"Saintis telah menyelesaikan misteri pemikiran"? Sejauh ini, sayangnya, belum selesai, tetapi prosesnya sedang dijalankan. Tentunya saya ingin menulis nota sains yang popular dengan tajuk seperti itu, tetapi kita tidak mungkin dapat hidup. Bahkan ada godaan untuk memanggil artikel ini jadi, terlebih dahulu - tangan itu berjalan dengan sendirinya. Tetapi kami masih menahan diri, kerana itu bukan bagaimana perkara dilakukan dalam ilmu saraf. Semua berlaku di sini secara beransur-ansur. Karya ilmiah bulan lalu hanyalah beberapa langkah lagi untuk menjawab soalan: "Apakah kesedaran dan bagaimana cara kerjanya?" Tetapi bagi kita, orang awam yang naif, lebih baik bergerak ke arah memahami rahsia ini secara beransur-ansur (jika tidak, Tuhan melarang, pada saat yang paling penting kita tidak akan memahami apa-apa dan kita akan kecewa).
Jadi, hari ini - tiga langkah, tiga fakta mudah mengenai kerja otak anda.
1. Otak berfikir dengan badan
Sebagai contoh, di sini, anda mengambilnya untuk membaca penyair kuno Catullus *. Mata anda mengalir melalui garis:
Attis bergegas menyeberangi laut dengan kapal ringan yang terbang, Tergesa-gesa dengan lari cepat ke padang belantara hutan Phrygian, Di hutan lebat lebat itu, ke tempat-tempat suci dewi.
Video promosi:
Kami menghasut dengan semangat ganas yang menjadi marah, Dia mengebiri badan mudanya dengan batu tajam.
Pada ungkapan terakhir ini, pembaca lelaki mungkin akan merasakan kesegaran yang tidak menyenangkan di bahagian bawah badan ("di mana sabit yang kuat berjalan," seperti penyair lain, Fyodor Tyutchev, meletakkannya pada kesempatan lain). Lihat apa maksudnya dalam bahasa ilmu saraf: Semasa anda membaca frasa, otak anda terlibat dalam mengenali kata-kata. Di dalamnya, di otak, ada zon khas yang pakar dalam memahami bahasa. Walau bagaimanapun, kesegaran yang tidak menyenangkan, yang terasa hampir secara fizikal pada saat membaca perkataan yang dihargai, memberitahu kita bahawa untuk beberapa sebab bahagian otak yang sama sekali terlibat dalam kes ini - kawasan yang bertanggungjawab memproses isyarat dari bahagian periferal badan. Soalan: apakah itu terjadi secara kebetulan dalam proses memahami teks sastera, atau apakah ada aspek penting dari otak?
Walaupun pembaca kita menganggap ini adalah soalan bodoh, ahli sains saraf tidak berpendapat demikian. Lebih-lebih lagi, mereka telah lama mengkaji fenomena ini. Pada awal tahun 2000-an, didapati bahawa ketika seseorang mendengar kata kerja "lari", "memukul" dan "mencium" - terdapat aliran darah ke kawasan otak yang masing-masing mengawal, kaki, lengan dan bibir. Mengingat percubaan pemikiran dengan teks Catullus yang kami sampaikan pada awal bahagian ini, hasil seperti itu sama sekali tidak mengejutkan. Soalan utama ialah: Adakah aktiviti korteks motor dan deria ini benar-benar diperlukan untuk memahami apa yang baru saja didengar atau dibaca oleh otak? Mungkin ini hanya kesan sampingan: pertama, bahagian otak yang pakar dalam bahasa memahami apa yang diperkatakan, dan hanya bahagian lain yang sedikit terangsang, walaupun tidak ada yang memintanya?
Pada tugas pertama, perlu dengan cepat menentukan sama ada perkataan itu mempunyai makna. Contohnya: "draw" - tekan butang kanan, "shmakish" - tekan kiri.
Sudut pandangan alternatif ialah fenomena ini merupakan bahagian yang tidak terpisahkan dalam memahami bahasa. Ini disokong oleh kenyataan bahawa kawasan motor bertindak balas terhadap kata kerja yang bermaksud tindakan dengan sangat cepat, setelah hanya 80 milisaat, jelas lebih cepat daripada memahami kata tersebut. Sudut pandang ini semakin popular, tetapi keputusan akhir belum diumumkan.
