Penemuan kemungkinan baru otak manusia berlaku lebih kerap. Pada masa yang sama, saintis tidak dapat memahami sepenuhnya bagaimana dia masih berfungsi. Svyatoslav Medvedev, Doktor Sains Biologi, Anggota yang sesuai dari Akademi Sains Rusia, Pengarah Institut Otak Manusia, memberitahu Rosbalt dalam temu bual dengan Rosbalt sebagai sebahagian daripada projek Better Half of Life mengenai rahsia dan misteri otak yang masih belum dapat diselesaikan.
Doktor Sains Biologi, Anggota Akademi Sains Rusia yang sesuai, Pengarah Institut Otak Manusia Svyatoslav Medvedev.
Svyatoslav Vsevolodovich, orang telah mempelajari otak selama beratus-ratus tahun. Berapa banyak kemajuan yang telah anda buat selama ini?
- Bahkan tidak beratus-ratus tahun, tetapi beribu-ribu. Kraniotomi pertama - kraniotomi - dilakukan sekitar 5000 SM. Bahkan Hippocrates berpendapat bahawa kecerdasan terletak di suatu tempat di ventrikel anterior, iaitu, dia benar menebak peranan utama korteks frontal. Dan pelajar anatomi kuno Herophilus menjadi terkenal kerana, ketika membuka mayat, dia sampai pada kesimpulan: otak, pertama, adalah pusat keseluruhan sistem saraf, dan kedua, organ pemikiran.
Orang selalu berminat dengan peranti mereka sendiri. Tetapi otak manusia tetap menjadi misteri. Kerana terletak di bawah tengkorak yang agak kuat, dan sukar untuk sampai ke sana. Walaupun kotak ini dibuka, otak memberikan kesan, jadilah kita, jeli. Nampaknya tidak ada yang istimewa. Tetapi ketika "jeli" ini mula disiasat, perkara-perkara luar biasa muncul.
Ternyata otak orang dewasa biasa beratnya 1-2 kg, dan otak terbesar adalah orang bodoh. Maksudnya, tidak boleh dikatakan bahawa semakin besar otak, semakin pintar orangnya. Otak menggunakan seperempat dari semua tenaga yang diperlukan oleh tubuh - 20% oksigen dan 25% glukosa. Korteks serebrum tikus adalah 5 sq. cm, simpanse - 500 kaki persegi. cm, dan seorang - sebanyak 2300 sq. lihat Di korteks terdapat sekitar 10 bilion neuron, dan jumlah sambungan di antara mereka lebih besar daripada jumlah zarah di Alam Semesta. Pada masa yang sama, kemampuan berfikir haiwan, misalnya, anjing, dan manusia sangat berbeza, walaupun pada hakikatnya anjing sangat pintar. Apa yang membezakan? Apa yang menjadikan otak manusia objek paling sempurna diketahui? Bagaimana pemikiran seseorang? Kontroversi penyelidik mengenai isu-isu ini berlanjutan hingga kini.
Penemuan saintifik apa yang menerangkan misteri otak?
Video promosi:
- Penemuan electroencephalogram pada abad kedua puluh memungkinkan untuk memerhatikan aktiviti elektrik otak dari permukaan kulit kepala. Dan kejayaan seterusnya dalam penyelidikan adalah merekodkan aktiviti dari elektrod yang ditanamkan untuk tujuan terapi pada pesakit di kawasan otak tertentu. Dengan bantuan mereka, ahli neurofisiologi Natalya Petrovna Bekhtereva membuat penemuan yang luar biasa: pengesan ralat yang terkenal. Pada tahun 1968, dia mendapati bahawa otak mempunyai mekanisme yang menstabilkan kerja dan tingkah laku manusia. Dia terus memeriksa untuk melihat apakah semuanya berjalan lancar.
Faktanya adalah bahawa untuk sebahagian besar aktiviti kita ada standard untuk pelaksanaannya. Ini membolehkan anda tidak terganggu oleh rutin, menjaga keadaan stabil dalam tubuh yang sihat, serta prestasi aktiviti harian yang betul, menanggapi perbezaan antara situasi sebenar dan model yang disimpan dalam matriks memori.
