zasiahla myšlienka prirodzeného výberu, diktovaného čítaním Malthusa. V auguste 1938 to napísal: „Pôvod človeka je teraz dokázaný, tieto myšlienky v ňom kvasili.

A potom by mala metafyzika prekvitať, pretože ten, kto rozumie paviánovi, urobí pre metafyziku viac ako Locke.“ Toto je biologický výskumný program. Toto je program, ktorý ukazuje, že náš mozog a myseľ sú jedno. Myseľ je funkciou mozgu, ktorá vznikla v evolúcii. Bolo to potrebné na prispôsobenie a od zvierat sa nelíšime v kardinálnych vlastnostiach prítomnosti duše alebo mysle a ich neprítomnosti u zvierat. Musíme vytvoriť novú teóriu o tom, ako mozog generuje procesy myslenia, vedomia a psychiky na základe týchto evolučných princípov.

A tak v skutočnosti bolo 20. storočie svedkom jedného z týchto radikálnych programov. Keď to, čo sa dlhé stáročia považovalo za vlastnosť ľudskej duše, bola pamäť, a mimochodom, začiatkom 20. storočia ste v učebniciach psychológie mohli vidieť nasledujúcu definíciu: „Pamäť je vlastnosťou duše“. Takže to, čo sa považovalo za vlastnosť našej duše, a to je naša osobnosť, naša pamäť, naša subjektívna skúsenosť, sa pretavilo do štúdia toho, ako biologické procesy poháňajú, formujú našu pamäť a ako to funguje v mozgu.

Inými slovami, v 20. storočí veda o pamäti, ktorá vznikla, ako napísal historik vedy Ian Hacking, aby sekularizovala dušu, toto nepoddajné jadro západného myslenia a praxe, bola ovplyvnená prácami niekoľkých jej významných osobností. priekopníci: Ebbinghaus v Nemecku, Ribot vo Francúzsku, Korsakov v Rusku, od filozofie k objektívnemu výskumu filozofie. A potom, čo je dôležitejšie, k štúdiu pamäte v pracujúcom mozgu. Pamäť v polovici 20. storočia sa začala skúmať nie ako jav nachádzajúci sa mimo ľudského mozgu a produkt ľudského mozgu, ale aj ako procesy prebiehajúce vo vnútri ľudského mozgu, keď si pamätá alebo obnovuje spomienky.

V objektívnych neurobiologických štúdiách pamäti je zvykom rozdeliť otázku pamäťových mechanizmov na tri otázky, tri problémy.

Prvým je, ako sa tvorí pamäť v mozgu? Po druhé, ako je pamäť uložená v mozgu počas mnohých rokov? A po tretie, ako sa v prípade potreby selektívne získava pamäť? Jednou z prvých otázok, ktorá bola predmetom objektívneho výskumu, bola otázka formovania pamäti. A tu sa výskum za posledných niekoľko desaťročí posunul od pozorovania správania v momente formovania pamäti u ľudí a zvierat k tomu, ako sa pamäť ukladá vďaka práci genómu nervových buniek?

Prvé kroky v tomto smere urobil mladý Nemec, ktorý začal študovať pamäť v mladom veku... Ebbinghausovi sa dostala do rúk kniha „Objective Psychology“ od Lunta, ktorý opísal objektívne psychologické štúdie vnímania a myslel si, že možno človek pamäť sa dá použiť rovnakým spôsobom... môžete skúmať rovnakým spôsobom? A zložil malé množstvo nezmyselných slabík, ktoré napísal na tablety, poprehadzoval tieto tabuľky a ukázal si ich, potom po chvíli testoval svoju schopnosť zapamätať si ich v rôznych intervaloch. A jedna z prvých vecí, ktoré zistil, bola, že pamäť v momente zapamätania prechádza dvoma fázami. Prvou je krátka fáza počas prvých minút po prijatí nových informácií, kde sme schopní uložiť takmer všetky prijaté informácie.

Potom dôjde k prudkému poklesu objemu vyplnených informácií, ale informácie zostávajúce po tomto období sú uložené veľmi dlho. Ako zistil Ebbinghaus, môže sa skladovať na rovnakej úrovni niekoľko týždňov alebo dokonca mesiacov. Ebbinghaus teda urobil zásadný objav – ukázal, že procesy zapamätania sú nerovnomerné a majú dve fázy. Prvá je krátkodobá, kde je uložených veľa informácií a druhá, dlhodobá, kde je množstvo informácií malé, no uchováva sa dlhodobo.

