„Mokslininkai išsprendė mąstymo paslaptį“? Kol kas, deja, dar ne visai, bet procesas vyksta. Norėčiau, žinoma, vieną dieną parašyti populiaraus mokslo užrašą tokiu pavadinimu, bet vargu ar mes gyvensime. Net kilo pagunda vadinti šį straipsnį taip, iš anksto - ranka nuėjo savaime. Bet mes vis tiek stabdėme, nes taip elgiamasi ne neuromoksle. Viskas čia vyksta pamažu. Praėjusio mėnesio moksliniai darbai yra tik keli žingsniai atsakymo į klausimą: „Kas yra sąmonė ir kaip ji veikia?“Bet mums, naiviems pasauliečiams, taip pat geriau pereiti prie šios paslapties supratimo palaipsniui (kitaip, neduok Dieve, svarbiausiu momentu mes nieko nesuprasime ir būsime nusiminę).
Taigi, šiandien - trys žingsniai, trys paprasti faktai apie jūsų smegenų darbą.
- „Salik.biz“
1. Smegenys mąsto su kūnu
Pavyzdžiui, jūs paėmėte į galvą perskaityti senovės poeto Catullus *. Tavo akys bėga per linijas:
Atis nuskrido per jūrą skraidančiu, lengvu laivu, Paskubėję greitai nubėgti į Frygijos miškų dykumą, Tuose tankiuose giraites tankuose, į deivės šventas vietas.
Reklaminis vaizdo įrašas:
Mes kurstome žiaurią aistrą, kuri sukėlė girtą įniršį, Jis kastrino savo jauną kūną aštriu akmeniu.
Laikydamasis šios paskutinės frazės, vyriškas skaitytojas tikriausiai pajus nemalonų vėsą apatinėje kūno dalyje („ten, kur vaikščiojo energingas pjautuvas“, kaip tai darė kitas poetas Fiodoras Tyutčevas). Pažiūrėkite, ką tai reiškia neuromokslų kalba: Kol skaitėte frazę, jūsų smegenys mėgino atpažinti žodžius. Jame, smegenyse, yra specialios zonos, kurių specializacija yra kalbos supratimas. Tačiau nemalonus atšalimas, beveik paliečiamas fiziškai tuo metu, kai skaitomas puoselėjamas žodis, mums sako, kad dėl tam tikrų priežasčių buvo įtrauktos visiškai skirtingos smegenų sritys - tos, kurios atsakingos už signalų apdorojimą iš periferinių kūno dalių. Klausimas: ar taip nutiko atsitiktinai suvokiant literatūrinį tekstą, ar yra koks nors svarbus smegenų aspektas?
Net jei mūsų skaitytojas mano, kad tai kvailas klausimas, neuromokslininkai taip nemano. Be to, jie gana ilgai tyrinėjo šį reiškinį. Dar 2000-ųjų pradžioje buvo nustatyta, kad kai žmogus girdi veiksmažodžius „bėgti“, „pataikyti“ir „pabučiuoti“, į smegenų sritis patenka kraujotaka, kontroliuojanti atitinkamai kojas, rankas ir lūpas. Atsižvelgiant į minėto eksperimento su „Catullus“tekstu, kurį pateikėme šio skyriaus pradžioje, tokie rezultatai nė kiek neatrodo stebinantys. Pagrindinis klausimas yra toks: ar tikrai ši motorinės ir sensorinės žievės veikla yra būtina norint suprasti, ką smegenys ką tik girdėjo ar skaitė? Galbūt tai yra tik šalutinis poveikis: pirma, smegenų dalys, kurių specializacija yra kalba, supranta, kas sakoma, ir tik po to kitos dalys šiek tiek susijaudina, nors niekas jų neprašo?
Pirmoje užduotyje reikėjo greitai nustatyti, ar žodis turi kokią nors reikšmę. Pvz.: „piešti“- paspauskite dešinįjį mygtuką, „shmakish“- paspauskite kairę.
Alternatyvus požiūris yra tas, kad šis reiškinys yra neatsiejama kalbos supratimo dalis. Tai patvirtina faktas, kad variklinės sritys į veiksmažodžius, kurie reiškia veiksmą, reaguoja labai greitai, tik po 80 milisekundžių, akivaizdžiai greičiau nei suprantant žodį. Šis požiūris įgauna vis didesnį populiarumą, tačiau galutinis verdiktas dar nebuvo paskelbtas.