Apabila seseorang melakukan kesalahan - katakan, mengatakan bahawa dua dua adalah lima, atau membuat ketidaktepatan dalam puisi yang dia tahu, lampu kecemasan menyala di matriks. Pengesan ralat memeriksa setiap tindakan anda. Anda meninggalkan rumah dan berfikir: "Ada yang tidak kena!" Apabila anda kembali, begini: anda lupa dompet anda, tidak mematikan lampu, seterika atau dapur di dapur. Sekiranya "alat" otak ini berfungsi dengan betul, anda boleh melakukan aktiviti harian anda dengan tenang, yang biasanya dilakukan secara automatik.
Adakah kerosakan alat pengesan ini berlaku?
- Sudah tentu, dan sering menjadi penyebab penyakit mental. Pengesan, sebagai mekanisme asas otak, sangat tahan. Tetapi jika ia rosak, ia berubah menjadi penentu ralat - dan menstabilkan keadaan patologi. Katakan anda menghidap penyakit terminal tetapi selamat. Dan kemudian pengesan ralat memilih untuk tidak bereksperimen, tidak mengubah apa-apa menjadi lebih baik atau yang lebih buruk. Contohnya, lengan kanan patah, orang itu mula melakukan semuanya dengan sebelah kiri. Plaster dikeluarkan, dan dia terus bekerja dengan tangan kirinya … Sebelumnya, mereka bahkan mengikat tangan yang cedera ke badan sehingga orang itu akan kembali sihat.
Perkara yang sama berlaku untuk keadaan obsesif seperti ketagihan dadah. Seseorang memahami bahawa ini tidak perlu, tetapi dia tidak dapat menahan kerosakan mekanisme utama otak. Dalam beberapa kes, ini benar-benar menguraikan hidupnya.
Ini adalah harga yang harus dibayar untuk kestabilan otak yang tinggi, yang disediakan oleh pengesan bukan sahaja dalam "norma", tetapi juga dalam patologi. Secara fisiologi, ini dapat difahami: kelangsungan hidup organisma sekurang-kurangnya terjamin, dan sebarang perubahan penuh dengan ketidakstabilan dan kemerosotan - bagaimanapun, pengesan ralat tidak tahu apa yang baik dan apa yang buruk.
Dan jika seseorang melakukan kesalahan dengan sengaja? Contohnya, untuk tujuan manipulasi - iaitu berbohong?
- Walaupun dengan pembohongan yang disengajakan dan menguntungkan, pengesan masih melaporkan "kekacauan". Ini perlu supaya seseorang tidak mempercayai pembohongannya sendiri. Contohnya, jika anda mengatakan kepada seseorang: "Pergi, aisnya cukup kuat," mengetahui bahawa sebenarnya tidak, maka anda sendiri tidak akan mengikutinya.
Adalah mustahil untuk menyekat pengesan kesalahan dengan sengaja. Oleh itu, sebarang paksaan di kawasan ini - misalnya, usaha untuk meletakkan pegawai polis terhadap penagih dadah - tidak masuk akal.
Kaedah penyelidikan otak apa yang digunakan hari ini?
- Tomografi pelepasan positron, pengimejan resonans magnetik fungsional, magnetoencephalography, electroencephalography dan lain-lain. Sebagai contoh, EEG digunakan untuk memetakan aktiviti elektrik korteks dengan tepat. Anda dapat melihat bagaimana pusat-pusat pengujaan otak bergerak sepanjang kegiatannya (yang disebut "titik kesedaran terang", seperti yang dirumuskan oleh ahli fisiologi Ivan Pavlov). Pada masa yang sama, semua kaedah teknikal yang ada dan terus berkembang untuk merakam aktiviti otak jauh lebih awal daripada pendekatan komputasi yang diterima untuk analisis data. Terdapat juga batasan fisiologi - misalnya, anda dapat meningkatkan resolusi spasial PET, tetapi ini secara automatik akan menyebabkan peningkatan pendedahan radiasi, yang tidak dapat diterima untuk kesihatan manusia.