Veľmi rýchlo, inšpirovaní dielom Ebbinghausa, dvaja ďalší nemeckí psychológovia, Müller a Pilzecker, pracujúci v Göttingene na konci 19. storočia, začali uvažovať, čo sa deje na hranici tohto prechodu z jednej fázy pamäti do druhej? Je to aktívny proces? A ukázali, že ak v momente zapamätania a prechodu z krátkodobej na dlhodobú pamäť dostane človek novú úlohu, ktorú si musí zapamätať, potom táto nová úloha zasahuje do zapamätania si starých informácií a zasahuje do to. Nazvali to retrográdna interferencia, vplyv nových informácií spätne na proces, ktorý prebieha v mozgu.

Na základe toho sa rozhodli, že v mozgu, keď dochádza k memorovaniu, prebieha veľmi aktívny proces, ktorý si vyžaduje maximálne množstvo zdrojov. Ak v tomto čase dostane mozog inú úlohu, potom sa druhá úloha prekrýva s prvou a neumožňuje vytvorenie pamäte. Je veľmi zaujímavé, že ak sú tieto druhé úlohy zadané o niečo neskôr, po 15-20 minútach, potom sa to nestane. Z toho vyvodili dôležitý záver, že pamäť prechádza v mozgu počas tohto prechodného štádia do stabilnej fázy skladovania.

Neurológovia to veľmi rýchlo potvrdili svojimi pozorovaniami, že v prípadoch porúch spojených napríklad s otrasom mozgu, s otrasom mozgu dochádza na krátky čas pred otrasom k strate pamäti, čo opäť naznačuje, že vplyv na aktívny proces neumožňuje aktuálne informácie byť zapamätaný . Mimochodom, to isté sa deje počas záchvatov.

Ukázalo sa, že po prvé, pamäť sa dá študovať objektívne. Druhým je, že pri vytváraní pamäte existujú určité fázy spojené s aktívnymi procesmi v mozgu a nervovom systéme, a preto môžu byť tieto aktívne procesy v nervovom systéme predmetom štúdia, aby sme pochopili, ako sa tvorí pamäť.

Potom nastalo dosť dlhé obdobie, keď v tejto oblasti nedošlo k zásadným objavom, pretože skúmať tieto procesy u ľudí je mimoriadne náročné. Nespôsobíte umelo zranenie alebo otras mozgu človeku, aby ste skontrolovali, čo si pamätá a čo nie? Nemôžete, alebo aspoň v tých rokoch nebolo možné, nahliadnuť do toho, čo sa deje v ľudskom mozgu počas týchto procesov. A preto ďalší radikálny krok v tomto programe redukcie psychiky, redukcie duše, pohybom molekúl v mozgových bunkách bol urobený, keď americký psychológ Carl Danton ukázal, že u zvierat je všetko rovnaké. Toto je, ak chcete, nádherná ilustrácia Darwinovho programu návratu inteligencie do prírody.

Ukázal, že potkany si pamätajú veľa vecí. To bolo známe už pred ním v mnohých štúdiách. Potom ukázal ďalšiu vec. Čo ak potkany po tom, čo sa naučili nejakú novú úlohu, dostanú rušivý účinok, napríklad tým, že im spôsobia krátkodobý záchvat kŕčov s elektrokonvulzívnym šokom, potom ak tieto kŕče vyvolajú ihneď po tom, čo sa zviera naučilo? niečo, túto informáciu si dlho nebude môcť zapamätať. Má krátkodobú pamäť, no dlhodobá pamäť sa netvorí. To znamená, že toto je prechod, ktorý objavil Ebbinghaus, existuje u zvierat a je tiež náchylný na ovplyvňovanie nervovej činnosti.

Ukázalo sa však, že rovnako ako pri pokusoch Müllera a Pilzeckera, ak sa tento elektrokonvulzívny šok odloží napríklad o 15 minút po tréningu, potom to nijako neovplyvní rozvíjajúcu sa pamäť. To znamená, že tieto procesy sú univerzálne. A skutočne, v priebehu nasledujúcich 20-30 rokov sa ukázalo, že ich možno pozorovať u všetkých živočíchov schopných učenia, od primátov až po bezstavovce, napríklad hroznové slimáky. Záchvatovú aktivitu u slimáka môžete vyvolať injekčným podaním špeciálnych liekov, ktoré záchvaty spôsobujú, a on si zapamätá, čo sa naučil, pokiaľ sú záchvaty podané hneď po tréningu. To znamená, že ide o univerzálnu biológiu procesu.

