Opdagelsen af nye muligheder for den menneskelige hjerne sker oftere og oftere. Samtidig kan forskere ikke helt forstå, hvordan han stadig arbejder. Svyatoslav Medvedev, doktor i biologiske videnskaber, korresponderende medlem af det russiske videnskabsakademi, direktør for Human Brain Institute, fortalte Rosbalt i et interview med Rosbalt som en del af projektet Better Half of Life om hvilke hemmeligheder og mysterier i hjernen der stadig er uløst.
Læge i biologiske videnskaber, korresponderende medlem af det russiske videnskabsakademi, direktør for Human Brain Institute Svyatoslav Medvedev.
Svyatoslav Vsevolodovich, folk har studeret hjernen i hundreder af år. Hvor store fremskridt har du gjort i løbet af denne tid?
- Ikke engang hundreder af år, men tusinder. Den første kraniotomi - kraniotomi - blev udført omkring 5000 f. Kr. Selv Hippokrates hævdede, at intelligens er et eller andet sted i den forreste ventrikel, det vil sige, han gættede korrekt den frontale cortex ledende rolle. Og studerende fra den antikke anatom Herophilus blev berømt for det faktum, at han ved at åbne lig kom til den konklusion: hjernen er for det første centrum for hele nervesystemet og for det andet tankens organ.
Folk har altid været interesseret i deres egen enhed. Men den menneskelige hjerne forblev et mysterium. Fordi det er placeret under et ret stærkt kranium, og det er svært at komme til det. Selv hvis denne kasse åbnes, giver hjernen indtryk af, skal vi sige, gelé. Det ser ikke ud til noget særligt. Men da denne "gelé" begyndte at blive undersøgt, kom fantastiske ting frem.
Det viste sig, at hjernen hos en almindelig voksen vejer 1-2 kg, og den største hjerne er i idioter. Det vil sige, det kan ikke siges, at jo større hjernen er, jo smartere personen. Hjernen bruger en fjerdedel af al den energi, kroppen har brug for - 20% ilt og 25% glukose. Rotter hjernebarken er 5 kvm. cm, chimpanser - 500 kvm. cm, og en person - så meget som 2300 kvm. se I cortex er der omkring 10 milliarder neuroner, og antallet af forbindelser mellem dem er større end antallet af partikler i universet. Samtidig er dyrs tænkemuligheder for eksempel hunde og mennesker radikalt forskellige på trods af at hunde er meget intelligente. Hvad gør forskellen? Hvad gør den menneskelige hjerne til det mest perfekte objekt, der er kendt? Hvordan tænker en person? Forskernes kontrovers omkring disse spørgsmål fortsætter i dag.
Hvilke videnskabelige opdagelser kaster lys over hjernens mysterier?
Salgsfremmende video:
- Opdagelsen af elektroencefalogrammet i det tyvende århundrede gjorde det muligt at observere hjernens elektriske aktivitet fra hovedbundens overflade. Og det næste gennembrud inden for forskning bestod af registrering af aktivitet fra elektroder implanteret til terapeutiske formål hos patienter i bestemte områder af hjernen. Med deres hjælp gjorde neurofysiologen Natalya Petrovna Bekhtereva en fantastisk opdagelse: den berømte fejldetektor. I 1968 opdagede hun, at hjernen har en mekanisme, der stabiliserer både dens arbejde og menneskelige adfærd. Han kontrollerer løbende for at se, om alt går rigtigt.
Faktum er, at der for langt størstedelen af vores aktiviteter er en standard for deres implementering. Det giver dig mulighed for ikke at blive distraheret af rutinen, opretholder en stabil tilstand i en sund krop samt den korrekte udførelse af daglige aktiviteter og reagerer på en uoverensstemmelse mellem den virkelige situation og den model, der er gemt i hukommelsesmatrixen.
Når en person laver en fejl - sig, siger, at to gange er fem, eller gør en unøjagtighed i et digt, som han kendte, tændes et nødlys i matrixen. En fejldetektor kontrollerer alle dine handlinger. Du forlader huset og tænker: "Der er noget galt!" Når du kommer tilbage, er det sådan: du glemte din tegnebog, slukkede ikke lyset, strygejern eller komfur i køkkenet. Hvis denne hjerne "enhed" fungerer korrekt, kan du roligt gå rundt i dine daglige aktiviteter, som normalt udføres automatisk.
Opstår der fejl på denne detektor?
