Neurobiologul Ilya Martynov - despre principalele mistere ale creierului.
Există o mulțime de experimente care arată că atunci când vizualizezi / citiți / gândiți un obiect și intrați în contact direct cu acesta, funcționează aceleași părți ale creierului. De exemplu, citirea cuvântului „cafea” activează cortexul olfactiv. De ce se întâmplă asta?
Potrivit lui Pavlov, natura ne-a înzestrat posibilitatea de a dezvolta un al doilea sistem de semnalizare. Se numește vorbire. În general, pentru a vă gândi la ceva, trebuie mai întâi să-l numiți, să veniți / să ridicați un cuvânt. Pentru a formula un gând, trebuie să combinați cuvinte.
Creierul nostru este împărțit într-un număr foarte mare de zone funcționale, dar toate funcționează ca un singur sistem. Avem zone primare ale cortexului care percep un singur tip de informație, de exemplu, o imagine vizuală. Există zone secundare și terțiare care generalizează stimulii. Regiunile terțiare se mai numesc asociative - semnalele provenite din regiunile primare și secundare sunt amestecate în interiorul lor (asociere).
Ilya Martynov.
Încă din copilărie, părinții codificau informațiile cu cuvinte, am învățat să comparăm imaginea cu ele. De exemplu, ne arată o jucărie și o numim („aceasta este o mașină”). În regiunile occipitale ale cortexului (percepția vederii), celulele sunt activate pentru a recunoaște imaginea jucăriei. În zonele temporale ale cortexului (percepția auzului), există celule care răspund la un stimul sonor (în cazul nostru, numele unei jucării). În zonele asociative, sunt comparați diferiți parametri ai stimulului și astfel am obținut o imagine generală a unei mașini de scris, corespunzătoare unei anumite aparențe, senzații tactile din aceasta, cuvântul „mașină”, sunetul său etc. Pentru acest caz, se formează chiar și un neuron „de vorbire”.
Se dovedește că creierul înregistrează experiența de viață prin asocieri?
De fapt, creierul învață în funcție de tipul de complexe complexe reflexe condiționate. Morcovii sunt portocalii. Iepurasul - cu doua urechi. Cu cât sunt mai multe repetări asociate, cu atât mai puternică se formează rețeaua de celule conectate în creier. Adică, cu cât mama îți spunea mai des: „Uite, acesta este un morcov, este portocaliu”, cu atât mai puternic s-a așezat în creier la nivelul conexiunilor sinaptice. Interesant este că orice experiență, într-un anumit sens, „lipeste” conexiunile noastre în creier. Creierul este foarte plastic și, ca și lutul moale, se adaptează mediului (lăsându-și amprentele asupra lui). Chiar citind acest text, reconstruiți conexiunile dintre celulele creierului.
Video promotional:
De ce nu mirosim cafeaua când vedem cuvântul „cafea”?
Regiunile asociative colectează informații din diferite părți ale creierului. De aceea, desenul unei cani de cafea sau al cuvântului „cafea” în sine este asociat cu o anumită aromă. Nu mirosi de fapt, dar neuronul de vorbire (pentru cuvântul "cafea") atrage automat informații din sistemul olfactiv. Aceasta este o diagramă extrem de simplificată, dar funcționează cam așa.
Atunci, cum distinge creierul între mirosurile de cafea reale și imaginate?
Până în prezent, nu există un consens asupra mecanismului fiziologic. Se crede că semnalul este suprimat, deoarece sistemele senzoriale nu sunt stimulate. Creierul nu vede stimulul chimic la receptorii olfactivi și nu primește un semnal de la aceștia. Neuronii asociativi extrag pur și simplu informații din memorie. Acest lucru ne permite să nu transformăm creierul într-o mizerie completă.
Dar, într-un vis sau în cazul halucinațiilor, inhibarea sistemelor senzoriale este oprită, așa că vedem, auzim și simțim ceea ce nu este.
Ce se întâmplă în creierul unei persoane care este halucinantă?
În psihiatrie, halucinațiile sunt împărțite în adevărate și pseudo-halucinații. Imaginile adevărate sunt atunci când imaginile sunt proiectate de o persoană din afară și pentru o persoană nu diferă de obiectele sau stimulii reali. De fapt, astfel de halucinații sunt o eroare de percepție cu simțurile. Cu ajutorul echipamentelor, putem repara faptul că o persoană aude cu adevărat, vede sau miroase a ceva care nu există în realitate.
