Anohinova predavanja o možganih in psihi. Možgani in um

Znanstvenik Konstantin Anohin, ki vodi laboratorij za nevrobiologijo spomina na Inštitutu za normalno fiziologijo Ruske akademije medicinskih znanosti, je eden glavnih strokovnjakov v Rusiji za mehanizme delovanja možganov, spomina in zavesti. Organizatorji simpozija Brainstorms so ga povabili, da z Marino Abramovic razpravlja o vprašanju narave genija, mestu ustvarjalnosti v evoluciji možganov in umetniški intuiciji. T&P je izkoristil priložnost in se z Anohinom pogovarjal o novem jeziku za opisovanje zavesti, zlu britanskega mehanizma in o tem, kako lahko umetnost pomaga pri raziskovanju možganov.

Nedavno je v Moskvi potekal seminar ustanovitelja transpersonalne psihologije. Meni, da je prepričanje, da je zavest le produkt možganov, enako prepričanju, da televizijski programi nastajajo v televiziji.

Mislim, da ta primerjava ni nič drugega kot lepa metafora, ki se pokloni počitku davno minulih dni. V ozadju stoji starodavna misel, ki sega že v Descartesa: naš um ni produkt možganov, temveč le orodje, ki zagotavlja vpliv zavesti na telo. Po mojem mnenju je znanost te izjave že dolgo ovrgla. Danes verjeti, da je naša zavest ustvarjena zunaj naših možganov, tako kot televizijski programi nastajajo zunaj televizije, je enako prepričanju, da je človek za razliko od drugih živali nezemeljskega izvora. Če vaši možgani, napolnjeni z informacijami o biološki evoluciji in enotnosti naše genetske kode z vsemi drugimi živimi bitji na Zemlji, ne eksplodirajo od absurdnosti te ideje, potem vam nič ne preprečuje, da bi ji dodali prepričanje, da naše misli in želje nastanejo zunaj naših možganov, on pa jim služi le kot televizijski sprejemnik.

Še v začetku 20. stoletja so mnogi govorili o obstoju neke življenjske sile ali entelehije kot glavnega bistva živih bitij. Nato je z odkritjem funkcij DNK in kasnejšo revolucijo v biologiji potreba po teh izrazih izginila. Težko jih boste našli v svetovnem nazoru sodobne razsvetljene osebe. Hkrati smo morda izgubili nekaj mistične privlačnosti teh konceptov, vendar razumemo, kaj se dogaja in kako. Ko znanstveniki zelo zapleten pojav razdelijo na sestavne dele, mu resnično odvzamejo občutek skrivnosti in čarobnosti. V nevrobioloških študijah tega, kar so stoletja imenovali duša, je opaziti enak trend. In to je dokazana pot človeškega spoznanja – znanstvenega spoznavanja sveta.

Vendar pa v tem gibanju vidim tudi določeno nevarnost. Redukcionistična nevroznanost, ki preučuje celice, sinapse in nevrotransmiterje, je naredila velik napredek. Ne daje pa odgovorov na na videz preprosta vprašanja: kakšna je rdeča barva rdeče vrtnice z vidika delovanja možganov? Ali kako misel vodi do dejanja, kot je upogibanje prsta. Znanstveniki še danes nadaljujejo z iskanjem pravilnega znanstvenega jezika in metodologije, da bi opisali te posebne značilnosti celote. Mislim, da so lahko v tem pogledu stiki z umetnostjo zelo pomembni za znanost, ki temelji na zajemanju določenih edinstvenih lastnosti celote – umetniškega dela.

Ste raziskovali različne meditativne prakse ali stanja spremenjene zavesti? Navsezadnje lahko na primer s pomočjo istega holotropnega dihanja vidite nekaj, česar človek nikoli ne bi videl. Se pravi, prideš v stik z nečim, kar se v tvoji prejšnji življenjski izkušnji ne bi moglo zgoditi. So ta stanja le halucinacije?

Predava Konstantin Anohin:

O najnovejših raziskavah, ki dokazujejo možnost snemanja duševnih procesov v možganih ljudi in živali.

O problematiki, ki jo preučujemo v Laboratoriju za nevrobiologijo spomina.

Ne, s takšnimi vprašanji se ne ukvarjam. Na splošno ležijo zunaj meja znanosti kot metode dela s hipotezami, ki jih je mogoče preveriti. Sodobna nevroznanost pa lahko preučuje, kaj se v takšnih razmerah dogaja v človeških možganih. Na primer, ko oseba vzame meskalin ali LSD in doživi halucinacije. Na podlagi možganske aktivnosti se raziskovalci že učijo rekonstruirati, kaj oseba vidi. Na primer, v nedavnem delu Jacka Gallanta in sodelavcev na Univerzi Berkeley v Kaliforniji so subjektom pokazali kratke videoposnetke na YouTubu in analizirali njihovo možgansko aktivnost s funkcionalnim slikanjem z magnetno resonanco. Nato so zgradili matematični model, ki jim omogoča rekonstrukcijo video sekvence, ki jo oseba vidi z uporabo zemljevidov možganske aktivnosti. Te in druge podobne pristope imenujemo metode »branja možganov«. Naslednja stopnja je učenje branja sanj. In to je zelo blizu branju vizualnih halucinacij in temu, o čemer govorite. Trenutno obstajajo tudi laboratoriji, npr. Pomembno je razumeti, da delajo ljudje z dolgoletnimi izkušnjami v meditaciji in ne tisti, ki so po nekaj sejah začutili spremenjeno stanje.

O kakšnem eksperimentu že dolgo sanjate?

Zelo me zanima, kako človeški možgani delujejo, ko so na svojih mejah. Tako v umetnosti kot v znanosti se res neverjetne stvari zgodijo, ko umetnik ali znanstvenik skuša rešiti nemogoč problem, si zastavi cilj, ki presega njegove moči, premaga to oviro in preseže samega sebe. Morda se v tem trenutku v možganih začnejo dogajati dogodki, ki so lahko zelo drugačni od običajnih procesov, ki jih simuliramo v običajnih psiholoških poskusih, ki ne spremenijo osebnosti subjekta. Zato bi res rad videl, kaj se dogaja v možganih v trenutkih, ko se človek dvigne nad samega sebe. Na primer tako izjemne umetnice, kot je Marina Abramovic med njenim nastopom v Muzeju moderne umetnosti v New Yorku, ki je, kot pravi sama, dramatično preobrazil njeno osebnost. Ali na primer od vzhodnih mojstrov na področju meditativne prakse.

Konstantin Anohin in Marina Abramovich na simpoziju Brainstorms.

Se strinjate z idejo Richarda Dawkinsa, da smo samo stroji, ki jih nadzorujejo geni? Ali verjamete v svobodno voljo?

Ne, mislim, da je Dawkins klasični mehanik glede tega vprašanja. V tem ga je mogoče primerjati s številnimi predstavniki anglosaške mehanistične tradicije - na primer s slavnim raziskovalcem možganov zgodnjega prejšnjega stoletja Charlesom Sherringtonom. V svojih znanstvenih dejavnostih preučevani predmet razgradijo na komponente in v njem vidijo čisto mehanske procese, kot stroj. Ker pa ne morejo zanikati realnosti zavesti in uma, svojo filozofsko pot seveda končajo z različnimi različicami dualizma, epifenomenalizma, panpsihizma, celo mistike. Po mojem mnenju je vse to žalostna posledica pomanjkanja dobre filozofske in metodološke izobrazbe pri nekaterih celo zelo dobrih znanstvenikih.

Ali sta zate duša in psiha ista stvar?

V grščini ali angleščini je to isto. Toda v različnih kulturah ima ta koncept različne pomene. Na primer, v ruski psihologiji je psiha pojem, ki je precej povezan z angleškim izrazom mind - um. Zdi se mi, da so vse to bolj etimološki problemi oziroma spori o »pravem« pomenu te ali one besede. Postopoma bodo izginili, ko bomo začeli razumeti bistvo procesov, ki se dogajajo v možganih. Ni pomembno, kako je človeštvo poimenovalo nekatere pojave, ne da bi še jasno razumelo njihovo naravo. V zvezi s tem nisem zagovornik običajne znanstvene prakse, da se vedno začne z definicijami. Natančna opredelitev je pogosto rezultat znanstvenega raziskovanja in ne pogoj za njegov začetek.

Med vašo razpravo sem dobil vtis, da ne govorite o znanosti, ampak o nečem, kar se ne da striktno analizirati, o metafiziki. Čutiti je bilo določeno negotovost – vašo in vaših kolegov. Verjamete, da se bomo kdaj naučili jasno govoriti o možganih in zavesti?

Mislim, da. To, kar človeštvo doživlja zdaj, je edinstven trenutek v veliki zgodovinski perspektivi. Znanost, ki je do sedaj proučevala svet okoli nas in deloma tudi lastno telo, je prešla na preučevanje tega, kdo smo mi sami z vsem svojim notranjim svetom. Moje prepričanje je, da preučevanje možganov zdaj prehaja v fazo, ko preoblikuje ogromno humanističnih problemov in disciplin: sociologijo, politiko, ekonomijo, študije ustvarjalnosti, razumevanje tega, kaj je umetnost. Tako kot v 20. stoletju je molekularna biologija dala nov jezik in spremenila ogromno področij, ki jih neposredno ne pokriva: evolucijska biologija, medicina, onkologija, imunologija, mikrobiologija.

Tri filozofske teorije zavesti:

Dualizem Utemeljitelj te teorije je Rene Descartes, ki je trdil, da je človek misleča substanca, sposobna dvomiti v obstoj vsega razen lastne zavesti.

Emergentna teorija Teorija, da čeprav je zavest lastnost nekega fizičnega objekta (običajno možganov), je kljub temu ni mogoče reducirati na fizična stanja slednjih in je posebna ireduktibilna entiteta.

Teorija dveh vidikov Teorija, da sta mentalno in fizično dve lastnosti neke temeljne realnosti možganov, ki ni ne duševna ne fizična.

Navsezadnje so vsi ti humanitarni problemi produkt delovanja človeških možganov. Ena oseba ustvari umetniško delo - možgani delujejo, drugi zaznavajo to umetnost - možgani delujejo. In danes, prvič v človeški zgodovini, postajajo možgani, zahvaljujoč raziskavam v nevroznanosti, odprti za razumevanje teh procesov.

Seveda je to zapleten proces – morda tako zapleten kot prehod iz klasične fizike v kvantno fiziko na začetku 20. stoletja. Bilo je obdobje viharjev in stresa, iskanja, kot pravilno pravite, novega jezika. Zelo kompleksen jezik v smislu, da z opisovanjem fizičnih procesov na kvantni ravni, kot je verjel Bohr, ne opisujemo realnosti same, ampak v bistvu, kako to realnost dojemamo. To pomeni, da so vzorci in okvir človeške kognicije del našega opisa okoliškega sveta. Ob tem pa moramo biti skromni: Ne ve se, koliko sto let bo trajal proces človekovega znanstvenega spoznavanja samega sebe. Spomnimo se, kako se v matematiki znanstveniki stoletja trudijo dokazati določene izreke. Prepričan pa sem, da smo na to pot že stopili.

Druga težava te poti je, da je s pomočjo našega jezika zelo težko opisati tako subtilne procese, kot so dejanja lastnega razmišljanja ali ustvarjalnosti, saj je to zagotovila biološka evolucija za popolnoma druge namene. Morda pa je umetnost le tisto orodje, ki nam bo pri tem pomagalo. Ni naključje, da je Bohr, ki se je boril s svojim klasičnim modelom atoma in se zavedal njegovih omejitev, tako pozoren na umetnost. Na primer, zelo so ga navdihnila dela kubizma, saj je v njih našel določeno metaforo, ki opisuje tisto, česar ni mogoče prenesti v običajnem človeškem jeziku. Opis ne preproste, linearne in kontinuirane realnosti, ampak realnosti, v kateri so vsi robovi zlomljeni in zakrivljeni. Morda je likovna govorica tudi tako dopolnilno orodje za razumevanje duše in uma.

Konstantin Anokhin - profesor, dopisni član Ruske akademije medicinskih znanosti, vodja oddelka za sistemogenezo na Inštitutu za normalno fiziologijo poimenovan po. PC. Anokhina in vodja rusko-britanskega laboratorija za nevrobiologijo spomina. Predavanje je posvečeno najnovejšim raziskavam fiziologije spomina, mehanizmov shranjevanja, priklica in reprodukcije informacij, sposobnosti pomnjenja ter odvisnosti spominskih procesov od okoliščin.

Prepis predavanj Konstantina Vladimiroviča Anohina:

Tako kot znanost o genih je tudi molekularna biologija ustvarila enoten jezik, ki združuje ogromno število bioloških disciplin v enem samem konceptualnem okviru: biologijo samo, njene različne veje, razvojno biologijo, evolucijsko biologijo, mikrobiologijo, virologijo in dalje – molekularno medicino. vključno z vključevanjem molekularne biologije možganov med vse veje, na enak način se pričakuje, da bodo znanosti o možganih in umu, ki se razvijajo v 21. stoletju, utrjevalni dejavnik, ki poenoti in zagotavlja objektivne temelje za vse vrste človekove intelektualne dejavnosti. , vse v zvezi s tem. Začenši s človekovim razvojem in našo osebnostjo, izobraževanjem, učenjem, jezikom, kulturo in se premaknemo na področja, ki še niso pridobila specifičnih informacij o tem, kako možgani to počnejo, na področje človekovega vedenja v ekonomskih situacijah, ki se zdaj imenuje nevroekonomija. Na področju človekovega obnašanja nasploh v družbenih sistemih. In v tem smislu sociologija, zgodovina, sodna praksa, umetnost, kajti vsa umetnost je po eni strani tisto, kar generirajo človeški možgani, po drugi strani pa to, kako naši človeški možgani nekaj dojemajo kot umetniško delo. Vsi bodo odvisni od te nove sinteze, znanosti o možganih in umu.

Toda ta sinteza se morda mnogim od vas zdi naravna. Želim ga primerjati s tem, kar se je dogajalo prej, da bo jasno, kje smo in v katero fazo gremo?

Platon je v enem od svojih "Dialogov" pisal o pomenu zmožnosti razdelitve narave na njene sklepe, torej razdelitve na naravne sestavine, tako da se lahko po tej analizi naravno vrnemo k sintezi. Mimogrede, v ustih Sokrata je Platon to sposobnost imenoval dialektika, ki jo je primerjal z nezmožnostjo nekaterih kuharjev, da razrežejo telo na različne dele, kljub sklepom, kar vodi do nesmiselnega niza delov, ki jih je zelo težko sintetizirati pozneje.

Danes imamo razlog za domnevo, da je Platon naredil veliko napako, ko je naravo razdelil na sklepe. Veliki umi delajo velike napake. Ločil je možgane in razum, ločil je telo in dušo. Po tem se je ta delitev, delitev možganov in uma, uveljavila po delu drugega velikega filozofa, Renéja Descartesa. Po Descartesu lahko ves svet razdelimo na dva temeljna dela.

Prva je razširjena materialna substanca, res extensa – to so naša telesa, to so naši možgani, to so telesa živali, kar imajo živali. In drugo je nesmrtna duša, nerazširjena duhovna snov, ki jo ima samo človek. To pomeni, da so živali avtomati, da se lahko obnašajo brez sodelovanja duše in uma, vendar ima človek dušo, ki določa njegova dejanja. In ta dva svetova je težko združiti, saj je to svet prostorskih in neprostorskih pojavov.

Tukaj smo pravzaprav v vsaj 400-letni tradiciji in inerciji dojemanja sveta, razdeljenega na ta dva dela – možgane in um. In to, kar se danes dogaja v znanostih o možganih, zakaj je to pomemben trenutek, briše to mejo in kaže, da je delo možganov tudi delo uma, da možgani delujejo kot ogromna populacija milijonov, desetin milijonov, morda včasih na stotine milijonov, ki se sinhrono aktivirajo, vklopijo skupaj z določeno aktivnostjo živčnih celic. Te skupine celic, funkcionalni sistemi, so shranjeni kot struktura naše individualne izkušnje. In naš um je manipulacija teh skupin.

Tako je ena skupina sposobna povzročiti dejanje druge skupine, lastnosti teh ogromnih skupin pa niso samo fiziološke lastnosti, ampak tista subjektivna stanja – misli, čustva, izkušnje, ki jih doživljamo. V tem pogledu so naši možgani in um eno.

Mimogrede, ideje so tako stare kot Platonove ideje o ločenosti, saj se je Aristotel držal prav koncepta enotnosti možganov in uma oziroma duše in telesa.

Pravzaprav je biološki program za poenotenje možganov in uma, vračanje uma k naravi, oblikoval še en veliki mislec 19. stoletja, Charles Darwin. In to je zelo pomembno. Ponovno je povezal um živali in um človeka, uvedel evolucijsko idejo, zapisal v svoj zvezek, ki se je imenoval "M" - metafizičen, začel ga je pod vplivom pogovora z očetom in zapisal njegove misli o obnašanju in umu tam.

In po tem bi morala metafizika cveteti, kajti tisti, ki razume pavijana, bo za metafiziko naredil več kot Locke.« To je biološki raziskovalni program. To je program, ki pokaže, da so naši možgani in um eno. Um je funkcija možganov, ki je nastala v evoluciji. Potreben je bil za prilagoditev in od živali se ne razlikujemo po kardinalnih lastnostih prisotnosti duše ali uma in njune odsotnosti pri živalih. Ustvariti moramo novo teorijo o tem, kako možgani ustvarjajo procese mišljenja, zavesti in psihe, ki temelji na teh evolucijskih načelih.

In tako je bilo 20. stoletje dejansko priča enemu od teh radikalnih programov. Ko je bil dolga stoletja lastnost človeške duše spomin, in mimogrede, že v začetku 20. stoletja v učbenikih psihologije je bilo mogoče zaslediti naslednjo definicijo: »Spomin je lastnost duše«. Torej, kar je veljalo za lastnost naše duše, in to je naša osebnost, naš spomin, naša subjektivna izkušnja, je bilo prevedeno v študijo o tem, kako biološki procesi poganjajo, oblikujejo naš spomin in kako deluje v možganih.

