Oppdagelsen av nye muligheter for den menneskelige hjerne skjer oftere og oftere. Samtidig kan forskere ikke forstå hvordan han fremdeles fungerer. Svyatoslav Medvedev, doktor i biologiske vitenskaper, korresponderende medlem av det russiske vitenskapsakademiet, direktør for Human Brain Institute, fortalte Rosbalt i et intervju med Rosbalt som en del av Better Half of Life-prosjektet om hvilke hemmeligheter og mysterier i hjernen som ikke er løst.
Doctor of Biological Sciences, Tilsvarende medlem av det russiske vitenskapsakademiet, direktør for Human Brain Institute Svyatoslav Medvedev.
Svyatoslav Vsevolodovich, folk har studert hjernen i hundrevis av år. Hvor mye har du gjort i løpet av denne tiden?
- Ikke engang hundrevis av år, men tusenvis. Den første kraniotomi - kraniotomi - ble gjort rundt 5000 f. Kr. Selv Hippokrates argumenterte for at intellektet befinner seg et sted i den fremre ventrikkelen, det vil si at han gjettet riktig den ledende rollen til frontal cortex. Og studenten til den gamle anatomisten Herophilus ble kjent for det faktum at han, ved å åpne lik, kom til konklusjonen: hjernen er for det første sentrum av hele nervesystemet, og for det andre tankens organ.
Folk har alltid vært interessert i sitt eget apparat. Men den menneskelige hjerne forble et mysterium. Fordi den ligger under en ganske sterk hodeskalle, og det er vanskelig å komme til den. Selv om denne boksen åpnes, gir hjernen inntrykk av, skal vi si, gelé. Det virker ikke noe spesielt. Men da denne "geleen" begynte å bli undersøkt, kom fantastiske ting frem.
Det viste seg at hjernen til en vanlig voksen veier 1-2 kg, og den største hjernen er i idioter. Det vil si at det ikke kan sies at jo større hjernen, jo smartere personen. Hjernen bruker en fjerdedel av all energien kroppen trenger - 20% oksygen og 25% glukose. Rottehjernebarken er 5 kvm. cm, sjimpanser - 500 kvm. cm, og en person - så mye som 2300 kvm. se I cortex er det omtrent 10 milliarder nevroner, og antall forbindelser mellom dem er større enn antall partikler i universet. På samme tid er tenkeevnen til dyr, for eksempel hunder og mennesker, radikalt forskjellige, til tross for at hunder er veldig intelligente. Hva gjør forskjellen? Hva gjør den menneskelige hjerne til det mest perfekte objektet som er kjent? Hvordan tenker en person? Kontroversen mellom forskere rundt disse spørsmålene fortsetter i dag.
Hvilke vitenskapelige funn kaster lys over hjernens mysterier?
Kampanjevideo:
- Oppdagelsen av elektroencefalogrammet i det tjuende århundre gjorde det mulig å observere hjernens elektriske aktivitet fra overflaten av hodebunnen. Og det neste gjennombruddet i forskning besto av å registrere aktivitet fra elektroder implantert for terapeutiske formål hos pasienter i bestemte områder av hjernen. Med deres hjelp gjorde nevrofysiologen Natalya Petrovna Bekhtereva en fantastisk oppdagelse: den berømte feildetektoren. I 1968 oppdaget hun at hjernen har en mekanisme som stabiliserer både arbeid og menneskelig atferd. Han sjekker kontinuerlig for å se om alt går riktig.
Faktum er at det for de aller fleste av aktivitetene våre er en standard for implementering av dem. Det lar deg ikke bli distrahert av rutine, opprettholder en stabil tilstand i en sunn kropp, samt riktig utførelse av daglige aktiviteter, og reagerer på et misforhold mellom den virkelige situasjonen og modellen lagret i minnematrisen.
Når en person gjør en feil - si, sier at to ganger er fem, eller gjør en unøyaktighet i et dikt som han kjente, tennes et nødlys i matrisen. En feildetektor sjekker alle handlingene dine. Du forlater huset og tenker: "Noe er galt!" Du kommer tilbake - det er: du har glemt lommeboken, ikke slått av lyset, strykejernet eller komfyren på kjøkkenet. Hvis denne hjernen "enheten" fungerer som den skal, kan du rolig gå om dine daglige aktiviteter, som vanligvis gjøres på automatisering.
Oppstår det feil på denne detektoren?