Pseudo-halucinațiile sunt „văzând” imagini cu obiecte inexistente în conștiință, ceva care pare să trăiască în capul unei persoane. Adesea se găsește la persoanele cu schizofrenie, când însăși natura activității conștiente este denaturată. O persoană percepe semnale nu cu ochii sau urechile sale, ci cu un fel de „ochi interior”, „ureche interioară”. El poate crede că vede printr-un zid sau este înzestrat cu superputeri (ceea ce i se va părea realist), că „aude” voci de pe Venus sau de pe Lună.
Știm din studiile de scanare că atunci când o persoană sănătoasă vorbește cuvinte, părțile cortexului cerebral responsabile de auz sunt suprimate. Acest lucru nu se întâmplă la pacienții cu schizofrenie. Ei percep greșit propriul lor discurs interior ca vorbirea altuia.
În timpul halucinațiilor, zonele cortexului implicate în formarea vorbirii interioare sunt activate înainte de zonele asociate cu conștientizarea materialului verbal. Adică ceva din interior spune sau strigă, iar pacientul își dă seama că ceva a sunat abia după o anumită întârziere.
Cum apar halucinațiile la persoane care nu sunt schizofrenice?
Halucinațiile apar din diverse motive - cu oboseală severă, intoxicație, cu procese patologice în structurile creierului, adesea în timp ce iau substanțe psihotrope. Mecanismele apariției lor sunt întotdeauna diferite și multe dintre ele nu sunt încă pe deplin înțelese. Halucinațiile pot fi privite din punct de vedere biochimic (la nivel molecular) și neurofiziologice (la nivelul structurilor creierului).
Ia exemplul efectului substanțelor psihoactive asupra creierului. Corpul nostru are un sistem extensiv de serotonină, reprezentat în diferite părți ale creierului. Acesta este un grup de celule care utilizează serotonină pentru a comunica între ele. Neuronii serotoninici joacă un rol major în reglarea stării de spirit. Dacă sinteza unei substanțe este perturbată, atunci o persoană poate avea depresie. În mod normal, serotonina este produsă în lumen între procesele celulelor nervoase, pentru care există receptori speciali pe membrana celulară. Când moleculele de serotonină „ating” receptorii, apare un impuls nervos, iar semnalul curge de la o celulă la alta.
Molecule psihoactive, cum ar fi LSD, se leagă de acești receptori. Par să înșele celulele pozând ca o moleculă de serotonină. Deoarece moleculele LSD se leagă la un număr mare de receptori, diferite regiuni din creier sunt excitate aleatoriu, ceea ce duce la o amestecare necontrolată de imagini. Mai mult, creierul poate percepe greșit informația din sistemele senzoriale, crezând că aceasta este reală. Astfel obținem adevărate halucinații. Acesta este doar unul dintre mecanisme, există și altele.
Din punct de vedere neurofiziologic, halucinațiile apar la persoanele cu epilepsie într-un mod similar. Imaginile apar din excitația necontrolată a diferitelor zone ale creierului și răspunsul lor inadecvat la stimuli externi. Astfel de pacienți au viziuni în care persoanele inexistente se apropie de ei, un avion zboară cu viteză mare, un perete de foc se mișcă etc.
Regiunile temporale sunt adesea implicate în procesul patologic. Când aceste părți ale creierului sunt deteriorate, o persoană are halucinații auditive, olfactive și gustative.
De asemenea, ele sunt numite „zona lui Dumnezeu”, deoarece activarea (sau stimularea) anumitor părți ale lobului temporal poate provoca perspective divine sau experiențe religioase. Este posibil să se rezolve cumva când o persoană își imaginează și când percepe efectiv?
Sigur. De exemplu, în conformitate cu activitățile legăturilor de dirijare și de percepere (în special, asupra potențialelor evocate). Acestea sunt răspunsurile diferitelor structuri ale sistemului nervos la stimuli. Dar modul în care creierul va interpreta aceste semnale (care vor fi distorsiunile), dacă va apărea sinestezia este o altă întrebare. Știința nu are încă răspunsuri precise în ceea ce privește criteriile subiective ale percepției. Linia dintre imaginar și real este foarte subțire.
Cum distinge creierul nostru în ansamblu între imaginar și real? Dacă vorbim nu numai de stimuli senzoriali, cum este cazul cuvântului „cafea”
De fapt, este rău. Mai mult, nimeni nu știe ce este real. Realitatea este infrasunetă, unde ultraviolete în jurul nostru și multe altele. Îl „privim”, îl „ascultăm”, îl „mirosim” etc., fără să știm măcar de el. Nu este nevoie să vorbim despre distincția conștientă dintre imaginar și ceea ce numim realitate. Să spunem că există o persoană cu un defect de lentilă, orb de la naștere. La douăzeci, avea un obiectiv înlocuit. Dar poate încă să iasă calm pe fereastră! De ce? Deoarece creierul său în perioada corespunzătoare de dezvoltare nu a învățat să vadă lumea ca tridimensională. În principiu, pentru o astfel de persoană, nu poate exista o diferență vizuală în „mai aproape-mai departe”.