Z drugimi besedami, v 20. stoletju so na znanost o spominu, ki je nastala, kot je zapisal zgodovinar znanosti Ian Hacking, da bi sekularizirala dušo, to nevzdržno jedro, zahodne misli in prakse, pod vplivom del več njenih uglednih pionirji: Ebbinghaus v Nemčiji, Ribot v Franciji, Korsakov v Rusiji, od filozofije do objektivnega raziskovanja v filozofiji. In potem, kar je še pomembneje, k študijam spomina v delujočih možganih. Spomin sredi 20. stoletja so začeli preučevati ne kot pojav, ki se nahaja zunaj človeških možganov in je produkt človeških možganov, ampak tudi kot procese, ki se dogajajo v človeških možganih, ko se spominjajo ali prikličejo spomine.

V objektivnih nevrobioloških študijah spomina je običajno vprašanje spominskih mehanizmov razdeliti na tri vprašanja, tri probleme.

Prvič, kako nastane spomin v možganih? Drugič, kako se spomin shranjuje v možganih več let? In tretjič, kako se pomnilnik selektivno pridobi po potrebi? Eno prvih vprašanj, ki je bilo predmet objektivne raziskave, je bilo vprašanje oblikovanja spomina. In tukaj so se v zadnjih nekaj desetletjih raziskave premaknile od opazovanja vedenja v trenutku oblikovanja spomina pri ljudeh in živalih do tega, kako se spomin shranjuje zaradi delovanja genoma živčnih celic?

Prve korake v zvezi s tem je naredil mlad Nemec, ki je začel proučevati spomin že v mladosti ... Ebbinghausu, je naletel na Luntovo knjigo »Objektivna psihologija«, ki opisuje objektivne psihološke študije zaznav, in menil, da morda človek spomin se lahko uporablja na enak način ... lahko raziskujete na enak način? In sestavil je majhno število nesmiselnih zlogov, ki jih je napisal na tablice, te tablice premešal in si jih pokazal, nato pa čez nekaj časa preizkusil svojo sposobnost, da si jih zapomni v različnih intervalih. In ena prvih stvari, ki jih je odkril, je bila, da gre spomin v trenutku pomnjenja skozi dve fazi. Prva je kratka faza v prvih minutah po prejemu novih informacij, kjer lahko shranimo skoraj vse prejete informacije.

Nato se količina vnesenih informacij močno zmanjša, vendar se informacije, ki ostanejo po tem obdobju, shranijo zelo dolgo. Kot je odkril Ebbinghaus, se lahko hrani na isti ravni več tednov ali celo mesecev. Tako je Ebbinghaus prišel do temeljnega odkritja - pokazal je, da so procesi pomnjenja neenakomerni in imajo dve fazi. Prvi je kratkoročni, kjer je shranjenih veliko informacij, in drugi, dolgoročni, kjer je količina informacij majhna, vendar se ohranjajo dolgo časa.

Zelo hitro sta se dva druga nemška psihologa, Müller in Pilzecker, ki sta konec 19. stoletja delala v Göttingenu, navdihnjena z delom Ebbinghausa, začela spraševati, kaj se zgodi na meji tega prehoda iz ene faze spomina v drugo? Je to aktiven proces? In pokazali so, da če v trenutku pomnjenja in prehoda iz kratkoročnega v dolgoročni spomin človek dobi novo nalogo, ki si jo mora zapomniti, potem ta nova naloga moti pomnjenje starih informacij in moti to. Imenovali so ga retrogradna interferenca, vpliv novih informacij nazaj na proces, ki se dogaja v možganih.

Na podlagi tega so se odločili, da v možganih, ko pride do pomnjenja, poteka zelo aktiven proces, ki zahteva največjo količino sredstev. Če dobijo možgani v tem trenutku drugo nalogo, potem druga naloga prekriva prvo in ne dovoli oblikovanja spomina. Zelo zanimivo je, da če se te druge naloge dajo malo kasneje, po 15-20 minutah, potem se to ne zgodi. Iz tega so potegnili pomemben zaključek, da spomin prehaja v možganih v tej prehodni fazi v fazo stabilnega shranjevanja.

Nevrologi so to zelo hitro potrdili s svojimi opažanji, da se v primerih motenj, povezanih na primer s pretresi možganov, s pretresi možganov spomin izgubi za kratek čas pred pretresom, kar ponovno nakazuje, da vpliv na aktivni proces ne omogoča nedavnih informacij. biti zapomniti. Mimogrede, iste stvari se dogajajo med napadi.

Postalo je jasno, da je, prvič, spomin mogoče preučiti objektivno. Drugi je, da so pri oblikovanju spomina določene faze, povezane z aktivnimi procesi v možganih in živčnem sistemu, zato so ti aktivni procesi v živčnem sistemu lahko predmet študija, da bi razumeli, kako nastane spomin.

Potem je bilo precej dolgo obdobje, ko na tem področju ni bilo temeljnih odkritij, saj je te procese pri ljudeh izjemno težko preučevati. Človeka ne boste umetno poškodovali ali naredili pretresa možganov, da bi preverili, česa se spomni in česa ne? Ne morete, ali vsaj v tistih letih je bilo nemogoče, pogledati, kaj se med temi procesi dogaja v človeških možganih. In zato je bil naslednji radikalen korak v tem programu duševne redukcije, redukcije duše, s premikanjem molekul v možganskih celicah narejen, ko je ameriški psiholog Carl Danton pokazal, da je pri živalih vse enako. To je, če hočete, čudovita ilustracija Darwinovega programa za vračanje inteligence naravi.

Pokazal je, da si podgane zapomnijo marsikaj. To je bilo znano že pred njim v številnih študijah. Potem je pokazal naslednjo stvar. Kaj pa, če podgane, potem ko so se naučile neke nove naloge, motijo, na primer tako, da povzročijo kratkotrajni napad konvulzij z elektrokonvulzivnim šokom, če se ti krči povzročijo takoj po tem, ko se je žival naučila nekaj, si tega podatka ne bo mogel zapomniti dolgo časa. Kratkoročni spomin ima, dolgoročni pa se ne oblikuje. Se pravi, to je prehod, ki ga je odkril Ebbinghaus, obstaja pri živalih in je tudi dovzeten za vplivanje na živčno aktivnost.

Izkazalo pa se je, da tako kot v poskusih Müllerja in Pilzeckerja, če ta elektrokonvulzivni šok odložimo na primer za 15 minut po treningu, potem to nikakor ne vpliva na razvijajoči se spomin. To pomeni, da so ti procesi univerzalni. In res, v naslednjih 20-30 letih se je izkazalo, da jih je mogoče opaziti pri vseh živalih, ki so sposobne učenja, od primatov do nevretenčarjev, na primer grozdnih polžev. Pri polžu lahko povzročite epileptične napade z injiciranjem posebnih zdravil, ki povzročajo epileptične napade, in zapomnil si bo, kaj se je naučil, če se napadi dajo takoj po treningu. To pomeni, da gre za univerzalno biologijo procesa.

Potem pa se je pojavilo vprašanje: če imamo zdaj orodja za modeliranje spomina in njegove konsolidacije v živalskih možganih, si lahko zastavimo naslednje vprašanje: kakšni so mehanizmi, kaj se dogaja v možganskih celicah? To je bil razcvet molekularne biologije. In več skupin znanstvenikov je takoj pomislilo, da mora biti tisto, kar je dolgo časa shranjeno kot informacija v telesnih celicah, povezano z genetsko informacijo, saj se beljakovine zelo hitro uničijo, kar pomeni, da se morajo zgoditi nekatere spremembe v aktivnosti genomov, ki povezana z DNK živčnih celic in spremembami njenih lastnosti.

In pojavila se je hipoteza, da je morda nastanek dolgoročnega spomina, poglejte, kakšen skok iz srca, sprememba lastnosti aktivnosti genoma živčnih celic, sprememba lastnosti dela in njihove DNK.

Da bi to preizkusil, je švedski znanstvenik Holger Heeden naredil različne in zelo lepe poskuse. Podgane je na primer naučil, da pridejo do krmilnika s hrano tako, da ... balansirajo na tanki, raztegnjeni, nagnjeni vrvici. In živali so se naučile nove veščine, vestibularne spretnosti in motorične spretnosti hoje po tej vrvici. Ali na primer s šapo dobiti hrano, katere živali je ne marajo dobiti iz cilindra, med podganami pa so tako kot pri nas levičarji in desničarji, pogledal je, kakšna žival. je bilo, nato pa mu dal možnost, da ga dobi samo z nasprotno tačko. Živali so se spet naučile.

Izkazalo se je, da ko se živali naučijo teh in drugih nalog, njihovi možgani doživijo skokovito izražanje genov, povečanje sinteze RNK in povečanje sinteze beljakovin. In to se zgodi ravno v tej fazi, takoj po pridobitvi novih informacij in njihovem prehodu v dolgoročno obliko, ki jo je odkril Ebbinghaus. Se pravi, tukaj spet vse sovpada.

Toda v bioloških raziskavah povsem korelativnim raziskavam, zlasti pri živalih, kjer je mogoče manipulirati z biološkimi procesi, običajno sledijo vzročna vprašanja. Ne samo, da se hkrati z učenjem poveča sinteza RNK in beljakovin, to je izražanje genov, pomembno se je vprašati: ali so potrebni, da si lahko zapomnimo nove informacije? To je lahko naključna spremljava enega procesa drugemu. In da bi to preizkusili, je zelo hitro več skupin raziskovalcev, na primer Flexnerjeva skupina v ZDA, začelo živalim, ko se učijo nove naloge, vbrizgavati zaviralec sinteze beljakovin ali RNK, torej motiti to. val, val izražanja genov, ki spremlja učni proces.

Izkazalo se je, da se živali učijo normalno, pri njih niso motene stare oblike vedenja, ki so že bile razvite, še več, naučeno si lahko zapomnijo za kratek čas. Toda, ko pride do dolge faze prehoda na dolgoročni spomin in shranjevanje tega spomina za teden, mesece, tega spomina pri živalih ni. To pomeni, da motnje v delovanju genoma in oviranje sinteze molekul RNA in proteinov med učenjem preprečujejo nastanek dolgoročnega spomina. To pomeni, da je dolgoročni spomin res odvisen od delovanja genoma živčnih celic. In potem je zelo pomembno razumeti vprašanja, kakšni geni se vklopijo v živčnih celicah, kaj jih sproži v trenutku učenja in kakšne so njihove funkcije? Kako se to prevede v tisto, kar lahko sami doživljamo kot subjektivno ... našo subjektivno izkušnjo?

Sredi 80-ih (70-ih) sta dve skupini raziskovalcev, ena v Sovjetski zvezi, druga v Nemčiji in na Poljskem, istočasno odkrili takšne gene. V skupini, ki je delovala pri nas, smo skupaj z zaposlenimi na Inštitutu za molekularno biologijo in molekularno genetiko posebej iskali te gene. In kar nam je pomagalo najti, je bila hipoteza, da procesi, ki se dogajajo v možganih v času oblikovanja nove izkušnje, morda vključujejo iste celične principe in mehanizme, ki so vključeni v procese razvoja živčnega sistema, vzpostavljanje povezav in diferenciacija celic?

In ko smo odkrili delo enega od razvojnih regulatornih genov, ki kodira beljakovino, ki nadzoruje delo mnogih, mnogih drugih genov, tako imenovani "transkripcijski faktor," smo se odločili pogledati, tukaj je ta izraz prikazan rdeče, vidite, ja, v rdeči barvi v možganski skorji 19 dni starega podganjega zarodka. Odločili smo se, da vidimo, kaj se zgodi v možganih odraslih z delom tega gena?

Izkazalo se je, da živali, ki so v znanem okolju in se ne naučijo ničesar novega, praktično ne izražajo tega gena; živčne celice ne vsebujejo produktov tega gena. A takoj, ko se žival znajde v zanjo novi situaciji in si jo zapomni, pride do eksplozije izražanja tega gena v možganih.

Poleg tega, kot lahko vidite iz polj tega izraza, se ta izraz nanaša na ogromno število živčnih celic. Nahaja se v različnih možganskih strukturah. Kot se je pozneje izkazalo, so izrazna mesta zelo odvisna od tega, kakšno subjektivno individualno izkušnjo možgani trenutno pridobivajo. Pri nekaterih oblikah spomina so to določene cone izražanja, pri drugih drugačne. K temu se bomo še vrnili, ko bomo govorili o preslikavi spomina.

Medtem si poglejmo poenostavljen diagram, kaj se dogaja v celicah živčnega sistema, ko pride do učenja? Dražljaji, prevedeni v določene kemične molekule, ki delujejo na membrano nevrona ali živčne celice, prenašajo signale skozi citoplazmo celice do jedra. In tukaj se aktivirajo geni, ki sem jih pokazal, eden izmed njih na prejšnjem diapozitivu je transkripcijski faktor c-Fos.

Transkripcijski faktorji se razlikujejo po tem, da proteini, ki jih sintetizirajo – to je pojav proteinov v citoplazmi – ne ostanejo v citoplazmi, ampak se vrnejo nazaj v jedro. In v primeru genov družine c-Fos in c-Jun, drugega gena, za katerega se prav tako izkaže, da se aktivira v številnih učnih situacijah, med seboj tvorijo kompleksne proteinske komplekse, ki lahko vplivajo na ogromno število regij v genomu živčne celice. Te regije so regulatorne regije drugih genov. Z drugimi besedami, signal, ki prihaja do živčne celice med učenjem, skozi veliko, veliko vnosov, gre do ozkega grla aktivacije več transkripcijskih faktorjev, nato pa se njihov učinek razveji in spremeni program celotne celice, ker nekateri od teh geni so tarče, ki jih uravnavajo transkripcijski faktorji, faktorji povečajo njihovo aktivnost, nekateri pa jih zatrejo. Če želite, celica pod vplivom učne situacije preuredi svoj program dela.

Zakaj je bila ta shema zanimiva? Prvič, izkazalo se je, da poteka oblikovanje spomina skozi dve fazi sinteze beljakovin in izražanja genov. Prvi je takoj po treningu, ko ga je videl Ebbinghaus, takrat pa se aktivirajo tako imenovani zgodnji geni. Toda po tem sledi drugi val aktivacije po delovanju zgodnjih genskih produktov na genom. Tako imenovani pozni geni.

Drugič, ker je bila struktura zgodnjih genov, njihovih regulatornih regij in njihova sposobnost delovanja na določene regulativne regije drugih genov dobro raziskana v celični biologiji, je postalo mogoče dešifrirati drugi dve vprašanji. Torej, najprej smo ugotovili, kateri geni so to? Drugič, premikanje nazaj od takih genov, tukaj je prikazan na primer eden od zgodnjih genov. Vidite, da je na regulatornem mestu tega gena, ki ga predstavlja to zaporedje, združena množica transkripcijskih faktorjev, med katerimi sta phos in juna, o katerih sem govoril, obstajajo geni, ki imajo druga imena, obstaja transkripcijski faktor ki imajo druga imena, na primer krep .

In izkazalo se je, da so se pri premikanju nazaj vzdolž te verige in postavljanju vprašanj med treningom aktivirali zgodnji geni, kaj jih je povzročilo, kateri signali so pristali na njihovih regulativnih mestih, kateri signali so povzročili vezavo regulatorjev na njihova regulativna mesta, kateri od sekundarni prenašalci celic so prenašali te signale in končno, kateri receptorji so bili aktivirani?

Uspelo je dešifrirati zaporedje signalov iz jedra, od membrane do genoma živčne celice, ki delujejo med učenjem. In eden od pionirjev v tej raziskavi, ameriški nevroznanstvenik Eric Kendel z univerze Columbia, je prejel Nobelovo nagrado za dešifriranje te kaskade.

Te študije imajo veliko zanimivih posledic. Izkazalo se je, da so nepričakovane. Izkazalo se je na primer, da napake v nekaterih od teh elementov kaskade ne povzročajo samo učnih težav pri odraslih živalih, temveč povzročajo tudi bolezni, povezane z motnjami duševnega razvoja pri otrocih. To je neverjetna stvar. Ker so takšne bolezni, na primer Rubinstein-Taybijev sindrom, dolgo veljale za prirojene bolezni. Zdaj razumemo, da so v resnici to motnje, ki vodijo do pomanjkljivosti zgodnjih možnosti učenja, oblikovanja spomina pri otroku v prvih tednih in mesecih njegovega življenja. In prav zaradi tega je duševni razvoj moten.

In tudi posledice za to so različne. Ena stvar je, ko lahko ta otrok iz zdravstvenih razlogov prejme določena zdravila, ki izboljšajo te učne sposobnosti; Druga stvar je bila upoštevati, da je to prirojena bolezen, ki se po rojstvu ne zdravi.

Druga nepričakovana stvar, ki se je postopoma začela razjasnjevati pri razvozlavanju teh kaskad, je, da v svojih sestavnih delih res srhljivo spominjajo na tiste celične procese, do katerih pride med diferenciacijo živčnih celic v razvijajočih se možganih. Pogosto uporabljajo iste signalne molekule in nekatere od teh molekul so bile najprej odkrite med razvojem, nato pa se je izkazalo, kot na primer različni nevrotrofini, da so med učenjem tudi signalne molekule.

In druge molekule, kot so receptorji glutamata in NMDA, ki ga sprejemajo, so sprva preučevali v povezavi z učenjem, nato pa se je izkazalo, da igrajo ključno vlogo pri časovno odvisni aktivnosti stopnje razvoja nevronske povezave. Enako velja za različne druge messenger protein kinaze in končno za transkripcijske faktorje in ciljne gene.

Slika, ki jo dobimo, je, da ko pogledamo razvoj in učenje, vidimo zelo podobne molekularne kaskade. To pomeni, da je vsaka epizoda razvoja zelo podobna epizodi učenja oziroma da se razvojni procesi v možganih odraslih nikoli ne končajo. Vsako spoznavno dejanje je za nas majhna epizoda morfogeneze in kasnejšega razvoja. Toda pozor - katerega? - pod kognitivnim nadzorom, v nasprotju s tem, kar se dogaja med embrionalnim razvojem. Z drugimi besedami, naše znanje, naša psiha, naš um, ki določajo procese pridobivanja novega znanja, so tudi sprožilci diferenciacije celic, ki to znanje hranijo.