- Selvfølgelig, og blir ofte årsaken til psykiske lidelser. Detektoren, som hjernens grunnleggende mekanisme, er svært motstandsdyktig. Men hvis det bryter sammen, blir det så å si en feilbestemmende - og stabiliserer den patologiske tilstanden. La oss si at du hadde en terminal sykdom, men overlevde. Og så foretrekker feilvarsleren ikke å eksperimentere, ikke å endre noe til det bedre eller til det verre. For eksempel var høyre arm ødelagt, personen begynte å gjøre alt med venstre. Gipset ble fjernet, og han fortsetter å jobbe med venstre hånd … Tidligere bundet de til og med den skadede hånden til kroppen slik at personen skulle utvikle en sunn på nytt.
Det samme gjelder tvangstanker som narkotikamisbruk. En person forstår at dette ikke er nødvendig, men han kan ikke motstå nedbrytningen av hjernens hovedmekanisme. I noen tilfeller disorganiserer dette livet hans fullstendig.
Dette er prisen å betale for den høye stabiliteten i hjernen, som er gitt av detektoren ikke bare i "normen", men også i patologi. Fysiologisk er dette forståelig: organismenes overlevelse er i det minste sikret, og enhver endring er fulle av destabilisering og forverring - tross alt vet feildetektorer ikke hva som er bra og hva som er dårlig.
Og hvis en person gjør en feil bevisst? For eksempel med det formål å manipulere - det vil si å lyve?
- Selv med en bevisst og lønnsom løgn, rapporterer detektoren fremdeles om en "uorden". Dette er nødvendig slik at en person ikke tror på sine egne løgner. For eksempel, hvis du sier til noen: "Gå, isen er sterk nok", vel vitende om at den i virkeligheten ikke er det, så vil du ikke selv følge med.
Det er umulig å bevisst blokkere feildetektoren. Derfor er enhver tvang på dette området - for eksempel forsøk på å sette politibetjenter på narkomane - meningsløs.
Hvilke metoder for hjerneforskning brukes i dag?
- Positronemisjonstomografi, funksjonell magnetisk resonansavbildning, magnetoencefalografi, elektroencefalografi og andre. For eksempel brukes EEG til å kartlegge den elektriske aktiviteten til cortex nøyaktig. Du kan se hvordan sentre for eksitasjon av hjernen beveger seg i løpet av aktiviteten (den såkalte "lyspunktet av bevissthet", som formulert av fysiologen Ivan Pavlov). Samtidig er alle eksisterende og stadig utviklende tekniske måter å registrere hjerneaktivitet betydelig foran de aksepterte beregningsmetodene for dataanalyse. Det er også fysiologiske begrensninger - for eksempel kan du øke den romlige oppløsningen til PET, men dette vil automatisk føre til en økning i strålingseksponering, noe som er uakseptabelt for menneskers helse.
Teknologisk fremgang har gjort det mulig å skaffe en enorm mengde ny informasjon om hjernen de siste tiårene. Noen årlige vitenskapelige fora samler mer enn 3000 deltakere - dette er kilometer med plakater med et utrolig utvalg av informasjon. Nesten hvert hjerneområde og cerebral tilførsel av nesten alle tenkelige kroppsfunksjoner er undersøkt. Imidlertid blir dataene som forskerne mottar ofte feiltolket. Vi har samlet en enorm mengde faktamateriale om hjernekartlegging. Men kunnskap om hjernens lover er ganske beskjeden.
Men hva forsto du? Hva er hjernen for deg?
- Hjernen er et grensesnitt, et mellomledd, en kobling mellom materialet og det ideelle. Det er et organ som forbinder den menneskelige psykeens verden, ideens verden og virkelighetsverdenen. Et verktøy som våre tanker blir til handlinger med. Det vil si at hjernen forvandler det som eksisterer i vår fantasi til virkelighet. Og som fysiologen Ivan Sechenov sa, smiler Garibaldi når han blir skjelt ut for overdreven kjærlighet til hjemlandet, skjelver jenta før første date - begge til slutt blir til bevegelse.
Dessuten er hjernen et system. Dens høyere funksjoner leveres ikke av arbeidet i de enkelte områdene, men av deres samhandling. Som et resultat genereres noe mer enn deres opprinnelige spesialisering, for eksempel: tale, kreativitet, etc., det vil si hva en person utvikler i livsprosessen.
Du sa at hjernen er veldig motstandsdyktig mot skader. Hvor mye?
- Veldig mye. Det er forbløffende tilfeller. For eksempel, på 1800-tallet, ble en engelskmann banket gjennom hodet med en brekkstang, så mye at en jernstang gikk gjennom øyehulen og kom ut på den andre siden av skallen. Men denne mannen overlevde, beholdt fullstendig sunn fornuft og levde lenge. Han ble veldig kranglete og gretten, og alt annet forble uendret. Historien kjenner også et tilfelle da en viss hærkaptein fikk et gjennomskudd i øynene: en musketkule knuste sannsynligvis de fremre delene av frontallappen - utgangshullet var i tempelet. Likevel ble senere denne kapteinen ved navn Kutuzov en feltmarskal …
Kan hjernen «overleve» uten hodeskalle i det hele tatt?