Potom však vyvstala otázka: ak máme teraz nástroje na modelovanie pamäte a jej konsolidácie v mozgu zvierat, môžeme si položiť nasledujúcu otázku – aké sú mechanizmy, čo sa deje v mozgových bunkách? Toto bol rozkvet molekulárnej biológie. A hneď niekoľko skupín vedcov si myslelo, že to, čo je dlho uložené ako informácia v bunkách tela, musí byť spojené s genetickou informáciou, pretože bielkoviny sa veľmi rýchlo ničia, čo znamená, že musia nastať nejaké zmeny v aktivite genómov, ktoré spojené s DNA nervových buniek a zmenami jej vlastností.

A vznikla hypotéza, že možno vznik dlhodobej pamäte, pozri aký skok zo srdca, je zmenou vlastností aktivity genómu nervových buniek, zmenou vlastností diela a ich DNA.

Aby to otestoval švédsky vedec Holger Heeden, urobil rôzne a veľmi krásne experimenty. Napríklad naučil potkany dostať sa ku kŕmidlu s jedlom tak, že... balansovali na tenkej, natiahnutej, naklonenej šnúrke. A zvieratká sa naučili novú zručnosť, vestibulárnu zručnosť a motoriku chôdze na tejto šnúrke. Alebo napríklad dostať potravu labkou, ktorá zvieratká ju radšej z valca nedostanú a medzi potkanmi sú rovnako ako medzi nami, ľaváci aj praváci, pozrel na aké zviera bolo, a potom mu dal možnosť získať ho len opačnou labkou. Zvieratá sa opäť učili.

Ukázalo sa, že keď sa zvieratá naučia tieto a ďalšie úlohy, ich mozgy zažijú prudký nárast génovej expresie, zvýšenie syntézy RNA a zvýšenie syntézy bielkovín. A to sa deje práve v tejto fáze, bezprostredne po získaní nových informácií a ich prechode do dlhodobej podoby, ktorú objavil Ebbinghaus. To znamená, že sa tu opäť všetko zhoduje.

Ale v biologickom výskume, čisto korelatívny výskum, najmä u zvierat, kde je možné manipulovať s biologickými procesmi, má tendenciu nasledovať kauzálne otázky. Nielenže sa súčasne s učením zvyšuje syntéza RNA a proteínov, to znamená, že dochádza k expresii génov, je dôležité položiť si otázku – sú potrebné na to, aby sa nové informácie zapamätali? Môže to byť náhodné sprevádzanie jedného procesu k druhému. A aby sa to otestovalo, veľmi rýchlo niekoľko skupín výskumníkov, napríklad Flexnerova skupina v USA, začalo injekčne podávať zvieratám, keď sa učia novú úlohu, inhibítor syntézy proteínov alebo RNA, teda zasahovať do tejto vlna, nával génovej expresie, ktorý sprevádza proces učenia.

Ukázalo sa, že zvieratá sa učia normálne, nenarúšajú sa u nich už vyvinuté staré formy správania, navyše si naučené dokážu krátkodobo zapamätať. Akonáhle však dôjde k dlhej fáze prechodu na dlhodobú pamäť a uloženie tejto pamäte na týždeň, mesiace, táto pamäť u zvierat chýba. To znamená, že zasahovanie do fungovania genómu a obštrukcia syntézy molekúl RNA a proteínov počas učenia bráni tvorbe dlhodobej pamäte. To znamená, že dlhodobá pamäť skutočne závisí od fungovania genómu nervových buniek. A potom je veľmi dôležité pochopiť otázky, aké gény sú aktivované v nervových bunkách, čo ich spúšťa v momente učenia a aké sú ich funkcie? Ako sa to premieta do toho, čo sme schopní zažiť sami seba ako subjektívnu... našu subjektívnu skúsenosť?

V polovici 80. rokov (70. rokov) dve skupiny výskumníkov, jedna v Sovietskom zväze a druhá v Nemecku a Poľsku, súčasne objavili takéto gény. V skupine, ktorá u nás fungovala, sme tieto gény cielene hľadali spolu s pracovníkmi Ústavu molekulárnej biológie a molekulárnej genetiky. A to, čo nám pomohlo nájsť ich, bola hypotéza, že procesy prebiehajúce v mozgu v čase vytvárania novej skúsenosti možno zahŕňajú rovnaké bunkové princípy a mechanizmy, ktoré sa podieľajú na procesoch vývoja nervového systému, tzv. vytváranie spojení a diferenciácia buniek?