Hipotesis inilah yang dilakukan oleh pakar sains saraf dari Sekolah Tinggi Ekonomi di Moscow, termasuk Yuri Shtyrov dan Andrey Myachikov. Topik ini adalah subjek karya ilmiah mereka yang baru-baru ini diterbitkan dalam jurnal Neuropsychologia.
Untuk memilih salah satu daripada dua penjelasan, anda perlu melakukan perkara berikut: entah bagaimana menghalang korteks motor daripada mengambil bahagian dalam kerja memahami teks. Sekiranya pemahaman merosot atau melambatkan, itu bermakna otak benar-benar perlu melibatkan pelbagai bidang, dan bukan hanya pusat bahasa yang terkenal di hemisfera kiri. Sekiranya tidak, maka tidak.
"Untuk mengganggu otak" kini diterima dengan menggunakan rangsangan magnetik transkranial: denyut medan magnet sementara mematikan bahagian korteks tertentu. Ini tidak lebih berbahaya daripada MRI, dan oleh itu 28 sukarelawan untuk eksperimen itu tidak sukar dijumpai. Merekalah yang ditawarkan dua tugas. Pada yang pertama, perlu dengan cepat (dengan menekan butang) menentukan apakah kata yang muncul di layar mempunyai makna. Contohnya: "draw" - tekan butang kanan, "shmakish" - tekan kiri. Tugas kedua sedikit lebih sukar, kerana bukan hanya perlu memahami bahawa perkataan itu bermakna, tetapi juga untuk mengetahui maksudnya. Subjek harus membezakan tindakan konkrit dari tindakan abstrak, misalnya: "tulis" - tindakan konkrit, "percaya" atau "maafkan" - abstrak.
Sementara itu, subjek menyelesaikan masalah (atau lebih tepatnya, dalam jarak 200 milisaat setelah kata itu muncul di depan mata mereka) - dorongan magnetik meluncur melalui kranum mereka ke korteks motor, ke bahagian yang mengawal pergerakan tangan kanan. Anda pasti menyedari bahawa anda berdua "melukis" dan "menulis" - tindakan yang dilakukan oleh tangan anda?
"Saya tahu bahawa saya tidak tahu apa-apa" - ini adalah beberapa cakap-cakap kosong, tetapi Socrates masih bijak
Sekiranya pembaca berminat dengan kehalusan eksperimen, tempahan dan pembetulan, kami menghantarnya ke artikel dengan merujuk, tidak begitu sukar, terutamanya jika anda seorang ahli sains saraf dengan diploma. Selebihnya, kami melaporkan hasilnya: ya, kesannya memang diperhatikan. Maksudnya, kemampuan untuk membezakan kata-kata yang bermakna dari kata-kata yang tidak bermakna tidak dipengaruhi oleh kejutan magnet ke korteks motor. Tetapi dalam pilihan antara tindakan abstrak dan konkrit (ketika perlu memahami makna perkataan), perbezaannya jelas: ketika korteks motor dihambat, kata kerja konkrit "menarik" dan "menulis" dikenali lebih perlahan, dan abstrak "anda percaya" dan "maafkan" - sebaliknya, lebih cepat … Oleh itu, kita memerlukan korteks motor bukan sahaja untuk melambaikan tangan atau menarik dumbbell, tetapi juga untuk memahami bahasa.
Pembaca yang penuh perhatian mesti mempunyai soalan. Baiklah, "anda menggambar" adalah kata kerja yang mudah difahami, ambil pensil di tangan anda dan lukis. Tetapi ia juga dapat digunakan dalam pengertian lain, misalnya: "Dalam ucapan anda, anda menarik perspektif yang cerah" - tidak ada tangan yang jelas terlibat di sini. Atau, sebagai contoh: "Anda mabuk semalam - tidak menyanyi atau melukis." Adakah anda memerlukan korteks motor untuk memahami giliran pertuturan seperti itu?