Scriitoarea Ayn Rand a încercat în cărțile sale să reflecte ideea că realitatea obiectivă există independent de persoana care o percepe. Problema este că astăzi realitatea obiectivă nu este pe deplin inteligibilă prin metodele științei. Ce știm de fapt despre o gaură neagră atunci când o privim printr-un telescop folosind radiografii? De fapt, creierul astronomului observă unele fluctuații ale radiațiilor, atunci omul de știință privește interpretările computerului de pe ecran, după care completează modelul desenului obiectului în imaginația sa.
Aceeași problemă cu somnul. Într-un vis, totul vi se pare incredibil de real. Conform uneia dintre ipoteze, somnul este un proces psihofiziologic, în cadrul căruia cortexul cerebral își vede propria lucrare (ca și cum ar fi o reflectare a ei înșiși).
Fiziologii în această privință doresc să-și amintească de marele IM Sechenov, care a scris: „Nu există nicio diferență în procesele care oferă evenimente reale în creier, consecințele lor sau amintirile lor”. Se dovedește că aceleași elemente funcționează în creier și nu le pasă.
În anii 90, Giacomo Risolatti a descoperit în creier celule uimitoare care se activează atunci când urmărim acțiunile altor oameni. Au fost numiți neuroni oglindă. Din aceste experimente a rezultat că aceste celule, ca o oglindă, „reflectă” comportamentul altcuiva în propriul nostru cap. Acest lucru ne permite să simțim ceea ce se întâmplă cu cealaltă persoană ca și cum am îndeplini singuri acțiunile.
Aceștia ne ajută să ne identificăm cu personaje literare și de film. Credeți că puteți obține experiență de viață din cărți și filme?
Nu sunt sigur că puteți obține o experiență de viață deplină, pentru că, în primul rând, nu știu ce este și, în al doilea rând, pentru creier, orice experiență este o experiență.
În general, creierului nu îi pasă cum își specializează rețelele neuronale. Dar dacă ne referim la o experiență deplină, capacitatea de a comunica cu alți oameni, de a rezolva problemele de viață, atunci răspunsul este evident - este imposibil. În orice caz, creierul va avea nevoie de experiență de interacțiune cu oameni reali.
Dacă vorbim despre lumea modernă, în care poți avea succes practic, atunci este foarte posibil să devii foarte experimentat în ceva. Puteți învăța programarea și puteți deveni angajat al unei corporații mari din confortul casei dvs., așezat în fața computerului și a televizorului.
Cu toate acestea, cărțile și filmele sunt de asemenea diferite. Depinde mult de obiectivele și obiectivele finale. Ne ocupăm din nou de criteriile de evaluare a „utilității” experienței.
Studiile arată că persoanele bine citite și bine citite au o capacitate de empatie mai dezvoltată. Adică trăim parțial viața personajelor, lucrăm prin situațiile lor psihologice și de viață ca ale noastre. Creierul îi captează la fel ca și cum ar fi reali?
Întrebare dificilă în ceea ce privește evaluarea. Este dificil de judecat relația cauzală, deoarece nu este clar dacă oamenii au dezvoltat capacitatea de a empatiza după citirea cărților și vizionarea de filme, sau au fost inițial mai simpatici și, prin urmare, au citit și vizionat mai mult (și, aparent, anumite genuri). Dar dacă discutăm din punctul de vedere al plasticității, atunci putem presupune că experiența obținută din cărți va re-solda sinapsele, formând anumite stereotipuri de percepție a relațiilor dintre oameni.
Apropo, iubirea este descrisă aproape întotdeauna denaturată. Eu însumi recent am terminat de scris a doua carte de ficțiune (acesta este hobby-ul meu) și am înțeles că am mințit povestea despre dragoste de cinci ori. Și tot de ce? Pentru că nimeni nu se va uita la relațiile obișnuite din exterior - ai nevoie de un zest, de emoții, de acțiuni neobișnuite. Adesea, oamenii, după ce citesc ficțiunea cu scene de confesiuni vii, încep să caute ceva similar în realitate, pedalând sentimente și situații similare. Dar, din păcate, chimia vieții este mult mai prozaică decât „cocktailul fiziologic al iubirii” care se revarsă din paginile romanelor. Și doar din cercetări știm că iubirea „literară” nu poate trăi mult timp. O lună, două sau trei. Și apoi - viața de zi cu zi gri.