A keď sme objavili prácu jedného z vývojových regulačných génov, ktorý kóduje proteín, ktorý riadi prácu mnohých a mnohých ďalších génov, takzvaný „transkripčný faktor“, rozhodli sme sa pozrieť, tu je tento výraz znázornený červenou farbou, vidíte, áno, červenou farbou v mozgovej kôre 19-dňového potkanieho embrya. Rozhodli sme sa zistiť, čo sa deje v mozgu dospelých s prácou tohto génu?

Ukázalo sa, že zvieratá, ktoré sú v známom prostredí a nič nové sa neučia, tento gén prakticky neexprimujú, nervové bunky neobsahujú produkty tohto génu. No akonáhle sa zviera ocitne v situácii, ktorá je pre neho nová a spomenie si na ňu, v mozgu nastáva explózia expresie tohto génu.

Navyše, ako môžete vidieť z polí tohto výrazu, tento výraz sa týka obrovského počtu nervových buniek. Nachádza sa v rôznych štruktúrach mozgu. Ako sa neskôr ukázalo, miesta prejavu veľmi závisia od toho, akú subjektívnu individuálnu skúsenosť mozog práve získava. Pre niektoré formy pamäte sú to určité zóny prejavu, pre iné sú odlišné. K tomu sa ešte vrátime, keď budeme hovoriť o mapovaní pamäte.

Zatiaľ sa pozrime na zjednodušený diagram toho, čo sa deje v bunkách nervového systému, keď dochádza k učeniu? Stimuly, preložené do určitých chemických molekúl pôsobiacich na membránu neurónu alebo nervovej bunky, prenášajú signály cez cytoplazmu bunky do jadra. A tu sa aktivujú gény, ktoré som ukázal, jedným z nich na predchádzajúcej snímke je transkripčný faktor c-Fos.

Transkripčné faktory sa líšia tým, že proteíny, ktoré syntetizujú – to je vzhľad proteínov v cytoplazme – nezostávajú v cytoplazme, ale vracajú sa späť do jadra. A v prípade génov rodín c-Fos a c-Jun druhý gén, ktorý sa tiež ukazuje ako aktivovaný v množstve učebných situácií, tvoria medzi sebou komplexné proteínové komplexy, schopné ovplyvňovať obrovskú počet oblastí v genóme nervovej bunky. Tieto oblasti sú regulačnými oblasťami iných génov. Inými slovami, signál prichádzajúci do nervovej bunky počas učenia sa cez mnoho a mnoho vstupov prejde na úzke hrdlo aktivácie viacerých transkripčných faktorov a potom sa ich účinok rozvetví a zmení program celej bunky, pretože niektoré z nich gény sú ciele regulované transkripčnými faktormi.faktory zvyšujú ich aktivitu a niektoré sú potlačené. Ak chcete, bunka preorganizuje svoj pracovný program pod vplyvom situácie učenia.

Prečo bola táto schéma zaujímavá? Po prvé, ukázalo sa, že tvorba pamäte prechádza dvoma fázami syntézy proteínov a génovej expresie. Prvý je hneď po tréningu, keď to videl Ebbinghaus a vtedy sa aktivujú takzvané rané gény. Ale potom nasleduje druhá vlna aktivácie po pôsobení skorých génových produktov na genóm. Takzvané neskoré gény.

Po druhé, keďže štruktúra skorých génov, ich regulačné oblasti, ako aj ich schopnosť pôsobiť na určité regulačné oblasti iných génov boli dobre študované v bunkovej biológii, bolo možné rozlúštiť ďalšie dve otázky. V prvom rade sme teda zistili, o aké gény ide? Po druhé, odklon od takýchto génov, tu je znázornený napríklad jeden z raných génov. Vidíte, že na regulačnom mieste tohto génu, reprezentovaného touto sekvenciou, je zoskupené množstvo transkripčných faktorov, medzi ktorými sú phos a juna, o ktorých som hovoril, existujú gény, ktoré majú iné mená, existuje transkripčný faktor ktoré majú iné názvy, napríklad krep .

A ukázalo sa, že pri pohybe späť v tomto reťazci a položení otázky počas tréningu sa aktivovali skoré gény, čo ich spôsobilo, aké signály pristáli na ich regulačných miestach, aké signály spôsobili väzbu regulátorov na ich regulačné miesta, ktoré z druhí poslovia buniek vysielali tieto signály a nakoniec, ktoré receptory boli aktivované?