In na koncu še ena pomembna posledica. Dejstvo, da ima spomin molekularne mehanizme in da so številni od njih povezani s procesi, ki se ne odvijajo med celicami, temveč znotraj celice, ko se signal prenaša iz membrane v genom, pomeni, da poleg psihotropnih zdravil, ki so se pojavila v psihiatriji v 50-ih in so sposobni delovati na prenos signalov med živčnimi celicami, ki so sposobni uravnavati naše zaznavanje, čustva, bolečino, vedenje itd.

In v prihodnosti bomo imeli in se začenjajo pojavljati mnemotropna zdravila, ki imajo popolnoma drugačen učinek. Ker delujejo in bodo morale delovati na procese, ki nastanejo po obdelavi informacij v nevronskih mrežah, povezanih le z njihovim shranjevanjem, ne bomo opazili njihovih učinkov na naše vedenje, ne bodo imeli stranskih učinkov vzbujanja, inhibicije, sprememb v procesi našega zaznavanja ali pozornosti . Vendar bodo lahko dolgo časa modulirali procese pomnjenja informacij. In takšna zdravila se zdaj iščejo.

Tako so vprašanja molekularne biologije spomina, ki so izhajala iz študij bioloških osnov shranjevanja informacij v možganih, vodila do naslednjih odločitev: da oblikovanje dolgoročnega spomina temelji na aktivaciji univerzalne kaskade zgodnjih in pozni geni, kar vodi do prestrukturiranja učečega se nevrona, njegovega molekularnega, proteinskega fenotipa.

Iz raziskav v zadnjih letih vemo tudi, o čemer še nisem govoril, da se shranjevanje spomina skozi vse življenje izvaja zaradi epigenetskih preureditev, to je, da se spremeni stanje kromatina živčnih celic. Spremeni se stanje epigenetskega spomina v nevronu, stanje celične diferenciacije, shranjeno kot rezultat učenja, je možno tako dolgo, kot je stanje celične diferenciacije, ki ohranja svoje lastnosti živčne celice določene vrste v času razvoj.

Končajmo ta fragment tukaj. Mislim, da govorim 42 minut, kajne? Ali imamo čas za vprašanja?

Vprašanje: (težko slišati) Imam vprašanje. ...teorija, ..biti nezavedno...

odgovor: mogoče. O tem bom govoril v drugem delu.

Vprašanje: Hvala. In potem drugo vprašanje. Kako končen je naš spomin ...

odgovor: Nobeden od eksperimentalnih poskusov določitve velikosti in omejitev pomnilnika ni povzročil omejitev. Na primer, v enem od poskusov, ki jih je izvedel kanadski psiholog Stanling, so preučevali, koliko obrazov so si učenci lahko zapomnili. V kratkih intervalih so jim pokazali različne fotografije, nato pa so čez nekaj časa, ko so pokazali dve fotografiji, morali ugotoviti, katera je bila prikazana in katera je nova? Izkazalo se je, da je prva stvar, da je natančnost reprodukcije visoka in ni odvisna od glasnosti, torej je bilo vse omejeno le z utrujenostjo učencev. Do 12 tisoč fotografij je bilo na primer reproduciranih z natančnostjo do 80 odstotkov.

Upoštevajte, da je tukaj seveda pomembno, kaj je bilo narejeno, tukaj je bil spomin za prepoznavanje in ne aktivna reprodukcija. Toda kljub temu je to drugačna oblika spomina.

Vprašanje: Dober dan!

odgovor: Dober večer.

Vprašanje: Študent Ruske državne humanistične univerze, če mi dovolite, bi rad postavil naslednje vprašanje. V uvodnem delu predavanja ste govorili o tako novem problemu, kot je znanost o možganih in znanost o umu. To je seveda povezano s temo, s katero se ukvarjate, z umetno inteligenco. Sčasoma se mi zdi, da bi morale inteligentne oblike življenja postati prilagodljive, revolucionarne, razvijajoče se, kar lahko na splošno privede do tega, da uidejo izpod nadzora. Koliko se to vprašanje zdaj preučuje in kdaj bi lahko postalo aktualno? In drugič, da bomo z ustvarjanjem takšnih novih oblik intelektualnega življenja, kot mislite, pripravljeni na razvoj takih dogodkov, ko bodo te nove intelektualne oblike življenja postale, no, morda ista bitja, kot smo zdaj, ker nekoč nekoč tudi to ni daleč in ta scenarij je možen. Hvala vam.

odgovor: Bojim se, da bi naredil napako pri napovedi. Na splošno izkušnje zadnjih let kažejo, da napredek na tem področju, mimogrede na področju raziskovanja možganov in uma, ni v enaki meri na področju umetne inteligence, napredek tam je počasnejša, a kljub temu tako neverjetna in nepredvidljiva, da se morebitne napovedi že čez nekaj let lahko izkažejo za zmoto. Ampak moja napoved bo naslednja.

Še nimamo bitij, ki bi bila sposobna, kot umetna inteligenca, najprej: reševati enake probleme, kot jih rešuje človek, niti približno, predvsem v razmerah spreminjajočih se prilagoditvenih situacij.

Znanstveniki pri DARPA, ameriški obrambni agenciji, so pred nekaj leti uvedli nov program umetne inteligence in dejali, da bodo prenehali financirati vse raziskave klasičnih shem umetne inteligence, ker so verjeli, da so biološki možgani v kontekstu reševanja problemov prilagajanja biološki možgani. boljša od najboljše obstoječe oblike umetne inteligence, zgrajene na trenutnih arhitekturah za milijone do milijarde krat. Si lahko predstavljate razliko?! Ne gre za hitrost delovanja. Gre za sposobnost generiranja novih rešitev v dinamično spreminjajočem se okolju.

Kdaj bo ta ovira premagana milijone in milijarde krat? No, morda je to predvidljiva prihodnost, vsaj več skupin univerz in podjetje IBM je začelo raziskovati novo arhitekturo, kjer se njeni elementi hkrati učijo in zmorejo računati, torej podobno, kot dejansko počne živčni sistem, kjer ni ločenega pomnilnika, ločeno pa informacijskih elementov.

Mislim, da ima umetna inteligenca še eno težko težavo. Da do sedaj vsi sistemi, ki jih ustvarimo, začetni pogoj njihovega obnašanja postavi človeški ustvarjalec, to pomeni, da ni sposoben sam generirati teh začetnih pogojev. Ni imela evolucije. Toda tudi to je premagano v modelih umetnega življenja, evolucijskega dela, kjer se začne z zelo preprostimi živčnimi mrežami. Nato jim je dovoljeno, da se razvijajo v okolju in postopoma rešujejo prilagoditvene težave. In celo same prilagoditvene naloge se pojavljajo za to inteligenco, nove, ki jih ustvarjalci niso predvideli.

Tako da bomo morda v naslednjih 10 do 15 letih videli znaten napredek na teh področjih. Ali bodo dosegli subjektivno izkušnjo in človeško psiho, je zelo težko vprašanje, mislim, da ne.

Vprašanje: .... Marina ... gimnazija 1529. če danes poznamo mehanizme človeškega učenja, kako potem ocenjujete možnost takojšnjega učenja jezikov, takojšnjega pridobivanja veščin s strani osebe, ki ... veliko stikov?

odgovor: Glede na to, kar vemo o učenju pri ljudeh in živalih, je to proces, ki je sestavljen iz ločenih, ponavljajočih se dejanj. V vsakem od njih se pridobi določena enota novega znanja. Da bi obvladali jezik, tega ne moremo narediti v enem skoku. To zahteva na tisoče ali desettisoče ponovitev pri otroku, ki ustvarja nove hipoteze o okoliškem svetu in zvokih, ki jih zaznava, jih preizkuša, zavrže, potrjuje, gradi shemo.

Prenos rezultatov takšnega usposabljanja, ki je, mimogrede, zgodovinsko v smislu, da ga vsak otrok opravi na svoj način, mehanično, prenese v glavo drugega človeka ali celo v umetno inteligenco, je danes nemogoča naloga. Nemogoče se je naučiti novega jezika naenkrat, tako kot ni mogoče hkrati pridobiti izkušenj petih let otrokovega življenja.

Vprašanje: Hvala.

odgovor: prosim Zlom? Ali mislimo, da je odmor ali imate še kakšno vprašanje?

Vprašanje: Dmitrij Novikov, gimnazija 1529, hotel sem vprašati, slišal sem, da obstajajo zdravila, ki pomagajo izboljšati razvoj spomina, ali obstajajo rezultati in katere procese v možganih ustavijo?

odgovor: Takšna zdravila obstajajo. Znani so že dolgo. Nekatere med njimi so zdravila, ki so znana že stoletja, običajno zeliščni pripravki. Drugi so kemikalije. Na primer, zdravila iz skupine amfetaminov, ki uravnavajo procese prenosa signalov v živčnih celicah, so že med drugo svetovno vojno uporabljali za spodbujanje sposobnosti spomina, pozornosti in učenja na obeh straneh, nemška, angleška in Ameriški.

V 50. letih je prišlo do razcveta poskusov, da bi jih na primer uporabili študenti, da bi izboljšali svojo sposobnost pomnjenja velikih količin informacij med pripravo na izpite. In zdaj naokoli krožijo blažje različice teh zdravil, kot je na primer Ritalin...vsaj na ameriških univerzah in nekateri študenti jih uporabljajo. Toda postalo je jasno, da imajo stranske učinke.

Da, prvič, ne vplivajo specifično na spomin, temveč vplivajo na procese, povezane z... so psihotropni, ne mnemotropni, vplivajo na procese, povezane z zaznavanjem, pozornostjo, koncentracijo itd.

drugič Od njih lahko razvijete odvisnost, kar je zelo neprijetno. Mlajši ko se to zgodi, bolj nevarno je lahko. Dandanes se ustvarjajo zdravila, ki lahko delujejo na signale, ki se prenašajo že znotraj živčne celice. Nekatere od teh kaskad, ki so bile odkrite, so bile patentirane. Iščejo se zdravila, ki bi lahko selektivno modulirala te lastnosti spomina, ne da bi vplivala na psihotropno komponento, to je psihogeno komponento.

Trg tovrstnih substanc je še vedno zelo majhen, ustvarjene so predvsem za zdravljenje motenj spomina pri starejših ljudeh, predvsem z nevrodegenerativnimi boleznimi, nekatere izmed njih pa bi lahko v prihodnosti uporabljali kot kognitivne stimulanse. Vsaj zadnja leta se aktivno razpravlja o uporabi takih kognitivnih ali mnemotropnih zdravil pri zdravih ljudeh. Glede odgovornosti uporabe pa obstajajo posebne etične komisije, ki razpravljajo o tem, ali je to dopustno ali ne? Toda tukaj je trend jasen. Takšni spominski vitamini.

Globa. Da, naredimo to.

Ob slovesu sem želel povedati naslednje: vidite, vprašanja, ki so bila postavljena, so se nanašala na določene tehnologije, to je sposobnost upravljanja pomnilnika, sposobnost pridobivanja velike količine informacij naenkrat, sposobnost prenosa in obvladovanja. jezik v kratkem času, možnost prejemanja varnih in učinkovitih tablet za izboljšanje spomina. To je vse res. Ampak, ker smo na kanalu "Kultura", bi rad rekel o drugi strani, da je znanje našega spomina naše znanje o sebi. Ker, kot je rekel Gabriel Garcia Marquez: "Življenje niso dnevi, ki so preživeti, ampak dnevi, ki se jih spomnimo." In preučevanje mehanizmov možganov in spomina v veliki meri za znanstvenike, ki preučujejo to vprašanje, ni problem ustvarjanja novih tehnologij, čeprav je to pomembno, temveč problem sledenja starodavnemu oraklju, ki je ukazoval - spoznaj samega sebe!

Bodimo pozorni tudi na to. Najlepša hvala.

Po odmoru drugo predavanje

Novejše študije fiziologije spomina, mehanizmov shranjevanja, priklica in reprodukcije informacij. Sposobnost pomnjenja, odvisnost spominskih procesov od predlaganih okoliščin.

Transkript 2. predavanja Konstantina Vladimiroviča Anohina, predvajanega na TV kanalu Kultura v okviru projekta ACADEMIA:

Zdaj bi rad nadaljeval zgodbo o spominu, vendar se obrnil na drugo stran spomina. Navsezadnje spomin ni lastnost molekul ali celo lastnost stikov med živčnimi celicami, ki se spreminjajo kot posledica izkušenj. Da, odvisno je od delovanja genoma živčnih celic, kot smo videli zadnjič, vendar je spomin, tako kot druge psihološke funkcije možganov, derivat hkratnega delovanja milijonov in milijonov živčnih celic. Da bi razumeli, kaj je spomin, moramo razumeti, kako so organizirani ti sistemi živčnih celic, ki hranijo sledi spomina.
Zanimivo je, da je študija molekularne biologije spomina nepričakovano osvetlila probleme delovanja spomina v celih možganih. Ker je že kar nekaj časa znano, da je človeški spomin razdeljen na več različnih sistemov. Nekatere oblike spomina so zelo odvisne od zavesti, nekatere so nezavedne in te veščine samodejno reproduciramo, na primer tiste, pridobljene z dolgotrajnim učenjem. Med spominom, ki je dostopen naši zavesti, lahko ločimo spomin, povezan z dogodki in dejstvi, tistim, ki ga prostovoljno izluščimo iz svojih preteklih izkušenj, in to imenujemo semantični spomin. Spomnimo se lahko celih epizod preteklosti v njihovem zaporedju in odvijanju – to imenujemo epizodni spomin.
In raziskave klinikov so pokazale, da lahko pri ljudeh z določeno poškodbo možganov nekatere oblike spomina trpijo, druge pa ne. Na primer, ko je struktura možganov, imenovana hipokampus, ki je prikazana tukaj, poškodovana, je sposobnost osebe, da si zapomni nove informacije, oslabljena, spomin na nekaj let pred to poškodbo je oslabljen, vendar je presenetljivo veliko sposobnosti za razvoj spretnosti. ohranjena. In potem se pri takšnih bolnikih, od katerih so več podrobno preučevali nevropsihologi in psihologi, pojavi nenavadno stanje, ko se nekaj naučijo, a se popolnoma ne spomnijo, da so te veščine pridobili.
Na primer, naš znani psihiater in eden od pionirjev proučevanja spomina, Sergej Sergejevič Korsakov, je pri opisovanju sindromov pomanjkanja spomina pri ljudeh zapisal, da se zdi, da se ti bolniki v tem stanju ne spomnijo ničesar, toda, ko je v kliniki, Korsakov klinika, klinika po kateri nosi ime, med bivanjem preučujejo razporeditev prostorov, lokacijo jedilnice in se znajdejo v teh precej zmedenih labirintih kliničnih hodnikov. Podobno lahko klinični pacienti s poškodbo hipokampusa, ne da bi se spomnili, da so se česa naučili, rešujejo zapletene težave z labirintom premikanja od ene točke v labirintu do druge ali branja besed nazaj ali reševanja ugank, medtem ko zanikajo, da bi se kdaj videti.
Nekatere oblike spomina, kot je začetni spomin, so nezavedne, vendar kljub temu lahko vplivajo na naše poznejše zaznavanje in vedenje. Priprava je lastnost živčnega sistema, da si zapomni določene senzorične značilnosti okoliškega sveta ali vplive na možgane in se nanje nezavedno odzove, kot da bi bile znane, v primerjavi z nečim, česar ni bilo. Na primer, če osebi preberemo besede, ki se končajo na različne načine, nato pa čez nekaj časa dobimo besedo, ki se začne in ima več končnic, potem jo bo najverjetneje končal tako, kot je videl besedo v prvi test.
Zanimivo je, da priprava, na primer, ni motena, ko je hipokampus poškodovan, in se pacient ne spomni, da so mu bile te besede prikazane, ampak jih dokonča točno tako, kot je treba. Obstaja celo nekaj študij, ki kažejo, da bo oseba, ko je med operacijo pod anestezijo, prebrala ta list, potem ko se bo zbudila iz anestezije, dokončala besede z dvoumnim koncem na način, kot je slišal besede pod anestezijo .
Kako vsi ti spominski sistemi delujejo v možganih? Ali lahko vidimo sledi spomina v možganih? Ali lahko vidimo sledi spomina samega v možganih? Izkazalo se je, da so iste metode, kot so bile uporabljene za preučevanje spomina pri živalih, za preučevanje molekularne biologije spomina, primerne za vizualizacijo spominske sledi v celotnih možganih. Ker se delo genov v trenutku pomnjenja dogaja le v posameznih celicah. Rumena tukaj prikazuje živčne impulze, ki tečejo skozi številne nevronske mreže, rdeča pa prikazuje aktivacijo gena v enem od nevronov ogromne mreže, ki se pravzaprav nadaljuje daleč, daleč stran in hrani milijone celic, povezanih s pomnjenjem novih informacij.
Torej, če bi lahko videli vse celice, ki so vklopile ta gen, ko je žival naletela na nekaj novega, na primer deklica miška je videla fantka miško, ki ji je bil všeč. In to je cel kompleks občutkov, ki so pri miših v veliki meri povezani z vonjem, vidom in drugimi stvarmi, ali lahko vidimo luč tega spomina? Izkazalo se je, da lahko.
In nevrofiziologi že dolgo sanjajo: če bi lahko naredili možgane pregledne in opazovali delo živčnih celic v teh možganih, kot delo žarnic v velikem električnem omrežju, z uporabo genskih sond, ki zaznavajo aktivacijo genov, ki vklopijo v nevronih med nastajanjem spomina pravzaprav identificiramo takšno električno omrežje. Vse kar ostane je, da si ga vizualiziramo. In metode fizike in optike pri raziskovanju možganov omogočajo tudi to.
Tukaj na tej sliki vidite hipokampus miške, ki se je znašla v novi situaciji in si jo zapomnila. V tem času se je v tistih nevronih, ki so sodelovali pri nastanku take sledi, aktiviral genom in vklopili so se transkripcijski faktorji genov, o katerih sem govoril zadnjič.
Uporabimo lahko različne tehnike, protitelesa proti tem proteinom ali druge molekularne sonde, da vidimo te posamezne živčne celice po celotnem hipokampusu, struktura, za katero vemo iz opazovanj poškodb spomina pri ljudeh, je ključna za oblikovanje spominske sledi. Začnemo si lahko ogledovati to ogromno mrežo živčnih celic in raziskujemo vzorce njenega oblikovanja med različnimi nalogami učenja, pomnjenja, spominjanja, postavljanja vprašanj, kaj se zgodi v možganih, ko se pojavi spomin v takšni ali drugačni obliki. nastala? Kaj se zgodi, ko se spomin prikliče v delujoče možgane? Ali to kakorkoli vpliva na lastnosti starega pomnilnika?
Te študije so dale nekaj presenetljivih rezultatov. Eno od nepričakovanih odkritij je bilo, da se geni, za katere se je zdelo, da so potrebni za pomnjenje novih informacij v trenutku učenja - zapomnijo prvo fazo prehoda iz kratkoročnega v dolgoročni spomin in blokado sinteze beljakovin, ki to moti. ? – zdelo se je po Ko se spomin premakne v dolgoročno shrambo in je prišlo do porasta aktivnosti genoma, je to popravljeno. In poznejši vplivi na možgane ne morejo kakorkoli spremeniti ali izbrisati ali vplivati na stari spomin; ta je zdaj stabilno shranjen v mrežah diferenciranih nevronov.
Ko pa smo skupaj z drugimi avtorji začeli raziskovati, kaj se dogaja v možganih v trenutku priklica tako starega spomina, se je izkazalo nepričakovano dejstvo, da se v trenutku priklica v možganih iz nekega razloga aktivirajo zelo podobni molekularni mehanizmi. stari spomin, podoben tistim, ki so se aktivirali v trenutku pomnjenja.
Kako torej izgleda? Če bi bil pomnilnik podoben računalniškemu pomnilniku, določenemu CD-romu, na katerega snemamo informacije, potem zapisovanje informacij zahteva integracijo v optični medij diska - to je konsolidacija. Po tem so informacije shranjene na tem disku in niso podvržene nikakršnim vplivom, ki bi motili trenutek snemanja, to pomeni, da je disk stabilen in lahko po potrebi pridobite te informacije.
Predstavljajte si situacijo: vsakič, ko berete informacije s tega CD-ROM-a, se njihova vsebina spremeni in tam se na splošno dogajajo procesi prepisovanja, neodvisno od branja, ki vas zanima. Tej nenavadni situaciji je zelo podobno odkritje aktivacije genov v možganih živali v času priklica starega dolgo oblikovanega spomina. Izkazalo se je, da se ob vsaki odstranitvi pomnilnika oziroma v precejšnjem številu primerov ob odstranitvi pomnilnika na našem disku zgodijo nekatere spremembe, tam pride do neke vrste prepisovanja.
Kakšen je pomen tega prepisa? Lahko uporabimo isto tehniko, kot so jo raziskovalci uporabljali v 60. letih, lahko poskušamo preprečiti nastajanje na novo sintetiziranih proteinov - produktov dela določenih genov, saj bomo uvedli blokatorje sinteze proteinov, in videli bomo, kaj se bo zgodilo s starimi. spomin? Napovedi, ki najprej pridejo na misel, so, da se ne bi smelo zgoditi nič. Morda so te spremembe v delovanju živčnih celic, ki jih opazimo pri živali, ki vrača spomin, posledica dejstva, da se nečesa dodatno spomni, najverjetneje poleg starega spomina.
Toda poglejmo, kaj se zgodi v poskusu? Tukaj sta prikazana dva poskusa. V enem so se piščanci učili naloge, kjer so dobili perlo, to perlo so veselo kljuvali kot potencialno užitno stvar, bila je grenka, prevlečena s snovjo, kot je kinin. Izpljunejo ga in ga nikoli več nočejo kljuvati, če jim daš to perlo. Odlično si ga zapomnijo in ga ločijo od drugih kroglic, ki jih z veseljem kljuvajo.
In potem naredimo naslednje. Čez nekaj časa, ko je spomin že utrjen, ko je prešel v trajno shrambo, se spet vrnemo v to situacijo in tokrat pokažemo le isto kroglico, ki je bila v času učenja. Seveda je ne kljuvajo. Zakaj? Ker si ga zapomnijo in ga z ogorčenjem zavračajo, torej si povrnejo spomin. Tu se ne dogaja novo učenje ali nov ugriz. Toda ekstrakcija se dogaja. In v tem trenutku ali malo prej piščancem vnašamo snovi, ki motijo sposobnost sintetiziranja novih beljakovin. Torej, če je prišlo do povečanja izražanja genov, kot ste ga videli na prejšnjem diapozitivu, ga bomo odpravili. In sprašujemo se, kakšne bodo posledice?
Izkazalo se je, da če testiramo te živali čez nekaj časa, na primer po enem dnevu, potem so piščanci, ki so prejeli samo injekcijo zaviralca sinteze beljakovin, niso pa izločili spomina, ena kontrolna skupina, vse si zapomnijo odlično. Imajo stopnjo priklica 90 odstotkov, kar pomeni, da se zdi, da je spomin dejansko konsolidiran. Piščanci, ki so prejeli samo kroglico, niso pa prejeli zaviralcev sinteze beljakovin, si prav tako vse odlično zapomnijo, to je naravno, obnovitev spomina ne bi smela imeti nobenega učinka. Če berete CD-ROM, potem to nikakor ne bi smelo vplivati na to, kar je tam shranjeno.
Ampak tukaj je kombinirana situacija. Piščanec se spomni, kaj je bilo povezano s to kroglico v ozadju nezmožnosti ponovne sinteze beljakovin. Poglejte, kaj se zgodi s spominom? Gre za kombinacijo te skupine in te skupine, skupaj povzročita, da žival izgubi spomin, za katerega se je zdelo, da se je oblikoval že davno. In isto se dogaja pri drugih modelih. Zdaj je na svetu veliko takih študij. In kažejo, da je to univerzalen pojav, da obstaja med nami. Z drugimi besedami, če se spomnite nečesa starega in v tistem trenutku pride do motenj v procesu pomnjenja, potem je to priložnost, da to staro stvar pozabite. To je povsem netrivialna stvar, prav nič intuitivna.
Zakaj bi pozabili na staro oziroma zakaj bi pravzaprav morali vsak nov spomin prepisati, kaj se zgodi in nadomesti staro spominsko sled? Znanstveniki za spomin si zdaj prizadevajo razumeti, kaj je ta mehanizem, vendar je jasno, da je temeljnega pomena za spomin, ki so ga odkrili s temi metodami. Odkril kdo, nevroznanstveniki.
Pravzaprav kaže, kako pogosto se raziskovalci iste teme ne zavedajo ali niso pozorni na to, kaj pri proučevanju te teme počnejo drugi strokovnjaki. Pravzaprav so psihologi, ki preučujejo lastnosti spomina, vedeli za nekaj podobnega, čeprav ne v smislu "živčnih mehanizmov", že zelo dolgo.
Izjemni angleški psiholog Frederick Bartlett, ki je v začetku 20. stoletja deloval v Cambridgeu, je delal eksperimente za preučevanje procesov spomina. Svojim subjektom je na primer kazal različne slike in jih v časovnih intervalih, tednih, na primer, prosil, naj narišejo tisto, kar so se zadnjič spomnili, in kopičil takšne slike, eno, dve, tretjo, četrto ... ali dal kompleks zgodbo, ki jo je bilo težko razlagati, in je prosil, naj jo ponovi v intervalih po teden dni.
Izkazalo se je, da se lahko zaradi takšnih prerisov ali zgodb zgodba v glavi subjekta ali slika v glavi subjekta z vsakim naslednjim izvlečkom radikalno spremeni in nadomesti prejšnjega. In tako kot v primeru teh podob in v primeru takšnih zgodb je subjekt popolnoma prepričan, da je bila zgodba, ki jo pripoveduje, ali slika, ki jo riše, ista zgodba ali podoba, ki jo je videl prvič. Bartlett je ob zaključku svoje knjige zapisal, da sem skozi knjigo vztrajal, da je opis spominov kot fiksiranih in brez življenja le zmotna fantazija. In, kot vidite, nadalje piše, da spomin ni ponavljajoče se vzbujanje nešteto fiksnih fragmentov sledi, je vedno kreativna rekreacija ali konstrukcija, ki jo sestavlja naš odnos do celotne aktivne mase reakcije in izkušnje preteklosti.
Nevroznanstvene raziskave v zadnjih letih kažejo, da ne gre le za vsako naslednje vračanje spomina, temveč za aktivno rekonstrukcijo različic tega, kar je bilo, ampak tudi za prepisovanje nove različice, ki lahko potlači ali ugasne prejšnjo. Postopek, imenovan »ponovna konsolidacija spomina«.
Drugo nepričakovano odkritje. Pomislite na obsežen funkcionalni sistem celic, ki se skriva za vsako sledjo našega spomina. Pokazal sem vam odtis takšne sledi le v eni možganski strukturi - hipokampusu pri miši. Pravzaprav takšna sled vključuje na desetine drugih struktur, ki tvorijo eno celoto, število nevronov pa lahko doseže desetine in stotine milijonov.
Zdaj pa si poskusite predstavljati, kako lahko uničite tak spomin? Kako lahko to ogromno mrežo izločimo iz naših izkušenj? Na splošno je to zelo težka naloga. Ne morete uničiti vseh nevronov enega za drugim, ker so razporejeni med drugimi nevroni, morali bi uničiti celotne možgane. To vprašanje se med psihologi pojavlja že kar nekaj časa.
In ko sta dva slavna ameriška psihologa izvedla anketo med vodilnimi strokovnjaki na področju raziskovanja spomina in jim zastavila vprašanje, ali menijo, da je motnja spomina posledica dejstva, da se ta izgubi v možganih, ali da sposobnost preprosto je dostop do tega pomnilnika izgubljen? Večina strokovnjakov je odgovorila drugače. Dejansko se zdi, da je najverjetnejša stvar, ko gledamo takšne sistemske mehanizme spomina, da si predstavljamo, da je motnja spomina v tem, da sistema teh diferenciranih nevronov ne moremo sestaviti nazaj. Morda, kot se zgodi s starostjo in nevrodegenerativnimi boleznimi, nekatere povezave v majhnem številu nevronov, ki sestavljajo ta sistem, začnejo izgubljati povezave. Ampak ne vse naenkrat, zelo majhen odstotek. In to nas pripelje do nenavadne ideje, da morda tudi v primeru izgube spomina pomemben del sledi, morda 90, morda 95, morda 99 odstotkov, ostane v naših možganih. In morda lahko vidimo sledi takšnih spominov, ki niso popolnoma izginili, tudi če niso priklicani na raven vedenjske zavesti.
Pravzaprav smo izvedli enega od teh poskusov in poskušali možganom zastaviti to vprašanje z uporabo metod za identifikacijo nevronov, ki so vključeni v nevronske mreže spominov v času priklica. Živali smo usposobili za določeno pogojeno nalogo in nato zmotili ta spomin z dajanjem zaviralcev sinteze beljakovin. Ko so jih testirali na teh živalih, so se obnašale enako kot običajne živali – vržene so bile v to situacijo, niso pokazale, da je poznajo.
Zanimalo pa nas je, kako se na to odzovejo možgani in ali obstajajo znaki, da je ta situacija v možganih morda znana, čeprav je žival vedenjsko in subjektivno ne prepozna. Pregledali smo reakcijo možganov na to situacijo pri treniranih in netreniranih živalih. Izkazalo se je, da je bilo pri treniranih živalih, predelu možganov, ki je bil povezan s čustvenimi reakcijami in izvršilnimi dejanji, ta situacija, v katero smo postavili živali, dejansko zanje nevarna. Niso se spomnili.
A zadnjič, ko so jih učili, so se znašli v tej situaciji, dobili so kratek električni šok v tačke, ne zelo močan, vendar neprijeten. In živali, ki se enkrat znajdejo v takšni situaciji, se začnejo, ko so v tej situaciji znova postavljene, bati in tudi če nič ne sledi vplivom okolice, začnejo zmrzovati in se skrivati – tipično vedenje glodalcev v nevarnem položaju, ki ne more izogibati.
In to določa aktivnost, to vedenje, zlasti aktivnost strukture, imenovane "mandelj", ki je povezana na eni strani s čustveno oceno situacije, na drugi strani pa z izvršilnimi mehanizmi. skrivalnega vedenja. Izkazalo se je, da imajo živali, ki imajo s spominom vse normalno, zelo visoko aktivnost v svojih mandljih, ko se znajdejo v tej situaciji. Spominjajo se je s tem mandljem. Pri živalih, ki smo jim izbrisali spomin, kot lahko vidite, tonzile niso aktivirane. Dejansko hodijo po tej celici, ne bojijo se je, vohajo in ne zmrznejo. In v teh delih možganov ni nobene aktivnosti, povezane s takim vedenjem.
Ko pa smo pogledali drugo možgansko strukturo, hipokampus, o katerem sem že govoril in ki je pri ljudeh in živalih povezan z ohranjanjem spominskih sledi, ki jih vzdržujejo nekaj časa, se je izkazalo, da v različnih predelih hipokampusa živali ki so padle v to situacijo, so tako tiste, ki so se tega spomnile, kot živali, katerih spomin smo izbrisali, pokazale enako aktivacijo hipokampusa. Z drugimi besedami, te živali z zelenimi črtami se te situacije ne bojijo, zdi se, da je ne prepoznajo. Toda iz možganske aktivnosti objektivne možganske aktivnosti vidimo, da njihovi možgani prepoznajo to situacijo. Samo, poglejte, ni povezano v eno samo integracijo vedenja s področji, ki so odgovorna za strah. Ta območja niso aktivirana. Skupaj ne opazimo vsega iz funkcionalnega sistema, ki bi se izločil in povzročil, da se ta žival uleže in pokaže vse vedenjske znake strahu in spomina.
Toda izkazalo se je, da ti možgani shranjujejo dele spomina? Če je tako, potem ga morda lahko obnovimo? Vrnite izgubljeni spomin. In pokazali smo, da je to načeloma možno v poskusu. Te živali, to so kokoši, so bile v istem problemu, vendar so bile v teh poskusih podvržene drugačnemu vplivu. Med študijem so prejeli zaviralec sinteze beljakovin. In zato, ko so jih čez nekaj časa testirali, živali, ki nas zanimajo, živali te rumene, oranžne skupine, te sive in modre skupine – to so kontrolne živali – ne kljuvajo, ne izogibajo se kroglicam, za razliko od kokoši , ki ste jih videli na enem od prejšnjih prosojnic, ga aktivno kljuvajo z veseljem, ker so pozabili, da je grenak in nevaren.
Potem pa smo naredili naslednje. Tem piščancem smo navlažili kljune z grenko snovjo kininom, ki so jo izkusili, ta okus v trenutku kljuvanja starega perla, novega učenja ni bilo. Ampak, če hočete, obstaja neka komponenta stare izkušnje, ki povzroči močno čustveno reakcijo. In potem so začeli opazovati različne skupine piščancev, da bi videli, kaj se je zgodilo v različnih časovnih intervalih po tako spominjajočem učinku? Izkazalo se je, da če pogledate po pol ure, se piščanci ne spomnijo ničesar. Če pogledaš po treh urah, se ne spomnijo, če pogledaš po petih urah, se ne spomnijo. A med 5. in 7. uro se jim spomin počasi vrača.
Upoštevajte, da to ni psihološki spomin na nekaj pozabljenega, na primer - aha!.. bilo mi je na konici jezika, a se nisem mogel spomniti, zdaj pa je prišlo ... To je počasen proces. Lahko rečem, da smo takšne poskuse izvajali z najrazličnejšimi okvarami spomina in z okrevanjem. In vsakič, ko pride do okrevanja v tem modelu v tem kritičnem intervalu od 5 do 7 ur.
Po navlažitvi kljuna s kininom je minilo veliko časa. Spali so že, počeli so povsem druge stvari, v možganih poteka počasen proces, ki postopoma rekonstruira nazaj nevronsko mrežo, povezano s preteklimi izkušnjami. Poleg tega vemo, da če naredimo ta opomnik v ozadju zaviralca sinteze beljakovin, to pomeni, da ne dovolimo živčnemu sistemu, da ponovno sintetizira beljakovine in zgradi nekatere svoje povezave v trenutku tega dražljaja, potem se ta spomin vrne se ne pojavi. Ta proces se torej dogaja v ozadju, globoko v možganih. To je dokončanje povezav in sistemov, ki so bili nekoč porušeni. Ta proces je odvisen od sinteze novih beljakovin. Poznamo pa še vrsto drugih lastnosti tega procesa – odvisen je od sinoptične aktivnosti ipd.
Očitno ima to poleg neverjetne lastnosti spomina za popravilo lahko temeljne praktične aplikacije; če se naučimo zgraditi in vrniti spomin, izgubljen med nevrodegeneracijo zaradi uničenja dela živčnega omrežja, potem bomo imeli priložnost pomagati veliko ljudi, ki s starostjo ali določenimi boleznimi izgubijo spomin.
In spet, čeprav se je moj prvi diapozitiv o teh dejstvih imenoval »Nepričakovano odkritje«, se vračam v zgodovino raziskovanja spomina in še posebej v zgodovino raziskovanja človeškega spomina, vidimo, da ljudje, ki so bili globoko vpleteni v problem spomina oslabitev opazili to lastnost. In Korsakov je v enem od svojih del zapisal, da najpogosteje amnezija ni posledica izgube sposobnosti fiksiranja, temveč izgube sposobnosti reprodukcije fiksnega. In nato opisuje številne primere v tem delu, ki kažejo, da je bolnik, ki se je zdel popolnoma brezupen in se v času, ko je bil na kliniki, ni spomnil ničesar, kar se mu je zgodilo, čez nekaj časa, leto ali dve kasneje, z ponovnih študij in stikov s Korsakovom je spregovoril o dogodkih, ki so se zgodili v trenutku, ko je bil v globoki amneziji. Spomnil se je. In ta spomin se je vrnil. In Korsakov, mimogrede, piše, da je po njegovem mnenju to ena najbolj zanimivih lastnosti sindroma izgube spomina, ki jih je odkril.