O situație similară cu dialogurile. Oamenii vorbesc rar ca în cărți (poate o rușine). În general, citirea cărților vă încurajează să vă îmbogățiți vocabularul, să construiți propoziții mai complexe din punct de vedere gramatical. Sub rezerva unei lecturi atente a literaturii complexe, cu o corectă editare și corectură. Plasticitatea aici funcționează cu un breton.
Se crede că înainte de Turgenev a scris despre celebrele sale domnișoare, în realitate ele nu au fost întâlnite - toată lumea a început să le vadă tocmai pentru că le-a creat. Sau că ceața din Londra nu a existat pentru toată lumea până când au fost pictate de pictori. Cât de corecte sunt aceste argumente?
Cred că întrebarea cu doamnele și cețurile lui Turgenev este aceeași poveste din copilărie cu o jucărie. O persoană este programată să vadă și să perceapă ceva în conjuncție. De fapt, creierului este ușor să gândească în stereotipuri, adică în construcții simple de vorbire. Și dacă evocă și imagini vii, atunci în general excelent. Din același motiv, punem etichete. Când am pus o etichetă, ne putem calma, pentru că acum par să înțelegem totul despre o persoană, un fenomen etc.
Acest fenomen este mai degrabă cultural. Apropo, aș fi foarte atent la generalizări aici. Pot presupune că nu toate domnișoarele lui Turgenev au început să existe pentru toată lumea, dar pentru cei care s-au dovedit, în primul rând, au fost capabili să înțeleagă acest lucru (nu toată lumea putea citi în acel moment) și, în al doilea rând, erau suficient de conforme cu reacţiona.
În mod evolutiv, în noi s-a format un mecanism pentru a lua credință ceea ce spun oamenii care sunt semnificanți pentru noi (autoritățile). Cunoaștem chiar și zonele din creier responsabile de acest mecanism (cortexul cingulat, unele părți ale lobilor frontali, temporari). Așadar, pentru unii oameni, Turgenev s-a dovedit a fi o autoritate și și-au ridicat ideea (o poveste similară cu ceață, doar acolo ar putea funcționa efectul personajului de masă). Desigur, nu existau „doamnele Turgenev” speciale. Fete pur și simplu conforme au început să imite ceea ce a scris Ivan Sergeevici (apropo, unul dintre scriitorii mei ruși preferați). De aici toate aceste vrăji de leșin (simulate natural!). „Doamnele tinere ale lui Turgenev”, și ceața Londrei pentru mulți, nu există nici astăzi. Mai degrabă, sunt doar pentru persoanele care au citit multe și sunt impresionabile.
Adică cineva poate să-și amintească bine de ceața din Londra, deși nu au fost acolo și „nu există nicio diferență în procesele care asigură creierului evenimente reale, consecințele sau amintirile lor”. Cât de „virtuală” este memoria noastră?
Aceste întrebări sunt complexe, specifice și nu sunt un expert în mecanismele moleculare ale memoriei. După cum spuneam, sinapsele sunt re-soldate constant sub influența experienței. În 2000, Eric Kandel a primit Premiul Nobel pentru descoperirea mecanismelor moleculare ale memoriei, dovedind restructurarea sinapselor în timp ce învăța o nouă abilitate. Kandel și colegii săi au descoperit, de asemenea, o cascadă de reacții chimice prin care este activat factorul CREB, care reglează sinteza ARN. Cu alte cuvinte, au găsit o întreagă cale chimică care afectează munca genelor celulei nervoase. Gandeste-te la asta! Studiezi ceva și genele tale încep să funcționeze diferit. Mai mult, acest lucru se întâmplă constant cu prezentarea repetată a stimulului.
Studiile efectuate la pui au arătat că recurgerea la o memorie și înregistrarea inițială a memoriei induc procese moleculare similare.
În acest caz, putem spune că memoria noastră nu este „virtuală”, ci foarte dinamică. Este ca un hard disk pe care totul (sau o mulțime) s-ar schimba când s-au înregistrat informații noi. De fapt, nu știm pe deplin în ce măsură informațiile primite afectează sinapsele din diferite regiuni ale creierului.
În plus, aceasta este doar o bucată dintr-un proces mult mai complex și mai complex. Mai avem multe de învățat despre mecanismele memoriei și asta este minunat, pentru că avem multe de învățat!
