Žmogaus smegenų supratimas yra neabejotinai vienas iš sunkiausių šiuolaikinio mokslo uždavinių. Pagrindinis per pastaruosius 200 metų pagrindinis požiūris buvo susieti smegenų funkcijas su skirtingais smegenų regionais ar net atskirais neuronais (smegenų ląstelėmis). Tačiau vis daugiau ir daugiau naujausių tyrimų rodo, kad mes galime klysti bandydami suprasti žmogaus protą.
Idėja, kad smegenis sudaro keli regionai, atliekantys specifines užduotis, vadinama moduliavimu. Iš pradžių tai atrodė gana sėkmingai. Pvz., Tai gali paaiškinti, kaip atpažįstame veidus, suaktyvindami specifinių smegenų sričių grandinę pakaušio ir laikinojoje skiltyje. Tačiau kūnus apdoroja visiškai skirtingi smegenų regionai. Ir mokslininkai mano, kad kitos sritys - atminties sritys - padeda sujungti šiuos suvokimo stimulus, kad būtų sukurtos holistinės žmonių reprezentacijos. Tam tikrų smegenų sričių veikla taip pat buvo susijusi su specifinėmis ligomis ir ligomis.
- „Salik.biz“
Priežastis, kodėl šis požiūris buvo toks populiarus, iš dalies yra dėl technologijos, kuri suteikia mums precedento neturintį smegenų pjūvį. Funkcinis magnetinio rezonanso tomografija (fMRI), stebintis smegenų kraujotakos pokyčius, leidžia mokslininkams pamatyti, kaip smegenų sritys suaktyvinamos reaguojant į veiksmus - tai leidžia jiems susieti funkcijas. Tuo tarpu optogenetika, kuri naudoja genetinį neuronų modifikavimą, kad šviesos impulsai valdytų jų elektrinį aktyvumą, galėtų mums padėti ištirti jų specifinį indėlį į smegenų funkciją.
Nors abu metodai duoda nepaprastai įdomių rezultatų, neaišku, ar jie kada nors suteiks mums prasmingą smegenų supratimą. Neurofiziologas, atradęs ryšį tarp neurono ar smegenų srities ir konkretaus, bet iš esmės savavališko fizinio parametro, pavyzdžiui, skausmo, gali daryti išvadą, kad šis neuronas ar ši smegenų dalis kontroliuoja skausmą. Ir tai yra ironiška, nes net ir pačios smegenys turi užduotį rasti koreliacijas visame, ką daro.
O kas, jei mes vietoj to apsvarstytume galimybę, kad visos smegenų funkcijos yra paskirstytos smegenyse ir kad visos smegenų dalys prisideda prie visų šių funkcijų? Jei taip, rastos koreliacijos gali būti tobulas intelekto spąstai. Ir tada turime išspręsti problemą, kaip tam tikros funkcijos neurono regionas ar tipas sąveikauja su kitomis smegenų dalimis, kad būtų suformuotas prasmingas integruotas elgesys. Iki šiol nėra bendro šios problemos sprendimo - tik hipotezės dėl konkrečių atvejų, pavyzdžiui, atpažįstant žmones.
Šią problemą gali puikiai iliustruoti neseniai atliktas tyrimas, kuris parodė, kad psichodelinis vaistas LSD gali sutrikdyti regėjimą paaiškinančią modulinę organizaciją. Be to, netvarkingumo laipsnis yra susijęs su „asmenybės sutrikimo“laipsniu, kurį žmonės turi vartodami narkotikus. Tyrimai parodė, kad vaistas daro įtaką tam, kaip kelios smegenų sritys sąveikauja su likusiomis smegenimis, padidindamos jų sujungiamumo lygį. Taigi, jei kada nors norėsime suprasti, koks iš tikrųjų yra mūsų savęs jausmas, turime suprasti ryšius, vykstančius giliai tarp smegenų regionų kaip sudėtingo tinklo dalį.
Reklaminis vaizdo įrašas:
Kelias pirmyn?