- Selvfølgelig, og bliver ofte årsagen til psykisk sygdom. Detektoren, som hjernens grundlæggende mekanisme, er meget modstandsdygtig. Men hvis det bryder sammen, bliver det så at sige til en fejlbestemmende - og stabiliserer den patologiske tilstand. Lad os sige, at du havde en terminal sygdom, men overlevede. Og så foretrækker fejldetektoren ikke at eksperimentere, ikke ændre noget til det bedre eller til det værre. For eksempel blev højre arm brudt, personen begyndte at gøre alt sammen med venstre. Gipset blev fjernet, og han fortsætter med at arbejde med sin venstre hånd … Tidligere bundet de endda den sårede hånd til kroppen, så personen igen udviklede en sund.
Det samme gælder for obsessive tilstande som stofmisbrug. En person forstår, at dette ikke er nødvendigt, men han kan ikke modstå nedbrydningen af hjernens hovedmekanisme. I nogle tilfælde desorganiserer dette hans liv fuldstændigt.
Dette er prisen, der skal betales for hjernens høje stabilitet, som leveres af detektoren ikke kun i "normen", men også i patologi. Fysiologisk er dette forståeligt: organismenes overlevelse er i det mindste sikret, og enhver ændring er fyldt med destabilisering og forringelse - trods alt ved fejldetektorer ikke, hvad der er godt og hvad der er dårligt.
Og hvis en person bevidst begår en fejl? For eksempel med henblik på manipulation - det vil sige lyve?
- Selv med en bevidst og rentabel løgn rapporterer detektoren stadig en "uorden". Dette er nødvendigt, så en person ikke tror på sine egne løgne. For eksempel, hvis du siger til nogen: "Gå, isen er stærk nok", vel vidende at det i virkeligheden ikke er det, så vil du selv ikke følge.
Det er umuligt at bevidst blokere fejldetektoren. Derfor er enhver tvang på dette område - for eksempel forsøg på at sætte politibetjente på stofmisbrugere - meningsløs.
Hvilke metoder til hjerneforskning anvendes i dag?
- Positronemissionstomografi, funktionel magnetisk resonansbilleddannelse, magnetoencefalografi, elektroencefalografi og andre. For eksempel bruges EEG til nøjagtigt at kortlægge den elektriske aktivitet i cortex. Du kan se, hvordan hjernens exciteringscentre bevæger sig i løbet af dens aktivitet (det såkaldte "lyspunkt af bevidsthed", som formuleret af fysiolog Ivan Pavlov). Samtidig ligger alle eksisterende og konstant udviklende tekniske måder til registrering af hjerneaktivitet betydeligt foran de accepterede beregningsmetoder til dataanalyse. Der er også fysiologiske begrænsninger - for eksempel kan du øge den rumlige opløsning af PET, men dette vil automatisk føre til en stigning i strålingseksponering, hvilket er uacceptabelt for menneskers sundhed.
Teknologiske fremskridt har gjort det muligt at få en enorm mængde ny information om hjernen gennem de sidste årtier. Nogle årlige videnskabelige fora samler mere end 3000 deltagere - dette er kilometer med plakater med en utrolig vifte af information. Næsten hvert hjerneområde og cerebral forsyning af næsten alle tænkelige kropsfunktioner er blevet undersøgt. De data, som forskere modtager, fortolkes imidlertid ofte fejlagtigt. Vi har samlet en enorm mængde faktuelt materiale om hjernekortlægning. Men viden om hjernens love er ret beskeden.
Men hvad forstod du? Hvad er hjernen for dig?
- Hjernen er en grænseflade, en mellemmand, en forbindelse mellem materialet og idealet. Det er et organ, der forbinder den menneskelige psykes verden, idéernes verden og virkelighedens verden. Et værktøj, hvormed vores tanker bliver til handlinger. Det vil sige, hjernen oversætter det, der findes i vores fantasi, til virkelighed. Og som fysiologen Ivan Sechenov sagde, smiler Garibaldi, når han skældes ud for overdreven kærlighed til sit hjemland, skælver pigen før den første date - begge bliver i sidste ende til bevægelse.
Desuden er hjernen et system. Dets højere funktioner leveres ikke af arbejdet i de enkelte områder, men af deres interaktion. Som et resultat genereres der noget mere end deres indledende specialisering, for eksempel: tale, kreativitet osv., Det vil sige hvad en person udvikler i livsprocessen.
Du sagde, at hjernen er meget modstandsdygtig over for skader. Hvor meget?
- Rigtig meget. Der er forbløffende sager. For eksempel blev en englænder i det 19. århundrede banket gennem hovedet med en koeben, så meget, at en jernstang gik gennem øjenhulen og kom ud på den anden side af kraniet. Men denne mand overlevede, bevarede fuldstændig fornuft og levede i lang tid. Han blev meget kræsne og gnaven, og alt andet forblev uændret. Historien kender også et tilfælde, hvor en bestemt hærkaptajn modtog et gennemgående kuglesår i øjet: en muskets kule smadrede sandsynligvis de forreste sektioner af frontallappen - udgangshullet var i templet. Ikke desto mindre senere blev denne kaptajn ved navn Kutuzov en feltmarskal …
Kan hjernen "overleve" uden et kranium overhovedet?