Ta lastnost je bila v mirovanju in eksperimentatorji je niso obravnavali več kot sto let. In zdaj začenjamo aktivno preučevati ta proces.
Zdaj želim zamenjati. Ta preklop je naraven, saj ves čas govorimo o spominu kot lastnosti velikih populacij ali sistemov, funkcionalnih sistemov živčnih celic. Na splošno, če dobro pomislimo, je pomnilnik le ena od značilnosti delovanja tovrstnih sistemov. Spomin je navsezadnje umetno izoliran vidik delovanja možganov. In bodite pozorni na še eno zanimivost - za vas in zame so nam morda naši spomini na preteklost dragi, kot spomini na pretekle dogodke. Toda za evolucijo, ki je razvila sposobnost učenja in spomina, ter za biološko obremenitev spomina je osrednje drugo vprašanje. Lahko bi nastalo in se razvilo v evoluciji živih bitij, če bi le bilo koristno za prihodnje vedenje.
In zdaj raziskave kažejo, da res, kljub stoletni tradiciji sklicevanja na spomin kot na odtise preteklosti, natančnejša analiza kaže, da ima spomin predvsem prospektivne funkcije, da se izkušnje preteklosti uporabljajo za načrtovanje. in si predstavljajte prihodnost. In na primer, ljudje, bolniki z motnjami spomina, se tudi izkažejo, da si ne morejo predstavljati novih slik ali načrtovati prihodnosti, tako kot se ne morejo spomniti svoje preteklosti. Ko jim ponudijo nalogo, da si predstavljajo sebe, na primer, na obali južnega oceana, na plaži s šumečimi valovi, pod žarki vročega južnega sonca, in sestavijo to sliko. Izkazalo se je, da sposobnost vključitve v nekakšno fantazijo in na splošno projiciranja nečesa v prihodnosti, ko je hipokampus poškodovan, trpi enako globoko kot sposobnost spominjanja nečesa novega ali spominjanja preteklosti.
In to nas spet vrne k preučevanju mehanizmov spomina, k interakciji spomina z zavestjo, s subjektivnim, z domišljijo, celim kompleksom procesov, ki označujejo delo funkcionalnih sistemov. A za razliko od sledi spomina, sledi preteklosti, so ti procesi dinamični. V teh procesih pomnilnik deluje kot dinamična komponenta.
Mimogrede, enako velja za zavest. Zavest ni sled, ampak proces. Če lahko o lastnostih zavesti rečemo najpomembnejše, je to, da je proces. Obstaja nekaj časa, ima začetek, ima trajanje, ima konec. Ta stanja se menjajo eno za drugim, vendar jih moramo preučevati, če jih zdaj želimo preučevati ne zunaj, ampak znotraj možganov z objektivnimi, dinamičnimi metodami. To zahteva nove pristope.
Fotografski posnetki spominske sledi, ki sem jih prikazal v prejšnjih ilustracijah, ne zadostujejo za razumevanje procesov subjektivnega doživljanja med samim vedenjem v trenutku zavedanja. To zahteva beleženje aktivnosti posameznih živčnih celic. In takšne metode so se pojavile. Pojavili so se precej dolgo nazaj. Sprva so bile nepopolne, a so kljub temu omogočale snemanje delovanja možganov in zdaj razumemo, kako deluje um v budnih možganih, pri reševanju določenih problemov, pri razmišljanju in obnašanju.
Ta videoposnetek bo zdaj prikazal posnetek aktivnosti posameznih živčnih celic v možganih zajca, ki so ga v eksperimentalni komori usposobili za reševanje problema - pritisnete na pedal ali povlečete obroč, da dobite korenček iz krmilnice. . Ta podajalnika sta dva in tudi dva pedala. Ima precej zapleteno vedenje. Naučil se je. Ta video je resničen eksperiment, posnetek resničnega eksperimenta, ki ga izvajajo na Inštitutu za psihologijo v Laboratoriju za nevrofiziološke temelje psihe.
In to, kar ropota, je delo posamezne živčne celice. Vidite, to je podajalnik, to je pedal. Pritisnil sem na pedal in podajalnik se je premaknil. Nevron deluje. Poslušaj, tukaj, kajne? Zdaj se premakne na drugo krmilnico in pritisne na drugo pedalo. In tukaj lahko vidite aktivnost posameznih živčnih celic.
To so poskusi in tukaj so prikazani rezultati teh poskusov, tudi v Laboratoriju za nevrofiziološke temelje psihe na Inštitutu za psihologijo, ki so razkrili neverjetne lastnosti delovanja živčnih celic med obnašanjem. Izkazalo se je, da so te živčne celice izjemno specializirane glede na nekatere elemente subjektivnega doživljanja živali. Pomislite, en sam nevron je navadna celica, enako kot jetrna, kožna, srčna celica, ima jedro, ima genom, ima citoplazmo, sintetizira iste beljakovine ali podobne beljakovine, vendar v možganih obnašanje teh celic je povezano s subjektivno izkušnjo, globoko subjektivno izkušnjo.
Poglejte, kako izgleda. Tukaj je prikazana ena situacija, ko zajec potegne obroč in dobi hrano iz krmilnika, in to lahko stori z leve ali desne strani. In tukaj pritisne na pedal in dobi hrano iz podajalnika na levi in desni strani. In tukaj je aktivnost ene same živčne celice med tem obnašanjem. Poleg tega je vsaka črta, kot je ta, eno vedenjsko dejanje od pritiska na pedal do sprejema hrane v hranilnik. Potem to ponavlja, ponavlja, ponavlja in vidimo vzorec dela posamezne živčne celice v povezavi z izvedbo tega dejanja.
Tukaj je na primer aktivnost tega nevrona sinhronizirana in se zgodi v trenutku, ko žival potegne obroček, potegne obroček, takoj ko ga izvleče na zadostno dolžino in podajalnik klikne, steče do hranilnik in aktivnost tega nevrona se konča. Poglejte, ta nevron deluje posebej, ko zajec potegne obroč na desni ali levi strani.
Kaj je "vlečenje obroča"? Na splošno je prstan predmet, ki ga žival še nikoli ni videla. Je predmet njegove individualne izkušnje. Z njim kot načinom pridobivanja hrane se je seznanil, ko je prvič prišel v to kletko. Toda poglejte, veliko bolj neverjetne stvari.
Ta nevron tukaj, drug nevron, torej to prikazuje štiri nevrone iz zajčje možganske skorje. Ta nevron je aktiven le, ko žival vleče obroček na levi strani, in ni aktiven, ko vleče obroček na desni strani. To pove, da ta nevron, in to pravim v narekovajih, "prepozna" in "razločuje" med obročem na levi in desni strani. To ni čudno, saj se je zajec tega vedenja naučil najprej na levi, nato na desni, to sta dva različna dela njegove individualne izkušnje. Vidimo pa, da lahko z branjem dela možganskih nevronov beremo elemente te pretekle izkušnje, subjektivne izkušnje v možganih živali, lahko vidimo, kako je subjektivna izkušnja strukturirana in označena.
Bodite pozorni na naslednjo stvar. Da sta obroček in podajalnik sredstvo za pridobivanje korenčkove hrane, to pomeni, da sta tako obroček kot pedal sredstvo za pridobivanje korenčkove hrane, ki se zdi, da delujeta za isto stvar, kar pomeni, da bi lahko šteli za žival eno in isto. Toda poglejte, tukaj je več vedenjskih dejanj, ta temen trak dejanj, ko zajec potegne prstan. Takrat prstan postane neučinkovit. In ponudi se mu, da s pritiskom na pedal sprejme hrano iz podajalnika. In tukaj se pokaže kak ducat takšnih cikličnih dejanj, ko pritiska na pedal. In tu se učinkovit prstan vrne nazaj.
Poglejte, ta nevron ne deluje le, ko potegnete obroč na levi strani, ampak ne deluje, ko pritisnete pedal. Zdi se, da gre za isto zdravilo, za zajca so to različne stvari, tukaj pa je situacija ravno nasprotna: to je leva stran, to je desna stran. To je nevron, ki se aktivira s pritiskom na pedal, in to so dejanja pritiskanja na pedal, in to so dejanja, v katerih je potegnil obroč, da bi dobil hrano.
Ta nevron je del desnega pedala, vendar ne nobenega desnega obroča niti levega obroča. No, in tako naprej. Ta nevron je na primer povezan z zajemanjem hrane.
Začnemo videti subjektivne izkušnje, subjektivni svet živali, ko pogledamo, kako delujejo njeni možgani, in začnemo razumeti pravila za konstruiranje te izkušnje, če pogledamo, kako takšni nevroni, pravzaprav sistemi nevronov v možgani, nastanejo med učenjem. Ta subjektivni svet beremo tako, kot beremo subjektivni svet tako zaznav kot človeškega doživljanja, če bi imeli možnost posneti delovanje posameznih možganskih celic pri človeku. To je zelo redka priložnost, vendar obstaja. Pri nekaterih nevroloških boleznih se tanke mikroelektrode implantirajo v možgane bolnikov za terapijo ali za identifikacijo območij za nadaljnjo terapijo. In nekaj časa hodijo z njimi, nato jih odstranijo in tam opravijo nevrokirurško operacijo.
In v svetu obstaja kar nekaj centrov, kjer ob taki terapiji potekajo tudi znanstvene raziskave o tem, kako se obnašajo posamezne živčne celice v naših možganih, ko se ukvarjamo z reševanjem nekih problemov ali komuniciranjem z zunanjim svetom. Na primer, v tej skupini Itsek Fried v Kaliforniji so prikazani pacienti, ki beležijo aktivnost posameznega nevrona, tukaj v modri barvi so prikazani enaki rastri kot... aktivnost nevronov med ponavljajočimi se predstavitvami, kot pri zajcu, samo on ni predstavljen z nalogo, ampak fotografije za kratek čas, prikazan je interval med majhnimi pikčastimi črtami, med tem vrhom aktivacije oseba vidi nekakšno fotografijo na zaslonu prenosnika. In na stotine takih fotografij se mu pokaže. In pogledajo, tukaj je nevron, ki je padel pod to mikroelektrodo, kako se obnaša, ko mu pokažemo različne fotografije?
Izkazalo se je, da se obnašajo na zelo zanimive načine. Na primer, ta nevron tukaj se aktivira iz stotine fotografij, ki so bile prikazane samo, ko oseba vidi različne fotografije Jennifer Aniston, ameriške filmske igralke. Če mu pokažejo fotografije drugih likov, drugih znanih ljudi, no, Julia Roberts, ena od slavnih košarkaric, in tako naprej in tako naprej, živali, kača, pajek, jelen, arhitekturne strukture, mostovi, Eifflov Stolp, poševni stolp v Pisi in tako naprej, vidite – nevron ni nikjer aktiven.
In te fotografije, čeprav so vse zelo različne, izgledajo. Igralka je v različnih projekcijah, pred različnimi ozadji, tukaj ni nič fizično običajnega, kot je vzburjenje mrežnice, obstaja koncept te igralke. Nevron se sproži vsakič. Razen tistih fotografij, kjer je Jennifer Aniston, tukaj, tukaj, tukaj ... Kjer pa je z bivšim možem Bradom Pittom.
Za ta subjekt, tako kot za našega zajca s pedalom in obročkom na levi in desni strani, obstajajo kategorije sveta, ki se delijo na ... za ta nevron na Jennifer Aniston, ne pa vse ostalo, ampak, približno govorim, Jennifer Aniston na desni strani, vendar ne na levi strani, Jennifer Aniston sama, vendar ne z Bradom Pittom. To je očitno element nekega individualnega doživljanja in subjektivnega doživljanja tega subjekta, kakšna čustva goji do te igralke in kakšna do para igralke in njenega moža, lahko ob poznavanju zgodovine le poskušamo rekonstruirati, a dejstvo da so različni, vidimo po delovanju teh živčnih celic.
Tukaj bom prikazal kratek film, v katerem bom razložil, da ...
Sedaj, samo trenutek, najprej bom razložil, kaj se dogaja. To pomeni, da se subjektu v danem trenutku prikazujejo različni videoposnetki, zelo različni, in se posname aktivnost ene od celic v možganih, v hipokampusu. Tukaj je prikazano, da se kazalec premika, kar kaže, kje je aktivnost, tukaj pa je prikazana skupna aktivnost za celoten poskus. Vidite, tam je nizka aktivnost, in vidite, obstajata dva vrha aktivnosti, z vami bomo videli, s čim sta povezana. To boš tudi videl... ali boš slišal, da nevron ropota, torej ko se prazni in oddaja posamezne impulze, boš slišal tako značilno prasketanje in tukaj jih bo malo, tukaj pa bodi jih veliko, pa boš videl zakaj... Povezano je.
Poskus je sestavljen iz dveh delov. Najprej se subjektu pokažejo različni predmeti in pogleda, kaj ta nevron aktivira. In potem, to je zelo pomembno, od njega se zahteva, da po koncu poskusa iz spomina izlušči, kaj je videl? In potem sploh ni nobenih zunanjih dražljajev, obstaja le subjektivna izkušnja, ki jo izlušči, se spomni, da se je to zgodilo, to se je zgodilo, in spet isti nevron izgleda. Poglej kaj se dogaja.
(video)
To je med prebliski.
(video)
Kam to vodi? Naša sposobnost objektivnega beleženja subjektivnih izkušenj skozi aktivnost posameznih celic? Ne vem, ali ste opazili ali ne, toda mislim, da je veliko ljudi opazilo, da se je ta oseba, ko se je spomnila "Simpsonovih", najprej aktivirala njegov nevron, nato pa je rekel "Simpsonovi", opazili so, da je prišlo do rahle zamude. No, tega ne morem pokazati, bom pa pokazal na drugačen način. Ne morem samo predvajati dolgega filma. Poglejte, to je trenutek pritiska na zajčjo stopalko. To je dejanje, ki ga izvaja. Poglejte aktivnost nevrona, začne se veliko preden izvede to dejanje. Tako kot bo to storil in namerava narediti, aktivnost nevrona nakazuje, kaj bo naredil. Z drugimi besedami, po aktivnosti tega nevrona lahko ugotovite, kaj zajec namerava, še preden to stori. Ne vidite le subjektivnega sveta in tega, kako se odvija, pogosto ga vidite pred vedenjem.
Zdaj si predstavljajte, da naredite preprosto stvar, vzamete aktivnost takšne celice. Tukaj je prikazano, kako se poveča njegova aktivnost, ta histogram, do trenutka, ko pritisnete pedal. In tukaj je trenutek pritiska na pedal, tukaj je, "pritisnite". Toda predstavljajte si, kot je bilo storjeno v poskusih, da odstranite signal iz tega nevrona, ko podgana pritisne na to ročico, in prejme podajalnik z ojačitvijo, ki se giblje proti njej, in pošljete signal iz tega nevrona v podajalnik, še preden žival pritisne. vzvod? Na koncu se znajdete v paradoksalni situaciji, ko hoče žival pritisniti ročico, da bi dobila ojačitev v podajalniku, a preden jo pritisne, prejme ojačitev. To pomeni, da tisto, kar je želela, prek zunanje krmilne zanke, ki jo ustvari eksperimentator, pred tem, kar mora storiti za to.
Podgane se v tej situaciji začnejo obnašati na presenetljive načine. Mehansko še nekaj časa pritiskajo na ročico, čeprav je podajalnik že prišel. Toda čez nekaj časa in zelo hitro spoznajo potek odnosov v novo vzpostavljeni situaciji in začnejo sprožiti naslednji gib krmilnice z ojačitvijo preprosto z aktivnostjo svojih možganov, ko so že prenehali teči do pedala. Živali začnejo mentalno nadzorovati zunanjo napravo preko elektronskega vmesnika. To je načelo, ki je bilo uporabljeno kot osnova za tako imenovane vmesnike možgani-stroj ali možgani-računalnik. V taki izvedbi ne bi bilo mogoče, če ne bi razumeli globokih mehanizmov organiziranja delovanja mrež nevronov v možganih v trenutku razmišljanja, vedenja in dejanj, ki so pred aktivnostjo.
Popolnoma enake stvari so bile dokazane tako pri opicah kot pri ljudeh, ker je načelo dekodiranja precej univerzalno in sestoji samo iz odstranitve aktivnosti populacije celic v trenutku, ko se možgani pripravljajo na neko dejanje, pri čemer prepoznajo aktivnost, se izvede dejanje in ga prenese na zunanjo mehansko napravo. Na primer, kot lahko vidite v tem filmu iz članka, ki ponazarja rezultate članka skupine Andrewa Schwartza v Združenih državah Amerike.
Tukaj je opica za to črno zaveso in sedi na stolu, tako da so njene tace privezane na naslonjala stola in ne more dobiti okusnega zalogaja, ki ji ga podaja eksperimentator. Namesto tega lahko z aktivnostjo, ki je odstranjena iz posameznih živčnih celic v njenih možganih, to stori tako, da sproži gibanje umetne roke, proteze. In opazite zdaj v tem filmu, da je eksperimentator zelo prefinjen. Da jabolko na enem mestu, ona pa mora s svojimi celicami izvesti eno kompleksno dejanje. Proteza ima več stopenj svobode. Upognjen mora biti v rami, komolcu in tudi z dlanjo, nato v drugi, spodaj. Preko tega vmesnika mora vsakokrat zase načrtovati drugačna dejanja. Ona seveda poskuša iztegniti glavo in jezik čim dlje ... glej, težko je, spustila ga je. Razočaran. več. Dol, v drugo smer.
Pravzaprav vidimo, kako nevrofiziološke raziskave omogočajo, da misel na gibanje požene ne samo lastne organe in mišice, ampak tudi zunanje naprave. To je najprej posledica dejstva, da začnemo prepoznavati mentalne procese in dekodirati njihovo vsebino, torej globoko in objektivno prodirati v možgane človeka ali živali.
Tukaj je prikazan bolnik, ki je izgubil sposobnost gibanja zaradi poškodbe hrbtenjače. Tukaj puščica prikazuje takšen nevronski vmesnik, ki je vsajen vanj, in s pomočjo tega nevronskega vmesnika tukaj igra računalniško igrico, mentalno nadzoruje računalnik in zaslon. Zato se takšni vmesniki danes imenujejo vmesniki možgani-računalnik.
Poleg metod vsaditve elektrod v človeške možgane obstajajo tudi drugi poskusi vzpostavitve takšnega stika med mislimi in signali, ki jih možgani ustvarjajo med razmišljanjem, in zunanjimi napravami. Na primer, neinvazivna, ki ne zahteva implantacije vmesniških elektrod, ki se uporablja tudi, na primer, kot v tem primeru, za pomoč bolnikom, ki izgubijo sposobnost gibanja. Njegov elektroencefalogram je posnet in kot vidite, lahko s pomočjo teh misli stisne mehansko protezo.
(video)
Ampak to ... te tehnologije se bodo uporabljale veliko širše kot v medicini. Danes lahko na primer kupite takšno napravo, ki je miniaturni elektroencefalograf, ki ga lahko namestite na možgane in s pomočjo radijskega oddajnika vzpostavite stik z računalnikom.
(video)
Na primer, kaj dekle počne z enim od teh vmesnikov na razstavi računalniških iger. Glej, v mislih poskuša dvigniti to žogo, se osredotoča in...
(video)
Nekatere stvari iz znanstvene fantastike so torej precej prepoznavne v naših raziskavah, ki smo jih videli danes.
(video)
Kateri kadri iz te otvoritve filma "Surrogati" so rezultat znanstvenih raziskav in razvoja in kateri znanstvena fantastika? Meje med znanstveno fantastiko in znanostjo pri preučevanju možganov in uma se zdaj začenjajo brisati. In zato moje besede na začetku zgodbe, da bo znanost o možganih in umu v 21. stoletju po mnenju mnogih znanstvenikov spremenila našo družbo, spremenila naša življenja, že dobivajo precej materialno utelešenje danes.
Hvala vam.
VPRAŠANJE: Zame predavanje ni bilo samo zanimivo, ampak sem naredil tudi razlago zase, danes celo odkritje. Problem nezavednega me zanima že zelo dolgo in danes sem odgovoril na moje vprašanje, ko sem izvedel za rekonsolidacijo spomina, sem ugotovil, da je imel Freud delno prav, da je terapija klicanja ... travmatični dogodek iz spomina. in ob ponovnem doživljanju dobimo video posnetek, to je res terapevtski učinek. Toda vprašanje je naslednje: psihoanalitiki imajo velike težave, da ta travmatična dejstva spravijo iz našega nezavednega. Ali je mogoče v prihodnosti nekako s pomočjo tako čudovitega trenda v znanosti pomagati psihologom in psihoanalitikom, da se dokopajo do tega travmatičnega dejavnika? Hvala vam.
ODGOVOR: Konec prejšnjega stoletja je Freud svojemu prijatelju Fliessu v enem od svojih pisem pisal: »Kot veste, zdaj delam na novi teoriji spomina, po kateri spomin ni nekaj danega enkrat za vedno določenega, ampak spremeni z vsakim priklicem. Proces, ki ga imenujem retranskripcija spomina." Ta citat sem našel, ko smo ta proces označili za ponovno konsolidacijo. Ampak vidite, kako blizu so. In ko smo sredi 90-ih odkrili ta fenomen, je prva stvar, ki je seveda prišla na misel, da je to zelo podobno temu, kar se dogaja med psihoterapevtskimi seansami, le da tu poenostavljamo proces, saj se med psihoterapevtsko seanso soočamo z dvema kompleksnima nalogama.
Prvi je izvleči ta spomin, ki je igla, ki travmatizira celotno posameznikovo izkušnjo. In drugi je reorganizirati in preurediti pacientovo izkušnjo in spomin na tak način, da izgubi točke konflikta z vsemi drugimi elementi individualne izkušnje.
Drugi, morda, mimogrede, je veliko težji od prvega. In tako nam je takoj prišla na misel ideja, da bi lahko ta postopek poenostavili, mu pomagali, kajti če govorimo o nekih travmatičnih spominih z znanim izvorom, potem lahko ta kompleksen dvostopenjski postopek nadomestimo s preprosto tehniko – lahko izvlečejo travmatični spomin in ga prikličejo z različnimi multimedijskimi lastnostmi, multimedijo, navidezno resničnostjo in tako naprej, v ozadju zdravil, ki vplivajo na spomin.
In takšna zdravila so, mimogrede, znana pri ljudeh in so precej neškodljiva. Pogosto so to zaviralci adrenergičnih receptorjev, ki se uporabljajo za uravnavanje krvnega tlaka, ali zdravila, ki delujejo na hormonske procese, oslabijo spominske procese. Samo nikoli ni bilo jasno, kaj so, zakaj se lahko uporabljajo, čeprav so te lastnosti že zdavnaj proučevali na živalih. Ta postopek smo predlagali že v letih 1995-96. S tem se pri nas ni nihče ukvarjal.
Toda od poznih 90-ih so se zelo ameriški psihologi začeli aktivno ukvarjati s takšnimi raziskavami. To je zelo zanimivo, to pomeni, da je prišlo do sinteze nevroznanstvenikov in nevrofiziologov v spominu in psihoanalitikov, psihoterapevtov, in ti so na primer posnemali situacije Puščavskega viharja z različnimi avdiovizualnimi lastnostmi za veterane s poststresnimi travmatskimi simptomi in poskušali zmotiti to ustaljeno stabilen patološki spomin, ki preprosto spominja na ta zdravila. Deluje. In zdaj poteka veliko študij po svetu, tako v Evropi kot v ZDA, in mislim, da bomo kmalu imeli takšne, ki bodo uporabljale to tehniko. Obetaven je.