Podarilo sa dešifrovať sekvenciu signálov z jadra, z membrány do genómu nervovej bunky, ktoré fungujú pri učení. A jeden z priekopníkov tohto výskumu, americký neurovedec Eric Kendel z Kolumbijskej univerzity, dostal za rozlúštenie tejto kaskády Nobelovu cenu.

Tieto štúdie majú veľa zaujímavých dôsledkov. Ukázalo sa, že sú nečakané. Napríklad sa ukazuje, že defekty niektorých z týchto prvkov kaskády spôsobujú nielen poruchy učenia u dospelých zvierat, ale spôsobujú aj ochorenia spojené s poruchami duševného vývoja u detí. To je úžasná vec. Pretože takéto choroby, napríklad Rubinsteinov-Taybiho syndróm, boli dlho považované za vrodené choroby. Teraz už chápeme, že v skutočnosti ide o poruchy, ktoré vedú k nedostatkom v možnostiach skorého učenia, formovania pamäti u dieťaťa v prvých týždňoch a mesiacoch jeho života. A práve kvôli tomu je narušený duševný vývoj.

A dôsledky toho sú tiež rôzne. Jedna vec je, keď zo zdravotných dôvodov toto dieťa môže dostať určité lieky, ktoré zlepšujú tieto schopnosti učenia; Ďalšia vec bola zvážiť, že ide o vrodené ochorenie, ktoré sa po narodení nelieči.

Ďalšou neočakávanou vecou, ktorá sa postupne začala objasňovať pri dešifrovaní týchto kaskád, je to, že skutočne až strašidelne pripomínajú vo svojich základných častiach tie bunkové procesy, ktoré sa vyskytujú počas diferenciácie nervových buniek vo vyvíjajúcom sa mozgu. Často používajú rovnaké signálne molekuly a niektoré z týchto molekúl boli prvýkrát objavené počas vývoja a potom sa ukázalo, ako napríklad rôzne neurotrofíny, že sú tiež signálnymi molekulami počas učenia.

A ďalšie molekuly, ako sú glutamátové a NMDA receptory, ktoré ho akceptujú, boli pôvodne študované v súvislosti s učením a potom sa ukázalo, že hrajú rozhodujúcu úlohu v časovo závislej aktivite štádia vývoja nervového spojenia. To isté platí pre rôzne proteínkinázy druhého posla a napokon transkripčné faktory a cieľové gény.

Obraz, ktorý dostaneme, je taký, že keď sa pozrieme na vývoj a učenie, vidíme veľmi podobné molekulárne kaskády. To znamená, že každá epizóda vývoja sa veľmi podobá epizóde učenia, alebo že vývojové procesy v mozgu dospelých nikdy nekončia. Každý akt poznania je pre nás malou epizódou morfogenézy a následného vývoja. Ale pozor - ktorý? - pod kognitívnou kontrolou, na rozdiel od toho, čo sa deje počas embryonálneho vývoja. Inými slovami, naše vedomosti, naša psychika, naša myseľ, určujúca procesy získavania nových vedomostí, sú tiež spúšťačmi diferenciácie buniek, ktoré tieto poznatky uchovávajú.

A na záver ešte jeden dôležitý dôsledok. To, že pamäť má molekulárne mechanizmy a mnohé z nich sú spojené s procesmi, ktoré prebiehajú nie medzi bunkami, ale vo vnútri bunky, keď sa signál prenáša z membrány do genómu, znamená, že okrem psychofarmák, ktoré sa objavili v psychiatrii v r. 50-tych rokov a sú schopné pôsobiť na prenos signálov medzi nervovými bunkami, ktoré sú schopné regulovať naše vnímanie, emócie, bolesť, správanie a pod.

A v budúcnosti budeme mať a začínajú sa objavovať mnemotropné lieky, ktoré majú úplne iný účinok. Keďže pôsobia a budú musieť pôsobiť na procesy, ku ktorým dochádza po spracovaní informácií v neurónových sieťach spojených len s ich ukladaním, nezaznamenáme ich účinky na naše správanie, nebudú mať vedľajšie účinky excitácie, inhibície, zmeny v procesy nášho vnímania či pozornosti . Ale budú schopní modulovať procesy zapamätania si informácií na dlhú dobu. A takéto lieky sa teraz hľadajú.