- Hvorfor? Teknisk set kan det være muligt, men hvad er meningen med en sådan operation? Hvis hjernen ikke dør, adskilt fra kroppen, vil den være i en tilstand af "låst inde" - "en låst person". Dette fænomen observeres hos patienter i koma. Den autonome hjerne har ingen forbindelser med sanseorganerne, den vil ikke føle noget, det vil ikke være muligt at kommunikere med den. Du vil ikke engang være i stand til at forstå, om han tænker eller ej. Videnskab har ikke brug for dette og er ikke interessant.
Er det realistisk at skabe en kunstig protese af en del af hjernen, en neurochip, der vil erstatte noget sygt, beskadiget område?
- Jeg tror, ja. Mest sandsynligt kan der laves en auditiv protese eller synsprotese. Men indtil videre er vi stadig langt fra det.
De siger, at amerikanske forskere har fundet en måde at befri folk for dårlige minder, fobier og depression ved hjælp af en enhed, der ligner "hukommelsesviskelæderet" fra science fiction-filmen "Mænd i sort". Jeg trykkede på knappen og slap af med mareridtet eller psykotraumaen … Er det muligt?
- Selvom det er tilfældet, så er denne hukommelse stadig i en højt udviklet væsen. Alt i vores hjerne er ekstremt sammenflettet. Du tager en episode fra din hukommelse, forbindelsen med den forsvinder, men hjernen finder det på en eller anden måde stadig og beder ikke om din tilladelse. Underbevidstheden er en uforudsigelig ting.
Og her er endnu et nyt: neurofysiologer fra Israel har udviklet en enhed, der gør det muligt for blinde at "se" med ørerne. Billedet fra kameraet oversættes til en lydbølge, som igen behandles af hjernens visuelle cortex. Som et resultat giver hjernen en person et "billede" som det, som delfiner ser …
- Du kan ikke se med dine ører! Det er ikke de områder af hjernen, der arbejder her, der modtager primær information, det vil sige synsorganerne, men de, der analyserer det. Når en person ikke ser, begynder han at forstå signalerne. Det er som at parkere din bil: Hvis du parkerer din bil ved hjælp af radar, bipper systemet. Du hører lydene af "tisse-tisse-tisse …" og fra dem estimerer du afstanden til forhindringen, selvom du ikke kan se den. Dette er ikke en vision, men transmission af information om nogle specifikke ting. At beundre på denne måde fungerer f.eks. Et billede i al dets mangfoldighed ikke.
Og hvis billedet er fyldt med chips, der begynder at offentliggøre denne meget "pee-peep …" ved forskellige frekvenser? Hvad så?
- Lad os regne. Opløsningen i maleriets værker er et sted i en brøkdel af en millimeter. Det betyder, at der på et lærred, fx en meter to, skal være næsten en milliard chips. Det vil simpelthen være urealistisk at behandle alle deres signaler, og en blind person vil ikke være i stand til at se på billedet på denne måde.
Kan en person skrive tekst ved hjælp af tanke?
- Let. Kun det vil være længere end normalt
Den engelske teoretiske fysiker Stephen William Hawking, fuldstændig immobiliseret som følge af en sygdom, styrer computeren ved hjælp af en sensor, der er fastgjort til ansigtsmusklerne i hans kind. Efter din mening udfører han virkelig videnskabeligt arbejde og kommunikerer med andre på denne måde?
- Faktisk - der er en mulighed for sådan kontrol.
Men selv den sædvanlige typning på denne måde skal være utrolig langsom …
- Og han gør det hurtigt nok - han vænnede sig til det … For nylig så jeg, hvordan en pige stod i kø i en butik og skrev tekstbeskeder i samme hastighed, som professionelle maskinskrivere skriver. Hun havde en lang negle, og hun bankede hurtigt på den på skærmen med den. Det er et spørgsmål om vane.
Du sagde, at problemet for hjerneforskere nu er at klare at analysere hele strømmen af indgående information. Det vil sige, nye data ankommer hurtigere, end du kan behandle det?
- Ja - og hvordan vi forstår, hvordan vi behandler dem.
Betyder dette, at hjernevidenskab er i en eller anden form for krise?
- Tværtimod udvikler den sig intensivt. Jo mere vi ikke forstår noget, jo mere interessant er det.
Interviewet af Vladimir Voskresensky