Šiandien kai kurie tyrinėtojai mano, kad smegenys ir visos jų ligos gali būti suprantamos tik kaip daugybės neuronų, pasiskirsčiusių visoje centrinėje nervų sistemoje, sąveika. Bet kurio atskiro neurono funkcija priklauso nuo visų tūkstančių neuronų, su kuriais jis susijęs, funkcijos. Jie, savo ruožtu, priklauso nuo kitų. Tas pats regionas arba tas pats neuronas gali būti susijęs su daugybe kontekstų, tačiau, atsižvelgiant į kontekstą, jie turi skirtingas specifines funkcijas.
Galbūt mažyčiai šių neuronų sąveikos sutrikimai sukelia lavinos efektus tinkluose ir lemia depresijos ar Parkinsono ligos vystymąsi. Bet kokiu atveju, mes turime suprasti šių tinklų mechanizmus, kad suprastume šių ligų priežastis ir simptomus. Neturėdami išsamaus vaizdo, greičiausiai negalėsime sėkmingai išgydyti šių ir daugelio kitų ligų.
Visų pirma, neuromokslas turi pradėti tyrinėti, kaip tinklo konfigūracijos atsiranda dėl nuolatinių smegenų bandymų įprasminti pasaulį. Taip pat turime gauti aiškų vaizdą, kaip žievė, smegenų kamienas ir smegenėlės sąveikauja su raumenimis ir dešimtimis tūkstančių optinių ir mechaninių jutiklių visame kūne, kad būtų sukurtas vieningas vaizdas.
Prisijungimas prie fizinės realybės yra vienintelis būdas suprasti, kaip informacija pateikiama smegenyse. Viena iš priežasčių, kodėl pirmiausia turime nervų sistemą, yra ta, kad norint judumui vystytis reikalinga valdančioji sistema. Kognityvinės, psichinės funkcijos ir net mintys gali būti laikomos mechanizmais, kurie atsirado geriau planuojant judesių ir veiksmų pasekmes.
Taigi, neuromokslo kelias gali būti labiau nukreiptas į bendruosius nervų įrašus (naudojant optogenetiką ar fMRI), kai tikslas nėra priskirti kiekvienam neuronui ar smegenų sričiai kokią nors konkrečią funkciją. Tai gali būti panaudota teoriniuose tinklo tyrimuose, kuriuose atsižvelgiama į įvairius stebėjimus ir pateikiamas integruotas funkcinis paaiškinimas. Bet teorija turėtų padėti mums ne tik mušti aplink krūmą, bet ir kurti eksperimentus.
Pagrindinės kliūtys
Tai nebus lengva. Šiuolaikinės technologijos yra brangios - į jas investuojami dideli finansiniai ištekliai, taip pat nacionalinis ir tarptautinis prestižas. Kita kliūtis yra ta, kad žmogaus protas linkęs rinktis paprastesnius, o ne sudėtingesnius sprendimus, net jei pirmasis negali paaiškinti rezultatų taip plačiai, kaip antrasis.
Visi neuromokslo ir farmacijos pramonės santykiai taip pat grindžiami moduliniu modeliu. Tipiškos strategijos, susijusios su įprastomis neurologinėmis ir psichinėmis ligomis, yra nustatyti vieno tipo receptorius smegenyse, į kuriuos vaistas gali nukreipti visą problemą.
Pvz., SSRI (selektyvieji serotonino reabsorbcijos inhibitoriai), kurie blokuoja serotonino absorbciją smegenyse, kad jų būtų lengviau gauti, šiuo metu naudojami daugeliui skirtingų psichinės sveikatos problemų, įskaitant depresiją, gydyti. Tačiau jie neveikia daugelio pacientų ir gali sukurti placebo efektą.
Taip pat dabar epilepsija laikoma atskira liga ir gydoma antikonvulsantais, slopinančiais visų neuronų aktyvumą. Šie vaistai veikia ne visiems. Bet koks momentinis smegenų grandinės sutrikimas - ir kiekvienas pacientas gali turėti tūkstantį unikalių suveikimo mechanizmų - gali smegenis perduoti į epilepsijos būseną.
Šiuo požiūriu neuromokslas pamažu praranda kompaso adatą pakeliui į smegenų supratimą. Mes būtinai turime tai pakeisti. Tai gali būti ne tik raktas į kai kurių rimčiausių mokslo žinomų paslapčių, tokių kaip sąmonė, supratimą, bet ir padės gydyti daugelį įvairių ligų ir sveikatos problemų - tiek fizinių, tiek psichinių.
ILYA KHEL