Nenavadni pojavi

Spremljanje narave

Avtorski razdelki

Odkrivanje zgodbe

Ekstremni svet

Info referenca

Arhiv datotek

Razprave

Storitve

Infofront

Informacije NF OKO

izvoz RSS

koristne povezave

Pomembne teme

Prepis predavanj Konstantina Vladimiroviča Anohina:

Toda ta sinteza se morda mnogim od vas zdi naravna. Želim ga primerjati s tem, kar se je dogajalo prej, da bo jasno, kje smo in v katero fazo gremo?

Prva je razširjena materialna substanca, res extensa – to so naša telesa, to so naši možgani, to so telesa živali, kar imajo živali. In drugo je nesmrtna duša, nerazširjena duhovna snov, ki jo ima samo človek. To pomeni, da so živali avtomati, da se lahko obnašajo brez sodelovanja duše in uma, človek pa ima dušo, ta določa njegova dejanja. In ta dva svetova je težko združiti, saj je to svet prostorskih in neprostorskih pojavov.

Tukaj smo pravzaprav v vsaj 400-letni tradiciji in inerciji dojemanja sveta, razdeljenega na ta dva dela – možgane in um. In to, kar se danes dogaja v znanostih o možganih, zakaj je to pomemben trenutek, briše to črto in kaže, da je delo možganov tudi delo uma, da možgani delujejo kot ogromna populacija milijonov, desetin milijonov , morda včasih na stotine milijonov, ki se sinhrono aktivirajo, vklopijo skupaj z določeno aktivnostjo živčnih celic. Te skupine celic, funkcionalni sistemi, so shranjeni kot struktura naše individualne izkušnje. In naš um je manipulacija teh skupin.

Mimogrede, ideje so tako stare kot Platonove ideje o ločenosti, saj se je Aristotel držal prav koncepta enotnosti možganov in uma oziroma duše in telesa.

Z drugimi besedami, v 20. stoletju so na znanost o spominu, ki je nastala, kot je zapisal zgodovinar znanosti Ian Hacking, da bi sekularizirala dušo, to nepremagljivo jedro zahodne misli in prakse, vplivala dela več njegovih vidni pionirji: Ebbinghaus v Nemčiji, Ryabot v Franciji, Korsakov v Rusiji, od filozofije do objektivnega raziskovanja v filozofiji. In potem, kar je še pomembneje, k študijam spomina v delujočih možganih. Spomin sredi 20. stoletja so začeli preučevati ne kot pojav, ki se nahaja zunaj človeških možganov in je produkt človeških možganov, ampak tudi kot procese, ki se dogajajo v človeških možganih, ko se spominjajo ali prikličejo spomine.

V objektivnih nevrobioloških študijah spomina je običajno vprašanje spominskih mehanizmov razdeliti na tri vprašanja, tri probleme.

Prvo je, kako se spomin oblikuje v možganih? Drugič, kako se spomin shranjuje v možganih več let? In tretjič, kako se pomnilnik selektivno pridobi po potrebi? Eno prvih vprašanj, ki je bilo predmet objektivne raziskave, je bilo vprašanje oblikovanja spomina. In tukaj so se v zadnjih nekaj desetletjih raziskave premaknile od opazovanja vedenja v trenutku oblikovanja spomina pri ljudeh in živalih do tega, kako se spomin shranjuje zaradi delovanja genoma živčnih celic?

Potem pa se je pojavilo vprašanje: če imamo zdaj orodja za modeliranje spomina in njegove konsolidacije v možganih živali, si lahko zastavimo naslednje vprašanje – kakšni so mehanizmi, kaj se dogaja v možganskih celicah? To je bil razcvet molekularne biologije. In več skupin znanstvenikov je takoj pomislilo, da mora biti tisto, kar je dolgo časa shranjeno kot informacija v telesnih celicah, povezano z genetsko informacijo, saj se beljakovine zelo hitro uničijo, kar pomeni, da se morajo zgoditi nekatere spremembe v aktivnosti genomov, ki povezana z DNK živčnih celic in spremembami njenih lastnosti.

In pojavila se je hipoteza, da je morda nastanek dolgoročnega spomina, poglejte, kakšen skok iz srca, sprememba lastnosti aktivnosti genoma živčnih celic, sprememba lastnosti dela in njihove DNK.

Toda v bioloških raziskavah povsem korelativnim raziskavam, zlasti pri živalih, kjer je mogoče manipulirati z biološkimi procesi, običajno sledijo vzročna vprašanja. Ne samo, da se hkrati z učenjem povečata sinteza RNK in beljakovin, torej se izražajo geni, pomembno se je vprašati – ali so potrebni, da si lahko zapomnimo nove informacije? To je lahko naključna spremljava enega procesa drugemu. In da bi to preizkusili, je zelo hitro več skupin raziskovalcev, na primer Flexnerjeva skupina v ZDA, začelo živalim, ko se učijo nove naloge, vbrizgavati zaviralec sinteze beljakovin ali RNK, torej motiti to. val, val izražanja genov, ki spremlja učni proces.

Končajmo ta fragment tukaj. Mislim, da govorim 42 minut, kajne? Ali imamo čas za vprašanja?

Vprašanje: (težko slišati) Imam vprašanje. ...teorija, ..biti nezavedno...

Odgovor: Mogoče. O tem bom govoril v drugem delu.

Vprašanje: Hvala. In potem drugo vprašanje. Kako končen je naš spomin ...

Odgovor: Nobeden od eksperimentalnih poskusov določitve velikosti in omejitev pomnilnika ni privedel do omejitev. Na primer, v enem od poskusov, ki jih je izvedel kanadski psiholog Stanling, so preučevali, koliko obrazov so si učenci lahko zapomnili. V kratkih intervalih so jim pokazali različne fotografije, nato pa so čez nekaj časa, ko so pokazali dve fotografiji, morali ugotoviti, katera je bila prikazana in katera je nova? Izkazalo se je, da je prva stvar, da je natančnost reprodukcije visoka in ni odvisna od glasnosti, torej je bilo vse omejeno le z utrujenostjo učencev. Do 12 tisoč fotografij je bilo na primer reproduciranih z natančnostjo do 80 odstotkov.

Upoštevajte, da je tukaj seveda pomembno, kaj je bilo narejeno, tukaj je bil spomin za prepoznavanje in ne aktivna reprodukcija. Toda kljub temu je to drugačna oblika spomina.

Vprašanje: Dober dan!

Odgovor: Dober dan.

Odgovor: Bojim se, da bi naredil napako pri napovedi. Na splošno izkušnje zadnjih let kažejo, da napredek na tem področju, mimogrede na področju raziskovanja možganov in uma, ni v enaki meri na področju umetne inteligence, napredek tam je počasnejša, a kljub temu tako neverjetna in nepredvidljiva, da se morebitne napovedi že čez nekaj let lahko izkažejo za zmoto. Ampak moja napoved bo naslednja.

Še nimamo bitij, ki bi bila sposobna kot umetna inteligenca – prvič: reševati enake probleme, kot jih rešuje človek, niti približno, še posebej v pogojih spreminjanja prilagodljivih situacij.

Tako da bomo morda v naslednjih 10 do 15 letih videli znaten napredek na teh področjih. Ali bodo dosegli subjektivno izkušnjo in človeško psiho, je zelo težko vprašanje, mislim, da ne.

Odgovor: Glede na to, kar vemo o učenju pri ljudeh in živalih, je to proces, ki je sestavljen iz ločenih, ponavljajočih se dejanj. V vsakem od njih se pridobi določena enota novega znanja. Da bi obvladali jezik, tega ne moremo narediti v enem skoku. To zahteva na tisoče ali desettisoče ponovitev pri otroku, ki ustvarja nove hipoteze o okoliškem svetu in zvokih, ki jih zaznava, jih preizkuša, zavrže, potrjuje, gradi shemo.

Vprašanje: Hvala.

Odgovori prosim. Zlom? Ali mislimo, da je odmor ali imate še kakšno vprašanje?

Odgovor: Takšna zdravila obstajajo. Znani so že dolgo. Nekatere med njimi so zdravila, ki so znana že stoletja, običajno zeliščni pripravki. Drugi so kemikalije. Na primer, zdravila iz skupine amfetaminov, ki uravnavajo procese prenosa signalov v živčnih celicah, so že med drugo svetovno vojno uporabljali za spodbujanje sposobnosti spomina, pozornosti in učenja na obeh straneh, nemška, angleška in Ameriški.

Da, prvič, ne vplivajo posebej na spomin, ampak vplivajo na procese, povezane z ... so psihotropni, ne mnemotropni, vplivajo na procese, povezane z zaznavanjem, pozornostjo, koncentracijo itd.

Globa. Da, naredimo to.

Ob slovesu sem želel povedati naslednje: vidite, vprašanja, ki so bila postavljena, so se nanašala na določene tehnologije, to je sposobnost upravljanja pomnilnika, sposobnost pridobivanja velike količine informacij naenkrat, sposobnost prenosa in obvladovanja. jezik v kratkem času, možnost prejemanja varnih in učinkovitih tablet za izboljšanje spomina. To je vse res. Ampak, ker smo na kanalu "Kultura", bi rad rekel o drugi strani, da je znanje našega spomina naše znanje o sebi. Ker, kot je dejal Gabriel García Márquez: "Življenje niso dnevi, ki so preživeti, ampak dnevi, ki se jih spominjamo." In preučevanje mehanizmov možganov in spomina - v veliki meri za znanstvenike, ki preučujejo to vprašanje, ni problem ustvarjanja novih tehnologij, čeprav je to pomembno, temveč problem sledenja starodavnemu oraklju, ki je ukazoval - spoznaj samega sebe !

Bodimo pozorni tudi na to. Najlepša hvala.

Na simpoziju na MIT z naslovom "Prihodnost možganov", ki izraža soglasje mnogih. In vsi razlogi so za domnevo, da bo v 21. stoletju, v znanosti 21. stoletja, znanost o možganih in umu zasedla isto mesto, kot ga je zasedla znanost o genih in dednosti v 20. stoletju. In za tem je zelo specifična misel.

Tako kot znanost o genih je tudi molekularna biologija ustvarila enoten jezik, ki združuje ogromno število bioloških disciplin v enem samem konceptualnem okviru: biologijo samo, njene različne veje, razvojno biologijo, evolucijsko biologijo, mikrobiologijo, virologijo in dalje – molekularno medicino. vključno z vključevanjem molekularne biologije možganov med vse veje, na enak način se pričakuje, da bodo znanosti o možganih in umu, ki se razvijajo v 21. stoletju, utrjevalni dejavnik, ki poenoti in zagotavlja objektivne temelje za vse vrste človekove intelektualne dejavnosti. , vse v zvezi s tem. Začenši s človekovim razvojem in našo osebnostjo, izobraževanjem, učenjem, jezikom, kulturo in se premaknemo na področja, ki še niso pridobila specifičnih informacij o tem, kako možgani to počnejo, na področje človekovega vedenja v ekonomskih situacijah, ki se zdaj imenuje nevroekonomija. Na področju človekovega obnašanja nasploh v družbenih sistemih. In v tem smislu sociologija, zgodovina, sodna praksa, umetnost, kajti vsa umetnost je po eni strani tisto, kar generirajo človeški možgani, po drugi strani pa to, kako naši človeški možgani nekaj dojemajo kot umetniško delo. Vsi bodo odvisni od te nove sinteze, znanosti o možganih in umu.

Toda ta sinteza se morda mnogim od vas zdi naravna. Želim ga primerjati s tem, kar se je dogajalo prej, da bo jasno, kje smo in v katero fazo gremo?

Platon je v enem od svojih "Dialogov" pisal o pomenu zmožnosti razdelitve narave na njene sklepe, torej razdelitve na naravne sestavine, tako da se lahko po tej analizi naravno vrnemo k sintezi. Mimogrede, v ustih Sokrata je Platon to sposobnost imenoval dialektika, ki jo je primerjal z nezmožnostjo nekaterih kuharjev, da razrežejo telo na različne dele, kljub sklepom, kar vodi do nesmiselnega niza delov, ki jih je zelo težko sintetizirati pozneje.

Danes imamo razlog za domnevo, da je Platon naredil veliko napako, ko je naravo razdelil na sklepe. Veliki umi delajo velike napake. Ločil je možgane in razum, ločil je telo in dušo. Po tem se je ta delitev, delitev možganov in uma, uveljavila po delu drugega velikega filozofa, Renéja Descartesa. Po Descartesu lahko ves svet razdelimo na dva temeljna dela.