Būtent šią hipotezę bandė pagrįsti Maskvos aukštosios ekonomikos mokyklos neuromokslininkai, tarp jų - Jurijus Štyrovas ir Andrejus Myachikovas. Ši tema yra jų naujausio mokslinio darbo, paskelbto žurnale „Neuropsychologia“, tema.
Norėdami pasirinkti vieną iš dviejų paaiškinimų, turite tai padaryti: kažkaip neleisti motorinei žievei dalyvauti teksto supratimo darbe. Jei supratimas pablogėja arba sulėtėja, tai reiškia, kad smegenims iš tikrųjų reikia įtraukti įvairias sritis, o ne tik garsiai žinomus kalbos centrus kairiajame pusrutulyje. Jei ne, tada ne.
Šiuo metu „trukdyti smegenims“yra priimta naudojant transkranijinę magnetinę stimuliaciją: magnetinio lauko impulsas laikinai išjungia tam tikras žievės dalis. Tai nėra labiau kenksminga nei MRT, todėl 28 eksperimentų savanorius nebuvo sunku surasti. Būtent jiems buvo pasiūlytos dvi užduotys. Pirmajame reikėjo greitai (paspaudus mygtuką) nustatyti, ar ekrane pasirodęs žodis turi kokią nors reikšmę. Pvz.: „piešti“- paspauskite dešinįjį mygtuką, „shmakish“- paspauskite kairę. Antroji užduotis yra šiek tiek sunkesnė, nes reikėjo ne tik suprasti, kad žodis turi prasmę, bet ir išsiaiškinti, ką ji reiškia. Tiriamieji turėjo atskirti konkrečius veiksmus nuo abstrakčių, pavyzdžiui: „parašyti“- konkretus veiksmas, „patikėti“arba „atleisti“- abstraktus.
Tuo tarpu tiriamieji spręsdavo problemas (tiksliau, per 200 milisekundžių po to, kai žodis pasirodė prieš akis) - per jų raktikaulius išbėgo magnetinis impulsas į motorinę žievę, į tą jo dalį, kuri kontroliuoja dešinės rankos judesius. Turėjote pastebėti, kad ir „piešiate“, ir „rašote“- veiksmai, kuriuos atliekate ranka?
„Aš žinau, kad nieko nežinau“- tai kažkoks tuščias pasisakymas, bet Sokratas vis tiek buvo išminčius
Jei skaitytoją domina eksperimentinės subtilybės, išlygos ir pataisos, mes jį siunčiame į straipsnį kaip nuorodą, tai nėra taip sunku, ypač jei esate neurologijos žinovas, turintis diplomą. Likusią dalį mes pranešame apie rezultatą: taip, poveikis tikrai buvo pastebėtas. T. y., Gebėjimui atskirti reikšmingus žodžius nuo beprasmių žodžių nepaveikė variklio žievės magnetinis smūgis. Bet renkantis tarp abstraktaus ir konkretaus veiksmo (kai reikėjo suprasti žodžio reikšmę), skirtumas buvo akivaizdus: slopinant motorinę žievę, konkretūs veiksmažodžiai „piešti“ir „rašyti“buvo atpažįstami lėčiau, o abstraktūs „tu tiki“ir „atleisk“- priešingai, greičiau … Taigi, motorinė žievė reikalinga ne tik tam, kad be reikalo rankomis banguotume ar trauktume hantelius, bet ir suprastume kalbą.
Dėmesingas skaitytojas turi turėti klausimą. Gerai, kad „jūs piešiate“yra paprastas suprantamas veiksmažodis, paimkite pieštuką į ranką ir pieškite. Tačiau jis gali būti naudojamas ir kita prasme, pavyzdžiui: „Savo kalboje jūs piešiate šviesias perspektyvas“- nė viena ranka čia nėra aiškiai įtraukta. Arba, pavyzdžiui: „Vakar taip girtavai - nei dainuoji, nei dažai“. Ar jums reikia motorinės žievės, kad suprastumėte tokius vaizdinius kalbos posūkius?