Kemajuan teknologi telah memungkinkan untuk memperoleh sejumlah besar maklumat baru mengenai otak dalam beberapa dekad kebelakangan ini. Beberapa forum ilmiah tahunan mengumpulkan lebih daripada 3000 peserta - ini adalah kilometer poster dengan pelbagai maklumat yang luar biasa. Hampir setiap bahagian otak dan bekalan otak hampir semua fungsi tubuh yang difikirkan telah diselidiki. Walau bagaimanapun, data yang diterima penyelidik sering disalahtafsirkan. Kami telah mengumpulkan sejumlah besar bahan fakta mengenai pemetaan otak. Tetapi pengetahuan mengenai undang-undang otak agak sederhana.
Tetapi apa yang anda faham? Apa otak untuk anda?
- Otak adalah antara muka, perantara, penghubung antara bahan dan yang ideal. Ia adalah organ yang menghubungkan dunia jiwa manusia, dunia idea dan dunia realiti. Alat yang menjadikan fikiran kita berubah menjadi perbuatan. Iaitu, otak mengubah apa yang ada dalam imaginasi kita menjadi kenyataan. Dan, seperti yang dikatakan oleh ahli fisiologi Ivan Sechenov, adakah Garibaldi tersenyum ketika dia dimarahi kerana cinta yang berlebihan untuk tanah airnya, adakah gadis itu gemetar sebelum kencan pertama - keduanya akhirnya berubah menjadi gerakan.
Lebih-lebih lagi, otak adalah sistem. Fungsinya yang lebih tinggi tidak disediakan oleh kerja setiap bidang, tetapi oleh interaksi mereka. Akibatnya, sesuatu yang lebih banyak dihasilkan daripada pengkhususan awal mereka, misalnya: ucapan, kreativiti, dan lain-lain, iaitu apa yang dikembangkan oleh seseorang dalam proses kehidupan.
Anda mengatakan bahawa otak sangat tahan terhadap kerosakan. Berapa banyak?
- Sangat. Terdapat kes yang mengejutkan. Contohnya, pada abad ke-19, seorang lelaki Inggeris dipukul kepalanya dengan batang linggis, sehinggakan batang besi masuk melalui soket mata dan keluar di sisi lain tengkorak. Tetapi lelaki ini bertahan, mengekalkan kewarasan dan hidup lama. Dia menjadi sangat suka bertengkar dan pemarah, dan semua yang lain tetap tidak berubah. Sejarah juga mengetahui suatu kes ketika seorang kapten tentera tertentu menerima luka peluru di matanya: peluru musket kemungkinan besar menghancurkan bahagian depan lobus frontal - lubang keluar berada di kuil. Walaupun begitu, kemudian kapten ini dengan nama Kutuzov menjadi ketua pasukan …
Bolehkah otak "bertahan" tanpa tengkorak sama sekali?
- Untuk apa? Secara teknikal, ia mungkin dapat dilaksanakan, tetapi apa gunanya operasi tersebut? Sekiranya otak tidak mati, dipisahkan dari badan, ia akan berada dalam keadaan "terkunci" - "orang terkunci". Fenomena ini diperhatikan pada pesakit dalam keadaan koma. Otak autonomi tidak mempunyai hubungan dengan organ indera, ia tidak akan merasakan apa-apa, tidak mungkin berkomunikasi dengannya. Anda tidak akan dapat memahami sama ada dia berfikir atau tidak. Sains tidak memerlukan ini dan tidak menarik.
Adakah realistik untuk membuat prostesis buatan bahagian otak, neurochip, yang akan menggantikan beberapa kawasan yang sakit dan rosak?
- Saya rasa ya. Kemungkinan besar, prostesis pendengaran atau prostesis penglihatan boleh dibuat. Tetapi setakat ini kita masih jauh darinya.