Prva je razširjena materialna substanca, res extensa – to so naša telesa, to so naši možgani, to so telesa živali, kar imajo živali. In drugo je nesmrtna duša, nerazširjena duhovna snov, ki jo ima samo človek. To pomeni, da so živali avtomati, da se lahko obnašajo brez sodelovanja duše in uma, človek pa ima dušo, ta določa njegova dejanja. In ta dva svetova je težko združiti, saj je to svet prostorskih in neprostorskih pojavov.

Tukaj smo pravzaprav v vsaj 400-letni tradiciji in inerciji dojemanja sveta, razdeljenega na ta dva dela – možgane in um. In to, kar se danes dogaja v znanostih o možganih, zakaj je to pomemben trenutek, briše to črto in kaže, da je delo možganov tudi delo uma, da možgani delujejo kot ogromna populacija milijonov, desetin milijonov , morda včasih na stotine milijonov, ki se sinhrono aktivirajo, vklopijo skupaj z določeno aktivnostjo živčnih celic. Te skupine celic, funkcionalni sistemi, so shranjeni kot struktura naše individualne izkušnje. In naš um je manipulacija teh skupin.

Tako je ena skupina sposobna povzročiti dejanje druge skupine, lastnosti teh ogromnih skupin pa niso samo fiziološke lastnosti, ampak tista subjektivna stanja – misli, čustva, izkušnje, ki jih doživljamo. V tem pogledu so naši možgani in um eno.

Mimogrede, ideje so tako stare kot Platonove ideje o ločenosti, saj se je Aristotel držal prav koncepta enotnosti možganov in uma oziroma duše in telesa.

Pravzaprav je biološki program za poenotenje možganov in uma, vračanje uma k naravi, oblikoval še en veliki mislec 19. stoletja, Charles Darwin. In to je zelo pomembno. Ponovno je povezal um živali in um človeka, uvedel evolucijsko idejo, zapisal v svoj zvezek, ki se je imenoval "M" - metafizičen, začel ga je pod vplivom pogovora z očetom in zapisal njegove misli o obnašanju in umu tam.

Mimogrede, po dešifriranju teh zvezkov, objavljenih v 80. letih, začnemo razumeti, kako globok je bil Darwin in kako globoko je razmišljal o možganih in umu ter o duši in mišljenju, tako globoko kot o biologiji na splošno in o evolucija. In kot vidite, je zapisal leta 1938, presenetljivo, mesec in pol pred svojim znamenitim posnetkom, ko ga je presunila ideja o naravni selekciji, ki jo je narekovalo branje Malthusa. To je zapisal avgusta 1938: »Izvor človeka je zdaj dokazan, te misli so kvasile v njem.

In po tem bi morala metafizika cveteti, kajti tisti, ki razume pavijana, bo za metafiziko naredil več kot Locke.« To je biološki raziskovalni program. To je program, ki pokaže, da so naši možgani in um eno. Um je funkcija možganov, ki je nastala v evoluciji. Potreben je bil za prilagoditev in od živali se ne razlikujemo po kardinalnih lastnostih prisotnosti duše ali uma in njune odsotnosti pri živalih. Ustvariti moramo novo teorijo o tem, kako možgani ustvarjajo procese mišljenja, zavesti in psihe, ki temelji na teh evolucijskih načelih.

In tako je bilo 20. stoletje dejansko priča enemu od teh radikalnih programov. Ko je bil dolga stoletja lastnost človeške duše spomin, in mimogrede, že v začetku 20. stoletja v učbenikih psihologije je bilo mogoče zaslediti naslednjo definicijo: »Spomin je lastnost duše«. Torej, kar je veljalo za lastnost naše duše, in to je naša osebnost, naš spomin, naša subjektivna izkušnja, je bilo prevedeno v študijo o tem, kako biološki procesi poganjajo, oblikujejo naš spomin in kako deluje v možganih.

Z drugimi besedami, v 20. stoletju so na znanost o spominu, ki je nastala, kot je zapisal zgodovinar znanosti Ian Hacking, da bi sekularizirala dušo, to nevzdržno jedro, zahodne misli in prakse, pod vplivom del več njenih uglednih pionirji: Ebbinghaus v Nemčiji, Ribot v Franciji, Korsakov v Rusiji, od filozofije do objektivnega raziskovanja v filozofiji. In potem, kar je še pomembneje, k študijam spomina v delujočih možganih. Spomin sredi 20. stoletja so začeli preučevati ne kot pojav, ki se nahaja zunaj človeških možganov in je produkt človeških možganov, ampak tudi kot procese, ki se dogajajo v človeških možganih, ko se spominjajo ali prikličejo spomine.

V objektivnih nevrobioloških študijah spomina je običajno vprašanje spominskih mehanizmov razdeliti na tri vprašanja, tri probleme.

Prvo je, kako se spomin oblikuje v možganih? Drugič, kako se spomin shranjuje v možganih več let? In tretjič, kako se pomnilnik selektivno pridobi po potrebi? Eno prvih vprašanj, ki je bilo predmet objektivne raziskave, je bilo vprašanje oblikovanja spomina. In tukaj so se v zadnjih nekaj desetletjih raziskave premaknile od opazovanja vedenja v trenutku oblikovanja spomina pri ljudeh in živalih do tega, kako se spomin shranjuje zaradi delovanja genoma živčnih celic?

Prve korake v zvezi s tem je naredil mlad Nemec, ki je začel proučevati spomin že v mladosti ... Ebbinghausu, je naletel na Luntovo knjigo »Objektivna psihologija«, ki opisuje objektivne psihološke študije zaznav, in menil, da morda človek spomin se lahko uporablja na enak način ... lahko raziskujete na enak način? In sestavil je majhno število nesmiselnih zlogov, ki jih je napisal na tablice, te tablice premešal in si jih pokazal, nato pa čez nekaj časa preizkusil svojo sposobnost, da si jih zapomni v različnih intervalih. In ena prvih stvari, ki jih je odkril, je bila, da gre spomin v trenutku pomnjenja skozi dve fazi. Prva je kratka faza v prvih minutah po prejemu novih informacij, kjer lahko shranimo skoraj vse prejete informacije.

Nato se količina vnesenih informacij močno zmanjša, vendar se informacije, ki ostanejo po tem obdobju, shranijo zelo dolgo. Kot je odkril Ebbinghaus, se lahko hrani na isti ravni več tednov ali celo mesecev. Tako je Ebbinghaus prišel do temeljnega odkritja - pokazal je, da so procesi pomnjenja neenakomerni in imajo dve fazi. Prvi je kratkoročni, kjer je shranjenih veliko informacij, in drugi, dolgoročni, kjer je količina informacij majhna, vendar se ohranjajo dolgo časa.

Zelo hitro sta se dva druga nemška psihologa, Müller in Pilzecker, ki sta konec 19. stoletja delala v Göttingenu, navdihnjena z delom Ebbinghausa, začela spraševati, kaj se zgodi na meji tega prehoda iz ene faze spomina v drugo? Je to aktiven proces? In pokazali so, da če v trenutku pomnjenja in prehoda iz kratkoročnega v dolgoročni spomin človek dobi novo nalogo, ki si jo mora zapomniti, potem ta nova naloga moti pomnjenje starih informacij in moti to. Imenovali so ga retrogradna interferenca, vpliv novih informacij nazaj na proces, ki se dogaja v možganih.

Na podlagi tega so se odločili, da v možganih, ko pride do pomnjenja, poteka zelo aktiven proces, ki zahteva največjo količino sredstev. Če dobijo možgani v tem trenutku drugo nalogo, potem druga naloga prekriva prvo in ne dovoli oblikovanja spomina. Zelo zanimivo je, da če se te druge naloge dajo malo kasneje, po 15-20 minutah, potem se to ne zgodi. Iz tega so potegnili pomemben zaključek, da spomin prehaja v možganih v tej prehodni fazi v fazo stabilnega shranjevanja.

Nevrologi so to zelo hitro potrdili s svojimi opažanji, da se v primerih motenj, povezanih na primer s pretresi možganov, s pretresi možganov spomin izgubi za kratek čas pred pretresom, kar ponovno nakazuje, da vpliv na aktivni proces ne omogoča nedavnih informacij. biti zapomniti. Mimogrede, iste stvari se dogajajo med napadi.

Postalo je jasno, da je, prvič, spomin mogoče preučiti objektivno. Drugi je, da so pri oblikovanju spomina določene faze, povezane z aktivnimi procesi v možganih in živčnem sistemu, zato so ti aktivni procesi v živčnem sistemu lahko predmet študija, da bi razumeli, kako nastane spomin.

Potem je bilo precej dolgo obdobje, ko na tem področju ni bilo temeljnih odkritij, saj je te procese pri ljudeh izjemno težko preučevati. Človeka ne boste umetno poškodovali ali naredili pretresa možganov, da bi preverili, česa se spomni in česa ne? Ne morete, ali vsaj v tistih letih je bilo nemogoče, pogledati, kaj se med temi procesi dogaja v človeških možganih. In zato je bil naslednji radikalen korak v tem programu duševne redukcije, redukcije duše, s premikanjem molekul v možganskih celicah narejen, ko je ameriški psiholog Carl Danton pokazal, da je pri živalih vse enako. To je, če hočete, čudovita ilustracija Darwinovega programa za vračanje inteligence naravi.

Pokazal je, da si podgane zapomnijo marsikaj. To je bilo znano že pred njim v številnih študijah. Potem je pokazal naslednjo stvar. Kaj pa, če podgane, potem ko so se naučile neke nove naloge, motijo, na primer tako, da povzročijo kratkotrajni napad konvulzij z elektrokonvulzivnim šokom, če se ti krči povzročijo takoj po tem, ko se je žival naučila nekaj, si tega podatka ne bo mogel zapomniti dolgo časa. Kratkoročni spomin ima, dolgoročni pa se ne oblikuje. Se pravi, to je prehod, ki ga je odkril Ebbinghaus, obstaja pri živalih in je tudi dovzeten za vplivanje na živčno aktivnost.

Izkazalo pa se je, da tako kot v poskusih Müllerja in Pilzeckerja, če ta elektrokonvulzivni šok odložimo na primer za 15 minut po treningu, potem to nikakor ne vpliva na razvijajoči se spomin. To pomeni, da so ti procesi univerzalni. In res, v naslednjih 20-30 letih se je izkazalo, da jih je mogoče opaziti pri vseh živalih, ki so sposobne učenja, od primatov do nevretenčarjev, na primer grozdnih polžev. Pri polžu lahko povzročite epileptične napade z injiciranjem posebnih zdravil, ki povzročajo epileptične napade, in zapomnil si bo, kaj se je naučil, če se napadi dajo takoj po treningu. To pomeni, da gre za univerzalno biologijo procesa.

Potem pa se je pojavilo vprašanje: če imamo zdaj orodja za modeliranje spomina in njegove konsolidacije v možganih živali, si lahko zastavimo naslednje vprašanje – kakšni so mehanizmi, kaj se dogaja v možganskih celicah? To je bil razcvet molekularne biologije. In več skupin znanstvenikov je takoj pomislilo, da mora biti tisto, kar je dolgo časa shranjeno kot informacija v telesnih celicah, povezano z genetsko informacijo, saj se beljakovine zelo hitro uničijo, kar pomeni, da se morajo zgoditi nekatere spremembe v aktivnosti genomov, ki povezana z DNK živčnih celic in spremembami njenih lastnosti.

In pojavila se je hipoteza, da je morda nastanek dolgoročnega spomina, poglejte, kakšen skok iz srca, sprememba lastnosti aktivnosti genoma živčnih celic, sprememba lastnosti dela in njihove DNK.

Da bi to preizkusil, je švedski znanstvenik Holger Heeden naredil različne in zelo lepe poskuse. Podgane je na primer naučil, da pridejo do krmilnika s hrano tako, da ... balansirajo na tanki, raztegnjeni, nagnjeni vrvici. In živali so se naučile nove veščine, vestibularne spretnosti in motorične spretnosti hoje po tej vrvici. Ali na primer s šapo dobiti hrano, katere živali je ne marajo dobiti iz cilindra, med podganami pa so tako kot pri nas levičarji in desničarji, pogledal je, kakšna žival. je bilo, nato pa mu dal možnost, da ga dobi samo z nasprotno tačko. Živali so se spet naučile.

Izkazalo se je, da ko se živali naučijo teh in drugih nalog, njihovi možgani doživijo skokovito izražanje genov, povečanje sinteze RNK in povečanje sinteze beljakovin. In to se zgodi ravno v tej fazi, takoj po pridobitvi novih informacij in njihovem prehodu v dolgoročno obliko, ki jo je odkril Ebbinghaus. Se pravi, tukaj spet vse sovpada.

Toda v bioloških raziskavah povsem korelativnim raziskavam, zlasti pri živalih, kjer je mogoče manipulirati z biološkimi procesi, običajno sledijo vzročna vprašanja. Ne samo, da se hkrati z učenjem povečata sinteza RNK in beljakovin, torej se izražajo geni, pomembno se je vprašati – ali so potrebni, da si lahko zapomnimo nove informacije? To je lahko naključna spremljava enega procesa drugemu. In da bi to preizkusili, je zelo hitro več skupin raziskovalcev, na primer Flexnerjeva skupina v ZDA, začelo živalim, ko se učijo nove naloge, vbrizgavati zaviralec sinteze beljakovin ali RNK, torej motiti to. val, val izražanja genov, ki spremlja učni proces.

Izkazalo se je, da se živali učijo normalno, pri njih niso motene stare oblike vedenja, ki so že bile razvite, še več, naučeno si lahko zapomnijo za kratek čas. Toda, ko pride do dolge faze prehoda na dolgoročni spomin in shranjevanje tega spomina za teden, mesece, tega spomina pri živalih ni. To pomeni, da motnje v delovanju genoma in oviranje sinteze molekul RNA in proteinov med učenjem preprečujejo nastanek dolgoročnega spomina. To pomeni, da je dolgoročni spomin res odvisen od delovanja genoma živčnih celic. In potem je zelo pomembno razumeti vprašanja, kakšni geni se vklopijo v živčnih celicah, kaj jih sproži v trenutku učenja in kakšne so njihove funkcije? Kako se to prevede v tisto, kar lahko sami doživljamo kot subjektivno ... našo subjektivno izkušnjo?

Sredi 80-ih (70-ih) sta dve skupini raziskovalcev, ena v Sovjetski zvezi, druga v Nemčiji in na Poljskem, istočasno odkrili takšne gene. V skupini, ki je delovala pri nas, smo skupaj z zaposlenimi na Inštitutu za molekularno biologijo in molekularno genetiko posebej iskali te gene. In kar nam je pomagalo najti, je bila hipoteza, da procesi, ki se dogajajo v možganih v času oblikovanja nove izkušnje, morda vključujejo iste celične principe in mehanizme, ki so vključeni v procese razvoja živčnega sistema, vzpostavljanje povezav in diferenciacija celic?

In ko smo odkrili delo enega od razvojnih regulatornih genov, ki kodira beljakovino, ki nadzoruje delo mnogih, mnogih drugih genov, tako imenovani "transkripcijski faktor," smo se odločili pogledati, tukaj je ta izraz prikazan rdeče, vidite, ja, v rdeči barvi v možganski skorji 19 dni starega podganjega zarodka. Odločili smo se, da vidimo, kaj se zgodi v možganih odraslih z delom tega gena?

Izkazalo se je, da živali, ki so v znanem okolju in se ne naučijo ničesar novega, praktično ne izražajo tega gena; živčne celice ne vsebujejo produktov tega gena. A takoj, ko se žival znajde v zanjo novi situaciji in si jo zapomni, pride do eksplozije izražanja tega gena v možganih.

Poleg tega, kot lahko vidite iz polj tega izraza, se ta izraz nanaša na ogromno število živčnih celic. Nahaja se v različnih možganskih strukturah. Kot se je pozneje izkazalo, so izrazna mesta zelo odvisna od tega, kakšno subjektivno individualno izkušnjo možgani trenutno pridobivajo. Pri nekaterih oblikah spomina so to določene cone izražanja, pri drugih drugačne. K temu se bomo še vrnili, ko bomo govorili o preslikavi spomina.

Medtem si poglejmo poenostavljen diagram, kaj se dogaja v celicah živčnega sistema, ko pride do učenja? Dražljaji, prevedeni v določene kemične molekule, ki delujejo na membrano nevrona ali živčne celice, prenašajo signale skozi citoplazmo celice do jedra. In tukaj se aktivirajo geni, ki sem jih pokazal, eden izmed njih na prejšnjem diapozitivu je transkripcijski faktor c-Fos.

Transkripcijski faktorji se razlikujejo po tem, da proteini, ki jih sintetizirajo – to je pojav proteinov v citoplazmi – ne ostanejo v citoplazmi, ampak se vrnejo nazaj v jedro. In v primeru genov družine c-Fos in c-Jun, drugega gena, za katerega se prav tako izkaže, da se aktivira v številnih učnih situacijah, med seboj tvorijo kompleksne proteinske komplekse, ki lahko vplivajo na ogromno število regij v genomu živčne celice. Te regije so regulatorne regije drugih genov. Z drugimi besedami, signal, ki prihaja do živčne celice med učenjem, skozi veliko, veliko vnosov, gre do ozkega grla aktivacije več transkripcijskih faktorjev, nato pa se njihov učinek razveji in spremeni program celotne celice, ker nekateri od teh geni so tarče, ki jih uravnavajo transkripcijski faktorji, faktorji povečajo njihovo aktivnost, nekateri pa jih zatrejo. Če želite, celica pod vplivom učne situacije preuredi svoj program dela.

Zakaj je bila ta shema zanimiva? Prvič, izkazalo se je, da poteka oblikovanje spomina skozi dve fazi sinteze beljakovin in izražanja genov. Prvi je takoj po treningu, ko ga je videl Ebbinghaus, takrat pa se aktivirajo tako imenovani zgodnji geni. Toda po tem sledi drugi val aktivacije po delovanju zgodnjih genskih produktov na genom. Tako imenovani pozni geni.