Ne visi iškart, skubėjęs skaitytojas. Aukštosios ekonomikos mokyklos mokslininkai šiuo metu dirba, o apie rezultatus bus pranešta kovo pabaigoje San Fransiske vykusioje konferencijoje. Jei manote, kad paskelbtos jų pranešimo tezės (ir tezės yra pusė teksto puslapio, be jokių detalių), „vaizdinėmis išraiškomis“turėtų atskirti metaforą ir idiomą. Pavyzdžiui, „mesti akmenį“yra pažodinė reikšmė. „Mesti rūkyti“yra metaforiškas vartojimas, kai vietoj „mesti“galite naudoti veiksmažodį „stop“arba „mesti“. „Mesti šešėlį“yra idioma: neįmanoma jo suskaidyti į atskirus žodžius ir suprasti juos atskirai vienas nuo kito. Atrodo, kad suprasti metaforą motorinė žievė nėra reikalinga. Bet idiomos šia prasme elgiasi tiksliai taip, kaip veiksmažodžių pažodinės reikšmės …
… Bet šhh. Tyrimo autoriai paragino nesigilinti į šio darbo detales. Mums paskatino tai paminėti tik tuo, kad ne per dažnai savo gimtosios šalies mokslininkai skelbia aukštos kokybės mokslinį rezultatą. Štyrovas, Myachikovas ir jų kolegos (nors jie dirba ne tik Maskvoje, bet ir Danijos Orhuso, ir anglų kalba Niukaslyje) yra būtent tie žmonės, kuriems tiesiogine prasme galima priskirti posakį „Rusijos mokslas“. Ir kadangi mes vasario 8-ąją švenčiame to paties Rusijos mokslo dieną, tai yra puiki proga pasveikinti tautiečius ir pakalbėti apie jų pasiekimus - tikiuosi, nieko neiškraipydami ir nesupainiodami.
O kadangi kiti du skyriai nebetaikomi Rusijos mokslui, pateiksime juos daug trumpiau ir glaustai.
2. Smegenys žino, ko nežino
„En eda oti uden eda“, tariamai sakė Sokratas (tai yra, įmanoma, kad Platonas išvis jį sugalvojo. Be abejo, frazę klaidingai išaiškino tas, kuris ją išvertė iš lotynų kalbos į graikų kalbą). Man atrodo, kad Sokratas to nesakė, nes „aš žinau, kad nieko nežinau“yra kažkokia nesąmonė, bet jis vis tiek buvo išminčius. Kitas dalykas yra tiksliai žinoti tai, ką žinai ir ko nežinai: tai įkvepia gerbti. Ir tam būtų puiku turėti savo galvoje kažkokį savo žinių registrą, laikant jį atskirai nuo žinių.
Toks registras tikrai egzistuoja mūsų galvose. Tai įrodyti yra paprasčiau nei bet kada: priešingu atveju nebūtų buvę tokių kankinimų, kai pamatysite pažįstamą aktoriaus, kurį tikrai žinote, veidą, tačiau visą gyvenimą neprisimenu jo vardo ir kur jis buvo nufilmuotas. Smegenys yra tikros, kad šis aktorius įsimenamas. Tačiau dėl tam tikrų priežasčių ne iš karto įmanoma rasti atitinkamą įrašą. Taip pat yra priešingas efektas, „déjà vu“: tai yra tada, kai smegenys dėl tam tikrų priežasčių mano, kad situacija yra pažįstama, tačiau iš tikrųjų anksčiau nieko panašaus nebuvo, o tiesiog atrodė.
Neuromokslininkai apie tai kalba šitaip: be pačios atminties, smegenys turi ir „meta atmintį“- tai būtent atmintis to, ką mes atsimename (ar turėtume atsiminti), o ko ne. Tačiau tai, ko iki šiol nežinojo neuromokslininkai, buvo toje smegenyse, kur yra šis neįkainojamas bylų kabinetas. Japonų tyrėjai tai atrado tik dabar.
Beždžionėms buvo pateikti tik du klausimai: „Ar jūs, beždžionė, jūs jau matėte šį paveikslėlį anksčiau? Ar esate tikri, kad nematėte (ar matėte) jos?
Jie eksperimentavo ne su žmonėmis, o su makakomis. Beždžionėms buvo pasiūlyta paveikslėlių serija, o po kurio laiko jiems buvo pateiktas paveikslėlis atpažinti. Jiems kilo tik du klausimai: „Ar jūs, beždžionė, matėte anksčiau šį paveikslėlį? Ar esate tikri, kad nematėte (ar matėte) jos? Be abejo, beždžionių buvo klausiama ne žodžiais, o tuo, kaip paprastai bendraujama su beždžionėmis: už teisingas reakcijas gaudavo atlygį, o už klaidas turėjo mokėti. Tuo tarpu beždžionės smegenys buvo tiriamos naudojant MRT.