Tidak sekaligus, pembaca yang tergesa-gesa. Para saintis dari Sekolah Tinggi Ekonomi sedang mengusahakannya sekarang, dan hasilnya akan dilaporkan pada persidangan di San Francisco pada akhir Mac. Sekiranya anda percaya tesis mesej mereka yang diterbitkan (dan tesis ini adalah setengah halaman teks tanpa perincian), dalam "ungkapan kiasan" seseorang harus membezakan antara kiasan dan ungkapan. Contohnya, "membuang batu" adalah makna harfiah. "Berhenti merokok" adalah penggunaan kiasan di mana alih-alih "berhenti" anda boleh menggunakan kata kerja "berhenti" atau "berhenti". "Melemparkan bayangan" adalah ungkapan: mustahil untuk menguraikannya menjadi kata-kata yang terpisah dan memahaminya secara terpisah antara satu sama lain. Nampaknya korteks motor tidak diperlukan untuk memahami kiasannya. Tetapi simpulan bahasa dalam pengertian ini berperilaku sama seperti makna literal kata kerja …
… Tetapi shhh. Penulis kajian menggesa kami untuk tidak memperincikan karya ini. Kami diminta untuk menyebutnya hanya dengan fakta bahawa tidak terlalu kerap hasil ilmiah berkualiti tinggi diterbitkan oleh para saintis dari negara asalnya. Shtyrov, Myachikov dan rakan-rakan mereka (walaupun mereka bekerja bukan sahaja di Moscow, tetapi juga di Aarhus Denmark, dan dalam bahasa Inggeris Newcastle) adalah orang yang sebenarnya dapat disebut secara harfiah ungkapan "sains Rusia". Dan kerana kita merayakan Hari sains Rusia ini pada 8 Februari, ini adalah kesempatan terbaik untuk mengucapkan tahniah kepada rakan senegara kita dan membincangkan pencapaian mereka - saya harap, tanpa memutarbelitkan atau membingungkan apa-apa.
Dan kerana dua bahagian berikutnya tidak lagi berlaku untuk sains Rusia, kami akan membentangkannya dengan cara yang lebih pendek dan ringkas.
2. Otak tahu apa yang tidak diketahui
"En eda oti uden eda," kata Socrates mengatakan (maksudnya, Plato menciptakannya sama sekali, dan pastinya ungkapan itu disalahtafsirkan oleh orang yang menerjemahkannya kembali dari bahasa Latin ke bahasa Yunani). Nampaknya saya tidak mengatakan bahawa Socrates, kerana "Saya tahu bahawa saya tidak tahu apa-apa" adalah beberapa cakap kosong, tetapi dia masih bijak. Perkara lain ialah mengetahui dengan tepat apa yang anda tahu dan perkara yang tidak anda ketahui: ini mendorong rasa hormat. Dan untuk ini adalah baik untuk mempunyai semacam daftar pengetahuan anda sendiri di kepala anda, menyimpannya terpisah dari pengetahuan seperti itu.
Daftar sedemikian pasti ada di kepala kita. Membuktikan ini lebih sederhana daripada sebelumnya: jika tidak, tidak akan ada penderitaan ini ketika melihat wajah pelakon yang sudah pasti anda kenal, tetapi seumur hidup saya tidak ingat namanya dan di mana dia difilemkan. Otak pasti bahawa pelakon ini ada dalam ingatan. Walau bagaimanapun, untuk beberapa sebab, tidak mungkin mencari entri yang sesuai. Terdapat juga kesan yang berlawanan, "déjà vu": ini adalah ketika otak untuk sebab tertentu berpendapat bahawa situasinya sudah biasa, tetapi sebenarnya tidak ada yang serupa dengannya sebelumnya, tetapi nampaknya.
Ahli sains saraf membincangkannya dengan cara ini: selain memori yang tepat, otak juga memiliki "memori meta" - ini adalah ingatan persis apa yang kita ingat (atau harus diingat) dan apa yang tidak. Tetapi apa yang tidak diketahui oleh ahli sains saraf sehingga baru-baru ini adalah di mana betul-betul di otak kabinet fail yang sangat berharga ini. Penyelidik Jepun baru sahaja menemui ini.
Hanya ada dua pertanyaan kepada monyet: “Adakah anda pernah melihat, oh monyet, gambar ini sebelumnya? Seberapa pasti anda bahawa anda belum melihat (atau melihat) dia?"
Mereka melakukan eksperimen mereka bukan pada manusia, tetapi pada kera. Monyet-monyet itu ditawari sekumpulan gambar, dan kemudian setelah beberapa lama mereka diberikan gambar untuk pengenalan diri. Hanya ada dua soalan kepada mereka: “Adakah anda pernah melihat, oh monyet, gambar ini sebelumnya? Seberapa pasti anda bahawa anda belum melihat (atau melihat) dia? Sudah tentu, monyet-monyet itu tidak diminta dengan kata-kata, tetapi dengan cara mereka biasanya berkomunikasi dengan monyet: dengan reaksi yang tepat, mereka mendapat hadiah, dan atas kesalahan yang harus mereka bayar. Sementara itu, otak monyet diperiksa menggunakan MRI.