Otázky molekulárnej biológie pamäte, ktoré vyplynuli zo štúdií biologického základu ukladania informácií v mozgu, teda viedli k nasledujúcim rozhodnutiam: že tvorba dlhodobej pamäte je založená na aktivácii univerzálnej kaskády raného a neskoré gény, čo vedie k reštrukturalizácii učiaceho sa neurónu, jeho molekulárnemu, proteínovému fenotypu.

Z výskumov z posledných rokov vieme, o čom som ešte nehovoril, že ukladanie pamäte počas celého života prebieha v dôsledku epigenetických preskupení, teda zmeny stavu chromatínu nervových buniek. Stav epigenetickej pamäte v neuróne sa mení, stav bunkovej diferenciácie, uložený v dôsledku učenia, je možný tak dlho, ako je stav bunkovej diferenciácie, zachovávajúc si svoje vlastnosti nervovej bunky určitého typu v čase rozvoj.

Dokončime tu tento fragment. Myslím, že hovorím 42 minút, však? Máme čas na otázky?

otázka:(ťažko počuť) Mám otázku. ...teória, ..byť nevedome...

odpoveď:Možno. Budem o tom hovoriť v druhej časti.

otázka:Ďakujem. A potom druhá otázka. Aká obmedzená je naša pamäť...

odpoveď:Žiadny z experimentálnych pokusov o určenie veľkosti a limitov pamäte neviedol k limitom. Napríklad v jednom z experimentov kanadského psychológa Stanlinga sa skúmalo, koľko tvárí si študenti dokázali zapamätať. A s krátkym intervalom im boli ukázané rôzne fotografie a potom, po nejakom čase, keď ukázali dve fotografie, boli požiadaní, aby zistili, ktorá je zobrazená a ktorá je nová? Ukázalo sa, že prvá vec je, že presnosť reprodukcie je vysoká a nezávisí od hlasitosti, to znamená, že všetko bolo obmedzené len únavou študentov. Napríklad až 12 tisíc fotografií bolo reprodukovaných s presnosťou až 80 percent.

Upozorňujeme, že tu je, samozrejme, dôležité, čo sa urobilo; tu bola pamäť na rozpoznanie, a nie aktívna reprodukcia. Toto je však iná forma pamäte.

otázka: Dobrý deň

odpoveď: Dobrý deň.

otázka:Študent RSUH, ak dovolíte, rád by som položil nasledujúcu otázku. V úvodnej časti prednášky ste hovorili o takom novom probléme, akým je veda o mozgu a veda o mysli. To samozrejme súvisí s problematikou, na ktorej pracujete, umelou inteligenciou. Zdá sa mi, že časom by sa inteligentné formy života mali stať prispôsobivými, revolučnými, rozvíjajúcimi sa, čo vo všeobecnosti môže viesť k tomu, že sa vymknú spod kontroly. Do akej miery sa táto problematika v súčasnosti študuje a kedy by mohla byť aktuálna? A po druhé, že vytvorením takých nových foriem intelektuálneho života, ako si myslíte, budeme pripravení na rozvoj takýchto udalostí, keď sa tieto nové intelektuálne formy života stanú, no, možno tými istými stvoreniami, ako sme my teraz, pretože raz kedysi to tiež nie je ďaleko a tento scenár je možný. Ďakujem.

odpoveď:Obávam sa, že sa v predpovedi pomýlim. Vo všeobecnosti skúsenosti z posledných rokov ukazujú, že pokrok, ktorý sa v tejto oblasti, mimochodom v oblasti výskumu mozgu a mysle, nedosahuje v rovnakej miere v oblasti umelej inteligencie, pokrok tam je pomalší, no napriek tomu taký úžasný a nepredvídateľný, že akékoľvek predpovede sa môžu o pár rokov ukázať ako mylné. Ale moja predpoveď bude nasledovná.

Zatiaľ nemáme tvory schopné ako umelá inteligencia - po prvé: riešiť rovnaké problémy, aké riešia ľudia, čo i len približne, najmä v podmienkach meniacich sa adaptačných situácií.

Vedci z DARPA, americkej obrannej agentúry, spustili pred niekoľkými rokmi nový program umelej inteligencie s tým, že prestanú financovať všetok výskum klasických schém umelej inteligencie, pretože veria, že v kontexte riešenia adaptívnych problémov je biologický mozog formy umelej inteligencie postavené na súčasných architektúrach miliónkrát až miliárdkrát lepšie ako tá najlepšia existujúca. Viete si predstaviť ten rozdiel?! Nie je to otázka rýchlosti operácií. Je to otázka schopnosti generovať nové riešenia v dynamicky sa meniacom prostredí.