Mereka mengatakan bahawa saintis Amerika telah menemukan cara untuk menghilangkan kenangan buruk, fobia dan kemurungan orang dengan menggunakan alat yang serupa dengan "pemadam memori" dari filem fiksyen ilmiah "Men in Black". Saya menekan butang dan menyingkirkan mimpi buruk atau psikotrauma … Adakah ini mungkin?
- Walaupun ya, maka dalam keadaan yang sangat maju memori ini masih dipulihkan. Semua yang ada di otak kita saling berkait. Anda mengambil satu episod dari ingatan anda, hubungan dengannya hilang, tetapi otak entah bagaimana masih menemuinya, dan tidak meminta izin anda. Bawah sedar adalah perkara yang tidak dapat diramalkan.
Dan inilah berita lain: pakar neurofisiologi dari Israel telah membangunkan alat yang membolehkan orang buta "melihat" dengan telinga mereka. Gambar dari kamera diterjemahkan ke dalam gelombang suara, yang pada gilirannya diproses oleh korteks visual otak. Akibatnya, otak memberi seseorang "gambaran" seperti yang dilihat oleh ikan lumba-lumba …
- Anda tidak dapat melihat dengan telinga anda! Bukan kawasan otak yang bekerja di sini yang menerima maklumat utama, iaitu organ penglihatan, tetapi yang menganalisisnya. Apabila seseorang tidak melihat, dia mula memahami isyaratnya. Ia seperti meletakkan kereta anda: jika anda meletakkan kereta anda menggunakan radar, sistem akan berbunyi. Anda mendengar bunyi "pee-pee-pee …" dan dari mereka anda mengira jarak ke halangan, walaupun anda tidak melihatnya. Ini bukan visi, tetapi penghantaran maklumat mengenai beberapa perkara tertentu. Mengagumi dengan cara ini, sebagai contoh, gambar dalam semua kepelbagaiannya tidak akan berfungsi.
Dan jika gambar itu diisi dengan kerepek yang akan mula menerbitkan "pee-peep …" ini pada frekuensi yang berbeza? Selepas itu, apa?
- Mari kita kira. Resolusi dalam karya lukisan berada di suatu tempat di kawasan pecahan milimeter. Ini bermaksud bahawa di atas kanvas, katakanlah, satu meter dua, semestinya terdapat hampir satu bilion cip. Adalah tidak realistik untuk memproses semua isyarat mereka, dan orang buta tidak akan dapat melihat gambar dengan cara ini.
Adakah mungkin seseorang menaip teks dengan bantuan pemikiran?
- Mudah. Cuma akan lebih lama dari biasa
Ahli fizik teori Inggeris, Stephen William Hawking, benar-benar tidak bergerak akibat penyakit, mengawal komputer menggunakan sensor yang terpaku pada otot-otot wajah pipinya. Pada pendapat anda, adakah dia benar-benar melakukan karya ilmiah dan berkomunikasi dengan orang lain dengan cara ini?
- Memang - ada kemungkinan kawalan tersebut.
Tetapi menaip biasa dengan cara ini mesti sangat perlahan …
- Dan dia melakukannya dengan cukup cepat - dia sudah terbiasa … Baru-baru ini saya melihat bagaimana seorang gadis berdiri di barisan kedai dan menaip SMS dengan kelajuan yang sama seperti jurutaip profesional yang sedang menaip. Dia mempunyai kuku panjang, dan dia dengan cepat mengetuknya di paparan dengannya. Ini soal kebiasaan.
Anda mengatakan bahawa masalah bagi para penyelidik otak sekarang adalah dengan berjaya menganalisis keseluruhan aliran maklumat yang masuk. Maksudnya, data baru tiba lebih cepat daripada yang anda boleh memprosesnya?
- Ya - dan bagaimana kita memahami bagaimana mengatasinya.
Adakah ini bermaksud bahawa sains otak sedang mengalami krisis?
- Sebaliknya, ia berkembang secara intensif. Semakin kita tidak memahami sesuatu, semakin menarik.
Ditemu ramah oleh Vladimir Voskresensky