Ir štai, metamory: du ryškūs židiniai prefrontalinėje žievėje. Atrodo, kad vienas yra atsakingas už nesenų įvykių prisiminimą, kitas - už tolimus. Tada (kaip pasisekė, kad eksperimentas buvo su gyvūnais, o ne su žmonėmis!) Makakos buvo išjungtos atitinkamais smegenų centrais ir vėl buvo priverstos lažintis, ar jos jau matė rodomą paveikslą, ar įsivaizdavo. Rezultatai labai pablogėjo. Tuo pat metu, kaip tyrėjai įsitikino atskirame eksperimente, pati žiūrėtų nuotraukų atmintis neišnyko. Tiesiog beždžionei buvo daug sunkiau užtikrintai pasakyti apie nepažįstamą paveikslą, kad ji to niekada nebuvo mačiusi.
Šis darbas yra mažas žingsnis į atminties mechanizmų supratimą. Kai šie mechanizmai nebus išaiškinti, mūsų palikuonys niekada nepateks į baisią situaciją, kai pažįstamas vyras neva eis link jo, bet galbūt jis nėra pažįstamas, o tiesiog apsimeta. Tuomet žmonės taps laimingesni ir harmoningesni.
3. Smegenys miega, kad pamirštų
Kai kurie žmonės, ypač jauni žmonės, dažnai mano, kad miegas yra tik laiko švaistymas. Kol esame atsibudę, daug ko išmokstame, kaupiame įspūdžius, kartais net kažko išmokstame. Ir tada vėl! - ir atitrūkęs nuo gyvenimo aštuonias valandas juodumo. Taip atsitinka, kad tu pabundi, bet kažko neprisimeni iš vakarykščio mano gyvenimo. Naujausi JAV Johns Hopkins universiteto tyrėjų straipsniai rodo, kad būtent tai mes ir miegame.
Dienos metu, kai vyksta pagrindinis judesys, smegenys apdoroja įspūdžius, juos atsimena ir daro išvadas. Erikas Kandelis, 2000 m. Už tai gavęs Nobelio premiją, spėliojo, kaip tai nutinka. Jis tyrė moliusko „Aplysia“neuronus, dėstydamas jai paprastas moliuskų pamokas (pvz., „Jei jūs strigtumėte ant sifono, dabar jie pradės plakti“). Paaiškėjo, kad ši konkreti pamoka atitinka vienos konkrečios sinapsės augimą, tai yra ryšį tarp neuronų. Taigi, kol mes laukiame, smegenys kažką prisimena, o jame auga ir sustiprėja sinapsės tarp neuronų.
Na, amerikiečių neuromokslininkai sako: kai smegenys miega, sinapsės mažėja! Tai yra, ne viskas: svarbiausios ir galingiausios sinapsės tampa tik pyktesnės, tačiau antrinės nesąmonės, kurios pabudimo metu per daug išsipūsta, priešingai, praranda jėgą. Dėl to pelės (tai buvo jų smegenys ir neuronai, kurios buvo naudojamos eksperimentuose) „sutvirtina“prisiminimus: jos saugo svarbius dalykus savo atmintyje ir pamiršta nereikalingas nesąmones. Tačiau bendra sinapsių masė ir galia praktiškai nedidėja. Taigi procesą galima pakartoti daugybę kartų: išmokti naujų dalykų, tada miegoti ir vėl mokytis iš naujo. Jei ne šis miego etapas, pelės smegenyse esančios sinapsės būtų išaugusios nepaprastai ilgai, kol vargšei pelei bus laikas pastebimai išmintingesnei.
Tyrėjai neapsiribojo tokia lapidine išvada, bet išsiaiškino visus pagrindinius molekulinius mechanizmus, susijusius su šiuo procesu. Jei kas juos domina, leisk jiems perskaityti originalius „Science“straipsnius. Ir jei skaitytojas jau pavargęs nuo mūsų mokslinių tyrimų, tegul jis eina miegoti: visos sinapsės, kurios išsipūtė jo smegenyse, skaitant straipsnį, per naktį ištirps be pėdsakų, o tada su nauju protu jis perskaitys dar vieną užrašą apie ką nors kita.