- Til hva? Teknisk sett kan det være mulig, men hva er poenget med en slik operasjon? Hvis hjernen ikke dør, blir skilt fra kroppen, vil den være i en tilstand av "låst inne" - "en låst person". Dette fenomenet blir observert hos pasienter i koma. Den autonome hjernen har ingen forbindelser med sanseorganene, den vil ikke føle noe, det vil ikke være mulig å kommunisere med den. Du vil ikke engang kunne forstå om han tenker eller ikke. Vitenskap trenger ikke dette og er ikke interessant.
Er det realistisk å lage en kunstig protese av en del av hjernen, en neurochip, som vil erstatte noe sykt, skadet område?
- Ja jeg tror det. Mest sannsynlig kan det lages en auditiv protese eller synsprotese. Men så langt er vi fortsatt langt fra det.
De sier at amerikanske forskere har funnet en måte å kvitte folk med dårlige minner, fobier og depresjon ved å bruke en enhet som ligner på "memory viskelær" fra science fiction-filmen "Men in Black". Jeg trykket på knappen og ble kvitt marerittet eller psykotraumaen … Er dette mulig?
- Selv om det er det, så gjenopprettes dette minnet i et høyt utviklet vesen. Alt i hjernen vår er ekstremt sammenflettet. Du tar en episode fra minnet ditt, forbindelsen med den forsvinner, men hjernen finner det på en eller annen måte fremdeles, og ber ikke din tillatelse. Underbevisstheten er en uforutsigbar ting.
Og her er enda en nyhet: nevrofysiologer fra Israel har utviklet et apparat som gjør at blinde mennesker kan "se" med ørene. Bildet fra kameraet blir oversatt til en lydbølge, som igjen behandles av hjernens visuelle hjernebark. Som et resultat gir hjernen en person et "bilde" som det som delfiner ser …
- Du kan ikke se med ørene! Det er ikke de områdene i hjernen som jobber her som mottar primær informasjon, det vil si synsorganene, men de som analyserer den. Når en person ikke ser, begynner han å forstå signalene. Det er som å parkere bilen din: Hvis du parkerer bilen din ved hjelp av radar, piper systemet. Du hører lydene av "tisse-tisse-tisse …" og fra dem anslår du avstanden til hindringen, selv om du ikke ser det. Dette er ikke en visjon, men overføring av informasjon om noen spesifikke ting. Å beundre på denne måten, for eksempel, et bilde i hele dets mangfold vil ikke fungere.
Og hvis bildet er fylt med sjetonger som vil begynne å publisere dette veldig "tisse-titte …" på forskjellige frekvenser? Hva da?
- La oss telle. Oppløsningen i maleriene er et sted i en brøkdel av en millimeter. Dette betyr at på et lerret, for eksempel, en meter med to, skal det være nesten en milliard chips. Det vil rett og slett være urealistisk å behandle alle signalene deres, og en blind person vil ikke kunne se på bildet på denne måten.
Er det mulig for en person å skrive tekst ved hjelp av tanke?
- Lett. Bare det vil være lenger enn vanlig
Den engelske teoretiske fysikeren Stephen William Hawking, fullstendig immobilisert som et resultat av en sykdom, styrer datamaskinen ved hjelp av en sensor som er festet mot ansiktsmusklene i kinnet. Etter din mening, gjør han virkelig vitenskapelig arbeid og kommuniserer med andre på denne måten?
- Faktisk - det er en mulighet for slik kontroll.
Men selv den vanlige skrivingen på denne måten må gå utrolig sakte …
- Og han gjør det raskt nok - han ble vant til det … Nylig så jeg hvordan en jente sto i kø i en butikk og skrev tekstmeldinger i samme hastighet som profesjonelle skrivere skriver. Hun hadde en lang negl, og hun banket raskt på skjermen med den. Det er et spørsmål om vane.
Du sa at problemet for hjerneforskere nå er å klare å analysere hele strømmen av innkommende informasjon. Det vil si at nye data kommer raskere enn du kan behandle det?
- Ja - og hvordan vi forstår hvordan vi skal behandle dem.
Betyr dette at hjernevitenskap er i en slags krise?
- Tvert imot, den utvikler seg intensivt. Jo mer vi ikke forstår noe, jo mer interessant er det.
Intervjuet av Vladimir Voskresensky