Kedy bude táto bariéra prekonaná milióny a miliardy krát? Nuž, možno je to v dohľadnej budúcnosti, aspoň niekoľko skupín univerzít a firma IBM začali skúmať novú architektúru, kde sa jej prvky učia aj vedia počítať, teda podobne, ako to vlastne robí nervový systém, kde neexistuje oddelené ukladanie pamäte a oddelene - informačné prvky.

Myslím si, že umelá inteligencia má ešte jeden ťažký problém. Že doteraz všetky systémy, ktoré vytvárame, počiatočnú podmienku ich správania do nich vkladá ľudský tvorca, teda nie je schopný tieto počiatočné podmienky sám generovať. Nemala žiadnu evolúciu. Ale to je tiež prekonané v modeloch umelého života, evolučnej práce, kde začínajú veľmi jednoduchými nervovými sieťami. Potom sa môžu rozvíjať v prostredí a postupne riešiť adaptívne problémy. A pre túto inteligenciu vznikajú aj samotné adaptívne úlohy, nové, ktoré tvorcovia nezamýšľali.

Možno sa teda v nasledujúcich 10 až 15 rokoch dočkáme výrazného pokroku v týchto oblastiach. Či dospejú k subjektívnemu prežívaniu a ľudskej psychike je veľmi ťažká otázka, myslím si, že nie.

otázka:....Marina... gymnasium 1529. ak dnes poznáme mechanizmy ľudského učenia, ako potom hodnotíte možnosť okamžitého učenia sa jazykov, okamžitého nadobudnutia zručností človekom, ktoré... veľa kontaktov?

odpoveď:Z toho, čo vieme o učení u ľudí a zvierat, ide o proces, ktorý pozostáva zo samostatných, opakovaných úkonov. V každom z nich sa získava určitá jednotka nových vedomostí. Aby sme zvládli jazyk, nemôžeme to urobiť jedným skokom. To si vyžaduje tisíce, či desaťtisíce opakovaní v dieťati, ktoré generuje nové hypotézy o okolitom svete a zvukoch, ktoré vníma, skúša ich, zahadzuje, potvrdzuje, vytvára schému.

Preniesť výsledky takéhoto tréningu, ktorý je mimochodom historický v tom zmysle, že ho každé dieťa podstupuje po svojom, mechanicky, do hlavy iného človeka alebo aj do umelej inteligencie, je dnes nesplniteľná úloha. Nie je možné naučiť sa nový jazyk naraz, rovnako ako nie je možné súčasne získať skúsenosti z piatich rokov života dieťaťa.

otázka:Ďakujem.

odpoveď:Prosím. Prestávka? Myslíme si, že je to prestávka alebo máte ešte nejaké otázky?

otázka:Novikov Dmitry, gymnazium 1529, chcel som sa spytat, pocul som, ze su lieky, ktore pomahaju zlepsit vyvoj pamate, su vysledky a ake procesy v mozgu zastavuju?

odpoveď:Takéto lieky existujú. Sú známe už dlho. Niektoré z nich sú lieky, ktoré sú známe po stáročia, zvyčajne rastlinné prípravky. Ostatné sú chemikálie. Napríklad lieky zo skupiny amfetamínov, ktoré regulujú procesy prenosu signálov v nervových bunkách, používali počas druhej svetovej vojny na stimuláciu schopností pamäti, pozornosti a učenia sa obe strany, Nemci, Angličania, americký.

V 50. rokoch nastal rozmach ich pokusov využiť ich napríklad u študentov na zlepšenie schopnosti zapamätať si veľké množstvo informácií pri príprave na skúšky. A teraz kolujú miernejšie verzie týchto liekov, ako napríklad Ritalin... aspoň na amerických univerzitách a niektorí študenti ich užívajú. Ukázalo sa však, že majú vedľajšie účinky.

Že po prvé, neovplyvňujú špecificky pamäť, ovplyvňujú skôr procesy spojené s... sú psychotropné, nie mnemotropné, ovplyvňujú procesy spojené s vnímaním, pozornosťou, koncentráciou atď.