Dan inilah, metamori: dua fokus terang di korteks prefrontal. Yang satu nampaknya bertanggungjawab untuk mengingati peristiwa baru-baru ini, yang lain untuk kejadian yang jauh. Dan kemudian (betapa beruntungnya percubaan ini dilakukan pada haiwan, dan bukan pada manusia!) Monyet itu dimatikan pusat otak yang sesuai dan sekali lagi terpaksa meletakkan taruhan sama ada mereka sudah melihat gambar yang ditunjukkan atau dibayangkan. Hasilnya merosot dengan ketara. Pada masa yang sama, kerana para penyelidik yakin dalam percubaan yang berasingan, ingatan gambar yang dilihat tidak hilang. Cuma monyet itu lebih sukar untuk mengatakan dengan yakin tentang gambar yang tidak dikenali bahawa dia tidak pernah benar-benar melihatnya.
Karya ini adalah langkah kecil untuk memahami mekanisme memori. Ketika mekanisme ini terurai, keturunan kita tidak akan pernah berada dalam situasi yang mengerikan, ketika seorang lelaki yang biasa sepertinya berjalan ke arahnya, tetapi mungkin dia bukan seorang kenalan, tetapi hanya berpura-pura. Maka orang akan menjadi lebih bahagia dan harmoni.
3. Otak tidur terlupa
Sebilangan orang, terutama orang muda, sering menganggap bahawa tidur hanya membuang masa. Semasa kita terjaga, kita belajar banyak, mengumpulkan kesan, malah kadang-kadang belajar sesuatu. Dan sekali lagi! - dan terkoyak dari kegelapan selama lapan jam. Dan kebetulan anda bangun, tetapi anda tidak ingat sesuatu yang semalam, untuk kehidupan saya. Artikel terbaru oleh penyelidik dari Johns Hopkins University di Amerika Syarikat menunjukkan bahawa inilah sebenarnya yang kita harapkan.
Pada siang hari, ketika pergerakan utama berlaku, otak memproses kesan, mengingatnya dan membuat kesimpulan. Erik Kandel, yang menerima Hadiah Nobel untuk ini pada tahun 2000, menebak bagaimana perkara ini berlaku. Dia mempelajari neuron moluska Aplysia, mengajar pelajaran moluska sederhana (contohnya, "jika anda menggunakan sifon, sekarang mereka akan mula mengalahkan"). Ternyata pelajaran khusus ini sesuai dengan pertumbuhan satu sinaps tertentu, iaitu hubungan antara neuron. Oleh itu, semasa kita terjaga, otak mengingati sesuatu, dan sinaps antara neuron tumbuh dan menguat di dalamnya.
Baiklah, ahli sains saraf Amerika mengatakan: ketika otak sedang tidur, sinapsis menurun! Bukan itu semua: sinaps yang paling penting dan kuat hanya menjadi lebih marah, tetapi omong kosong sekunder yang membengkak secara berlebihan semasa waktu bangun, sebaliknya, kehilangan kekuatannya. Akibatnya, tikus (otak dan neuron mereka yang digunakan dalam eksperimen) "menggabungkan" kenangan: mereka menyimpan perkara penting dalam ingatan mereka dan melupakan omong kosong yang tidak perlu. Walau bagaimanapun, jumlah jisim dan kekuatan sinaps secara praktikal tidak meningkat. Oleh itu, prosesnya dapat diulang berkali-kali: belajar perkara baru, kemudian tidur, dan belajar lagi dengan fikiran segar. Sekiranya bukan untuk tahap tidur ini, sinapsis di otak tikus akan tumbuh sangat lama sebelum tikus yang lemah mempunyai masa untuk kelihatan lebih bijak.
Para penyelidik tidak membatasi diri pada kesimpulan lapidari, tetapi membongkar semua mekanisme molekul utama yang terlibat dalam proses ini. Sekiranya ada yang berminat dengan mereka, biarkan mereka membaca artikel asal dalam Sains. Dan jika pembaca sudah bosan dengan kajian ilmiah kami, biarkan dia tidur: semua sinaps yang membengkak di otaknya ketika membaca artikel itu akan larut semalaman tanpa jejak, dan kemudian dia akan membaca nota lain tentang sesuatu yang lain dengan pikiran segar.