Drugič, ker je bila struktura zgodnjih genov, njihovih regulatornih regij in njihova sposobnost delovanja na določene regulativne regije drugih genov dobro raziskana v celični biologiji, je postalo mogoče dešifrirati drugi dve vprašanji. Torej, najprej smo ugotovili, kateri geni so to? Drugič, premikanje nazaj od takih genov, tukaj je prikazan na primer eden od zgodnjih genov. Vidite, da je na regulatornem mestu tega gena, ki ga predstavlja to zaporedje, združena množica transkripcijskih faktorjev, med katerimi sta phos in juna, o katerih sem govoril, obstajajo geni, ki imajo druga imena, obstaja transkripcijski faktor ki imajo druga imena, na primer krep .

In izkazalo se je, da so se pri premikanju nazaj vzdolž te verige in postavljanju vprašanj med treningom aktivirali zgodnji geni, kaj jih je povzročilo, kateri signali so pristali na njihovih regulativnih mestih, kateri signali so povzročili vezavo regulatorjev na njihova regulativna mesta, kateri od sekundarni prenašalci celic so prenašali te signale in končno, kateri receptorji so bili aktivirani?

Uspelo je dešifrirati zaporedje signalov iz jedra, od membrane do genoma živčne celice, ki delujejo med učenjem. In eden od pionirjev v tej raziskavi, ameriški nevroznanstvenik Eric Kendel z univerze Columbia, je prejel Nobelovo nagrado za dešifriranje te kaskade.

Te študije imajo veliko zanimivih posledic. Izkazalo se je, da so nepričakovane. Izkazalo se je na primer, da napake v nekaterih od teh elementov kaskade ne povzročajo samo učnih težav pri odraslih živalih, temveč povzročajo tudi bolezni, povezane z motnjami duševnega razvoja pri otrocih. To je neverjetna stvar. Ker so takšne bolezni, na primer Rubinstein-Taybijev sindrom, dolgo veljale za prirojene bolezni. Zdaj razumemo, da so v resnici to motnje, ki vodijo do pomanjkljivosti zgodnjih možnosti učenja, oblikovanja spomina pri otroku v prvih tednih in mesecih njegovega življenja. In prav zaradi tega je duševni razvoj moten.

In tudi posledice za to so različne. Ena stvar je, ko lahko ta otrok iz zdravstvenih razlogov prejme določena zdravila, ki izboljšajo te učne sposobnosti; Druga stvar je bila upoštevati, da je to prirojena bolezen, ki se po rojstvu ne zdravi.

Druga nepričakovana stvar, ki se je postopoma začela razjasnjevati pri razvozlavanju teh kaskad, je, da v svojih sestavnih delih res srhljivo spominjajo na tiste celične procese, do katerih pride med diferenciacijo živčnih celic v razvijajočih se možganih. Pogosto uporabljajo iste signalne molekule in nekatere od teh molekul so bile najprej odkrite med razvojem, nato pa se je izkazalo, kot na primer različni nevrotrofini, da so med učenjem tudi signalne molekule.

In druge molekule, kot so receptorji glutamata in NMDA, ki ga sprejemajo, so sprva preučevali v povezavi z učenjem, nato pa se je izkazalo, da igrajo ključno vlogo pri časovno odvisni aktivnosti stopnje razvoja nevronske povezave. Enako velja za različne druge messenger protein kinaze in končno za transkripcijske faktorje in ciljne gene.

Slika, ki jo dobimo, je, da ko pogledamo razvoj in učenje, vidimo zelo podobne molekularne kaskade. To pomeni, da je vsaka epizoda razvoja zelo podobna epizodi učenja oziroma da se razvojni procesi v možganih odraslih nikoli ne končajo. Vsako spoznavno dejanje je za nas majhna epizoda morfogeneze in kasnejšega razvoja. Toda pozor - katerega? - pod kognitivnim nadzorom, v nasprotju s tem, kar se dogaja med embrionalnim razvojem. Z drugimi besedami, naše znanje, naša psiha, naš um, ki določajo procese pridobivanja novega znanja, so tudi sprožilci diferenciacije celic, ki to znanje hranijo.

In na koncu še ena pomembna posledica. Dejstvo, da ima spomin molekularne mehanizme in da so številni od njih povezani s procesi, ki se ne odvijajo med celicami, temveč znotraj celice, ko se signal prenaša iz membrane v genom, pomeni, da poleg psihotropnih zdravil, ki so se pojavila v psihiatriji v 50-ih in so sposobni delovati na prenos signalov med živčnimi celicami, ki so sposobni uravnavati naše zaznavanje, čustva, bolečino, vedenje itd.

In v prihodnosti bomo imeli in se začenjajo pojavljati mnemotropna zdravila, ki imajo popolnoma drugačen učinek. Ker delujejo in bodo morale delovati na procese, ki nastanejo po obdelavi informacij v nevronskih mrežah, povezanih le z njihovim shranjevanjem, ne bomo opazili njihovih učinkov na naše vedenje, ne bodo imeli stranskih učinkov vzbujanja, inhibicije, sprememb v procesi našega zaznavanja ali pozornosti . Vendar bodo lahko dolgo časa modulirali procese pomnjenja informacij. In takšna zdravila se zdaj iščejo.

Tako so vprašanja molekularne biologije spomina, ki so izhajala iz študij bioloških osnov shranjevanja informacij v možganih, vodila do naslednjih odločitev: da oblikovanje dolgoročnega spomina temelji na aktivaciji univerzalne kaskade zgodnjih in pozni geni, kar vodi do prestrukturiranja učečega se nevrona, njegovega molekularnega, proteinskega fenotipa.

Iz raziskav v zadnjih letih vemo tudi, o čemer še nisem govoril, da se shranjevanje spomina skozi vse življenje izvaja zaradi epigenetskih preureditev, to je, da se spremeni stanje kromatina živčnih celic. Spremeni se stanje epigenetskega spomina v nevronu, stanje celične diferenciacije, shranjeno kot rezultat učenja, je možno tako dolgo, kot je stanje celične diferenciacije, ki ohranja svoje lastnosti živčne celice določene vrste v času razvoj.

Končajmo ta fragment tukaj. Mislim, da govorim 42 minut, kajne? Ali imamo čas za vprašanja?

vprašanje:(težko slišati) Imam vprašanje. ...teorija, ..biti nezavedno...

odgovor:mogoče. O tem bom govoril v drugem delu.

vprašanje:Hvala vam. In potem drugo vprašanje. Kako končen je naš spomin ...

odgovor:Nobeden od eksperimentalnih poskusov določitve velikosti in omejitev pomnilnika ni povzročil omejitev. Na primer, v enem od poskusov, ki jih je izvedel kanadski psiholog Stanling, so preučevali, koliko obrazov so si učenci lahko zapomnili. V kratkih intervalih so jim pokazali različne fotografije, nato pa so čez nekaj časa, ko so pokazali dve fotografiji, morali ugotoviti, katera je bila prikazana in katera je nova? Izkazalo se je, da je prva stvar, da je natančnost reprodukcije visoka in ni odvisna od glasnosti, torej je bilo vse omejeno le z utrujenostjo učencev. Do 12 tisoč fotografij je bilo na primer reproduciranih z natančnostjo do 80 odstotkov.

Upoštevajte, da je tukaj seveda pomembno, kaj je bilo narejeno, tukaj je bil spomin za prepoznavanje in ne aktivna reprodukcija. Toda kljub temu je to drugačna oblika spomina.

vprašanje: Dober večer

odgovor: Dober večer.

vprašanje:Študent RSUH, če mi dovolite, bi rad postavil naslednje vprašanje. V uvodnem delu predavanja ste govorili o tako novem problemu, kot je znanost o možganih in znanost o umu. To je seveda povezano s temo, s katero se ukvarjate, z umetno inteligenco. Sčasoma se mi zdi, da bi morale inteligentne oblike življenja postati prilagodljive, revolucionarne, razvijajoče se, kar lahko na splošno privede do tega, da uidejo izpod nadzora. Koliko se to vprašanje zdaj preučuje in kdaj bi lahko postalo aktualno? In drugič, da bomo z ustvarjanjem takšnih novih oblik intelektualnega življenja, kot mislite, pripravljeni na razvoj takih dogodkov, ko bodo te nove intelektualne oblike življenja postale, no, morda ista bitja, kot smo zdaj, ker nekoč nekoč tudi to ni daleč in ta scenarij je možen. Hvala vam.

odgovor:Bojim se, da bi naredil napako pri napovedi. Na splošno izkušnje zadnjih let kažejo, da napredek na tem področju, mimogrede na področju raziskovanja možganov in uma, ni v enaki meri na področju umetne inteligence, napredek tam je počasnejša, a kljub temu tako neverjetna in nepredvidljiva, da se morebitne napovedi že čez nekaj let lahko izkažejo za zmoto. Ampak moja napoved bo naslednja.

Še nimamo bitij, ki bi bila sposobna kot umetna inteligenca – prvič: reševati enake probleme, kot jih rešuje človek, niti približno, še posebej v pogojih spreminjanja prilagodljivih situacij.

Znanstveniki pri DARPA, ameriški obrambni agenciji, so pred nekaj leti uvedli nov program umetne inteligence in dejali, da bodo prenehali financirati vse raziskave klasičnih shem umetne inteligence, ker so verjeli, da so biološki možgani v kontekstu reševanja problemov prilagajanja biološki možgani. boljša od najboljše obstoječe oblike umetne inteligence, zgrajene na trenutnih arhitekturah za milijone do milijarde krat. Si lahko predstavljate razliko?! Ne gre za hitrost delovanja. Gre za sposobnost generiranja novih rešitev v dinamično spreminjajočem se okolju.

Kdaj bo ta ovira premagana milijone in milijarde krat? No, morda je to predvidljiva prihodnost, vsaj več skupin univerz in podjetje IBM je začelo raziskovati novo arhitekturo, kjer se njeni elementi hkrati učijo in zmorejo računati, torej podobno, kot dejansko počne živčni sistem, kjer ni ločenega pomnilnika za shranjevanje in ločeno informacijskih elementov.

Mislim, da ima umetna inteligenca še eno težko težavo. Da do sedaj vsi sistemi, ki jih ustvarimo, začetni pogoj njihovega obnašanja postavi človeški ustvarjalec, to pomeni, da ni sposoben sam generirati teh začetnih pogojev. Ni imela evolucije. Toda tudi to je premagano v modelih umetnega življenja, evolucijskega dela, kjer se začne z zelo preprostimi živčnimi mrežami. Nato jim je dovoljeno, da se razvijajo v okolju in postopoma rešujejo prilagoditvene težave. In celo same prilagoditvene naloge se pojavljajo za to inteligenco, nove, ki jih ustvarjalci niso predvideli.

Tako da bomo morda v naslednjih 10 do 15 letih videli znaten napredek na teh področjih. Ali bodo dosegli subjektivno izkušnjo in človeško psiho, je zelo težko vprašanje, mislim, da ne.

vprašanje:....Marina... gimnazija 1529. če danes poznamo mehanizme človeškega učenja, kako potem ocenjujete možnost takojšnjega učenja jezikov, takojšnjega pridobivanja veščin s strani človeka, ki ... veliko stikov?

odgovor:Glede na to, kar vemo o učenju pri ljudeh in živalih, je to proces, ki je sestavljen iz ločenih, ponavljajočih se dejanj. V vsakem od njih se pridobi določena enota novega znanja. Da bi obvladali jezik, tega ne moremo narediti v enem skoku. To zahteva na tisoče ali desettisoče ponovitev pri otroku, ki ustvarja nove hipoteze o okoliškem svetu in zvokih, ki jih zaznava, jih preizkuša, zavrže, potrjuje, gradi shemo.

Prenos rezultatov takšnega usposabljanja, ki je, mimogrede, zgodovinsko v smislu, da ga vsak otrok opravi na svoj način, mehanično, prenese v glavo drugega človeka ali celo v umetno inteligenco, je danes nemogoča naloga. Nemogoče se je naučiti novega jezika naenkrat, tako kot ni mogoče hkrati pridobiti izkušenj petih let otrokovega življenja.

vprašanje: Hvala vam.

odgovor:prosim Zlom? Ali mislimo, da je odmor ali imate še kakšno vprašanje?

vprašanje:Novikov Dmitry, gimnazija 1529, hotel sem vprašati, slišal sem, da obstajajo zdravila, ki pomagajo izboljšati razvoj spomina, obstajajo rezultati in katere procese v možganih ustavijo?

odgovor:Takšna zdravila obstajajo. Znani so že dolgo. Nekatere med njimi so zdravila, ki so znana že stoletja, običajno zeliščni pripravki. Drugi so kemikalije. Na primer, zdravila iz skupine amfetaminov, ki uravnavajo procese prenosa signalov v živčnih celicah, so že med drugo svetovno vojno uporabljali za spodbujanje sposobnosti spomina, pozornosti in učenja na obeh straneh, nemška, angleška in Ameriški.

V 50. letih je prišlo do razcveta poskusov, da bi jih na primer uporabili študenti, da bi izboljšali svojo sposobnost pomnjenja velikih količin informacij med pripravo na izpite. In zdaj naokoli krožijo blažje različice teh zdravil, kot je na primer Ritalin...vsaj na ameriških univerzah in nekateri študenti jih uporabljajo. Toda postalo je jasno, da imajo stranske učinke.

Da, prvič, ne vplivajo posebej na spomin, ampak vplivajo na procese, povezane z ... so psihotropni, ne mnemotropni, vplivajo na procese, povezane z zaznavanjem, pozornostjo, koncentracijo itd.

drugič Od njih lahko razvijete odvisnost, kar je zelo neprijetno. Mlajši ko se to zgodi, bolj nevarno je lahko. Dandanes se ustvarjajo zdravila, ki lahko delujejo na signale, ki se prenašajo že znotraj živčne celice. Nekatere od teh kaskad, ki so bile odkrite, so bile patentirane. Iščejo se zdravila, ki bi lahko selektivno modulirala te lastnosti spomina, ne da bi vplivala na psihotropno komponento, to je psihogeno komponento.

Trg tovrstnih substanc je še vedno zelo majhen, ustvarjene so predvsem za zdravljenje motenj spomina pri starejših ljudeh, predvsem z nevrodegenerativnimi boleznimi, nekatere izmed njih pa bi lahko v prihodnosti uporabljali kot kognitivne stimulanse. Vsaj zadnja leta se aktivno razpravlja o uporabi takih kognitivnih ali mnemotropnih zdravil pri zdravih ljudeh. Glede odgovornosti uporabe pa obstajajo posebne etične komisije, ki razpravljajo o tem, ali je to dopustno ali ne? Toda tukaj je trend jasen. Takšni spominski vitamini.

Zlom? Imamo 10 minut.

Glas iz zakulisja:Posneti moramo vaše slovo od občinstva, lahko to naredimo?

-Globa. Da, naredimo to.

Ob slovesu sem želel povedati naslednje: vidite, vprašanja, ki so bila postavljena, so se nanašala na določene tehnologije, to je sposobnost upravljanja pomnilnika, sposobnost pridobivanja velike količine informacij naenkrat, sposobnost prenosa in obvladovanja. jezik v kratkem času, možnost prejemanja varnih in učinkovitih tablet za izboljšanje spomina. To je vse res. Ampak, ker smo na kanalu "Kultura", bi rad rekel o drugi strani, da je znanje našega spomina naše znanje o sebi. Ker, kot je dejal Gabriel García Márquez: "Življenje niso dnevi, ki so preživeti, ampak dnevi, ki se jih spominjamo." In preučevanje mehanizmov možganov in spomina - v veliki meri za znanstvenike, ki preučujejo to vprašanje, ni problem ustvarjanja novih tehnologij, čeprav je to pomembno, temveč problem sledenja starodavnemu oraklju, ki je ukazoval - spoznaj samega sebe !

Bodimo pozorni tudi na to. Najlepša hvala.

Toda ta sinteza se morda mnogim od vas zdi naravna. Želim ga primerjati s tem, kar se je dogajalo prej, da bo jasno, kje smo in v katero fazo gremo?

Prva je razširjena materialna substanca, res extensa – to so naša telesa, to so naši možgani, to so telesa živali, kar imajo živali. In drugo je nesmrtna duša, nerazširjena duhovna snov, ki jo ima samo človek. To pomeni, da so živali avtomati, da se lahko obnašajo brez sodelovanja duše in uma, človek pa ima dušo, ta določa njegova dejanja. In ta dva svetova je težko združiti, saj je to svet prostorskih in neprostorskih pojavov.

Tukaj smo pravzaprav v vsaj 400-letni tradiciji in inerciji dojemanja sveta, razdeljenega na ta dva dela – možgane in um. In to, kar se danes dogaja v znanostih o možganih, zakaj je to pomemben trenutek, briše to črto in kaže, da je delo možganov tudi delo uma, da možgani delujejo kot ogromna populacija milijonov, desetin milijonov , morda včasih na stotine milijonov, ki se sinhrono aktivirajo, vklopijo skupaj z določeno aktivnostjo živčnih celic. Te skupine celic, funkcionalni sistemi, so shranjeni kot struktura naše individualne izkušnje. In naš um je manipulacija teh skupin.

Mimogrede, ideje so tako stare kot Platonove ideje o ločenosti, saj se je Aristotel držal prav koncepta enotnosti možganov in uma oziroma duše in telesa.

Mimogrede, po dešifriranju teh zvezkov, objavljenih v 80. letih, začnemo razumeti, kako globok je bil Darwin in kako globoko je razmišljal o možganih in umu ter o duši in mišljenju, tako globoko kot o biologiji na splošno in o evolucija. In kot vidite, je zapisal leta 1938, presenetljivo, mesec in pol pred svojim znamenitim posnetkom, ko ga je presunila ideja o naravni selekciji, ki jo je narekovalo branje Malthusa. To je zapisal avgusta 1938: »Izvor človeka je zdaj dokazan, te misli so kvasile v njem. In po tem bi morala metafizika cveteti, kajti tisti, ki razume pavijana, bo za metafiziko naredil več kot Locke.« To je biološki raziskovalni program. To je program, ki pokaže, da so naši možgani in um eno. Um je funkcija možganov, ki je nastala v evoluciji. Potreben je bil za prilagoditev in od živali se ne razlikujemo po kardinalnih lastnostih prisotnosti duše ali uma in njune odsotnosti pri živalih. Ustvariti moramo novo teorijo o tem, kako možgani ustvarjajo procese mišljenja, zavesti in psihe, ki temelji na teh evolucijskih načelih.