Po druhé. Môžete si na nich vypestovať závislosť, čo je veľmi nepríjemné. Čím mladší sa to stane, tým nebezpečnejšie to môže byť. V súčasnosti sa vytvárajú lieky, ktoré dokážu pôsobiť na signály prenášané už vo vnútri nervovej bunky. Niektoré z týchto kaskád, ktoré boli objavené, boli patentované. Hľadajú sa lieky, ktoré dokážu selektívne modulovať tieto vlastnosti pamäti, bez ovplyvnenia psychotropnej zložky, teda psychogénnej zložky.

Trh s takýmito látkami je zatiaľ veľmi malý, sú vytvorené najmä na liečbu porúch pamäti u starších ľudí, najmä s neurodegeneratívnymi ochoreniami, ale niektoré z nich možno v budúcnosti využiť ako kognitívne stimulanty. Minimálne v posledných rokoch sa aktívne diskutuje o užívaní takýchto kognitívnych alebo mnemotropných liekov zdravými ľuďmi. Čo sa týka zodpovednosti za používanie, existujú špeciálne etické komisie, ktoré diskutujú o tom, či je to prípustné alebo nie? Ale trend je tu jasný. Takéto pamäťové vitamíny.

Prestávka? Máme 10 minút.

Hlas zo zákulisia:Musíme nahrať vašu rozlúčku s publikom, môžeme to urobiť?

- Dobre. Áno, poďme na to.

Pri rozlúčke som chcel povedať nasledovné: vidíte, otázky, ktoré boli položené, sa týkali určitých technológií, to znamená schopnosti spravovať pamäť, schopnosti získať veľké množstvo informácií naraz, schopnosti prenášať a ovládať jazyk v krátkom čase, schopnosť prijímať bezpečné a účinné tabletky na zlepšenie pamäti. To všetko je pravda. Ale keďže sme na kanáli „Kultúra“, rád by som o druhej strane povedal, že poznanie našej pamäte je vedomím nás samých. Pretože, ako povedal Gabriel García Márquez: „Život nie je o dňoch, ktoré sa prežijú, ale o dňoch, ktoré si pamätáme. A štúdium mechanizmov mozgu a pamäte - pre vedcov študujúcich túto problematiku do značnej miery nie je problém vytvárania nových technológií, aj keď je to dôležité, ale problém nasledovania starovekého orákula, ktorý nariaďoval - poznaj sám seba !

Venujme pozornosť aj tomuto. Mnohokrat dakujem.

Mnohým z vás sa ale táto syntéza môže zdať prirodzená. Chcem to dať do kontrastu s tým, čo sa stalo predtým, aby bolo jasné, kde sme a do akej fázy sa posúvame?

Mimochodom, myšlienky sú také staré ako Platónove myšlienky o oddelenosti, pretože Aristoteles sa presne držal konceptu jednoty mozgu a mysle, alebo duše a tela.

V skutočnosti biologický program na zjednotenie mozgu a mysle, návrat mysle k prírode, vytvoril ďalší veľký mysliteľ 19. storočia Charles Darwin. A to je veľmi dôležité. Spätne prepojil myseľ zvierat a myseľ človeka, predstavil evolučnú myšlienku, zapísal si do svojho zápisníka, ktorý sa volal „M“ - metafyzický, začal to pod vplyvom rozhovoru s otcom a zapísal si jeho myšlienky o správaní a mysli tam.

Mimochodom, po rozlúštení týchto zošitov vydaných v 80. rokoch začíname chápať, aký hlboký bol Darwin a ako hlboko premýšľal o mozgu a mysli a o duši a myslení, tak hlboko ako o biológii všeobecne a o evolúcie. A ako vidíte, zapísal si to prekvapivo v roku 1938, mesiac a pol pred svojou slávnou nahrávkou, keď ho zasiahla myšlienka prirodzeného výberu, diktovaného čítaním Malthusa. V auguste 1938 to napísal: „Pôvod človeka je teraz dokázaný, tieto myšlienky v ňom kvasili. A potom by mala metafyzika prekvitať, pretože ten, kto rozumie paviánovi, urobí pre metafyziku viac ako Locke.“ Toto je biologický výskumný program. Toto je program, ktorý ukazuje, že náš mozog a myseľ sú jedno. Myseľ je funkciou mozgu, ktorá vznikla v evolúcii. Bolo to potrebné na prispôsobenie a od zvierat sa nelíšime v kardinálnych vlastnostiach prítomnosti duše alebo mysle a ich neprítomnosti u zvierat. Musíme vytvoriť novú teóriu o tom, ako mozog generuje procesy myslenia, vedomia a psychiky na základe týchto evolučných princípov.