Невробиологът Иля Мартинов - за основните мистерии на мозъка.
Има много експерименти, които показват, че при гледане / четене / мислене за даден предмет и при директен контакт с него работят същите части на мозъка. Например, четенето на думата "кафе" активира обонятелната кора. Защо се случва това?
Според Павлов природата ни е надарила с възможността да разработим втора сигнална система. Нарича се реч. Като цяло, за да помислите за нещо, първо трябва да го назовете, измислете / вземете дума. За да формулирате мисъл, трябва да комбинирате думи.
Нашият мозък е разделен на огромен брой функционални области, но всички те работят като единна система. Имаме първични области на кората, които възприемат само един вид информация, например визуално изображение. Има вторични и третични области, които генерират стимули. Третичните региони също се наричат асоциативни - сигналите от първичните и вторичните региони се смесват вътре в тях (асоциация).
Иля Мартинов.
Тъй като в детството родителите кодираха информация с думи, ние се научихме да сравняваме изображението с тях. Например, ни показват играчка и я наричат („това е кола”). В тилната област на кората (възприятие на зрението) клетките се активират, за да разпознаят образа на играчката. В темпоралните области на кората (възприятие на слуха) има клетки, които реагират на звуков стимул (в нашия случай името на играчка). В асоциативните области се сравняват различни параметри на стимула и така получихме общо изображение на пишеща машина, съответстващо на определен външен вид, тактилни усещания от него, на думата „кола“, звука и т.н. За този случай дори се образува "речен" неврон.
Оказва се, че мозъкът записва житейски опит чрез асоциации?
Всъщност мозъкът се учи според типа сложни условно-рефлексни комплекси. Морковите са оранжеви. Зайче - с две уши. Колкото повече свързани повторения, толкова по-силна е мрежата от свързани клетки в мозъка. Тоест, колкото по-често майка ви е казвала: „Вижте, това е морков, той е оранжев“, толкова по-силно се е настанил в мозъка на ниво синаптични връзки. Интересното е, че всяко преживяване в някакъв смисъл „продава продавачи“нашите връзки в мозъка. Мозъкът е много пластичен и подобно на меката глина се приспособява към околната среда (оставя своите отпечатъци върху себе си). Дори четейки този текст, вие възстановявате връзките между мозъчните клетки.
Промоционално видео:
Защо всъщност не помиришем кафе, когато видим думата "кафе"?
Асоциативните региони събират информация от различни части на мозъка. Ето защо рисуването на чаша кафе или самата дума "кафе" се свързва с особен аромат. Всъщност не усещате миризмата, но речният неврон (за думата "кафе") автоматично черпи информация от обонятелната система. Това е изключително опростена диаграма, но грубо работи така.
Как тогава мозъкът прави разлика между истински и въображаеми миризми на кафе?
Засега няма консенсус относно физиологичния механизъм. Смята се, че сигналът е потиснат, защото сетивните системи не се стимулират. Мозъкът не вижда химическия стимул в обонятелните рецептори и не получава сигнал от тях. Асоциативните неврони просто извличат информация от паметта. Това ни позволява да не превръщаме мозъка в пълна каша.
Но насън или в случай на халюцинации, инхибирането на сетивни системи се изключва, така че виждаме, чуваме и усещаме това, което не е.
Какво се случва в мозъка на човек, който халюцинира?
В психиатрията халюцинациите се делят на истински и псевдо-халюцинации. Истинските изображения са, когато изображенията се проектират от човек отвън и за човек не се различават от реални обекти или стимули. Всъщност такива халюцинации са грешка във възприятието със сетивата. С помощта на оборудване можем да поправим, че човек наистина чува, вижда или мирише на нещо, което не съществува в действителност.
Псевдо-халюцинациите са "виждане" на изображения на несъществуващи обекти в съзнанието, нещо, което сякаш живее в главата на човек. Често се среща при хора с шизофрения, когато самата природа на съзнателната дейност е нарушена. Човек възприема сигналите не с очите или ушите си, а с един вид „вътрешно око“, „вътрешно ухо“. Може да си помисли, че вижда през стена или е надарен със свръхсили (което ще му се струва реалистично), че „чува“гласове от Венера или Луната.
От сканиращите изследвания знаем, че когато здрав човек говори думи, частите на кората на главния мозък, отговорни за слуха, се потискат. Това не се случва при пациенти с шизофрения. Те погрешно възприемат собствената си вътрешна реч като реч на друг.
По време на халюцинации зоните на кората, участващи във формирането на вътрешна реч, се активират преди зоните, свързани с осъзнаването на словесния материал. Тоест, нещо вътре казва или крещи и пациентът осъзнава, че нещо е прозвучало само след известно закъснение.
Как се появяват халюцинации при хора, които не са шизофренични?
Халюцинациите възникват по различни причини - при силна умора, интоксикация, с патологични процеси в структурите на мозъка, често - докато приемате психотропни вещества. Механизмите на тяхното възникване винаги са различни и много от тях все още не са напълно разбрани. Халюцинациите могат да се разглеждат от биохимична гледна точка (на молекулно ниво) и неврофизиологична (на ниво мозъчни структури).
Вземете примера за ефекта на психоактивните вещества върху мозъка. Тялото ни има обширна серотонинова система, представена в различни части на мозъка. Това е група от клетки, които използват серотонин за комуникация помежду си. Серотониновите неврони играят основна роля в регулирането на настроението. Ако синтезът на вещество е нарушен, тогава човек може да изпита депресия. Обикновено серотонинът се произвежда в лумена между процесите на нервните клетки, за които има специални рецептори на клетъчната мембрана. Когато молекулите на серотонина "докоснат" рецепторите, възниква нервен импулс и сигналът тече от една клетка в друга.
Психоактивни молекули като LSD се свързват с тези рецептори. Те сякаш заблуждават клетките, представяйки се за молекула на серотонин. Тъй като LSD молекулите се свързват с голям брой рецептори, различни участъци в мозъка се развълнуват на случаен принцип, което води до неконтролирано смесване на изображения. Освен това мозъкът може погрешно да възприема информация от сетивни системи, вярвайки, че тя е истинска. Така получаваме истински халюцинации. Това е само един от механизмите, има и други.
Неврофизиологично халюцинациите се появяват при хора с епилепсия по подобен начин. Изображенията възникват от неконтролирано възбуждане на различни области на мозъка и недостатъчната им реакция на външни стимули. Такива пациенти имат видения, в които несъществуващи хора се приближават към тях, самолет лети с голяма скорост, стена от огън се движи и т.н.
Временните региони често участват в патологичния процес. Когато тези части на мозъка са повредени, човек изпитва слухови, обонятелни и вкусови халюцинации.
Наричат се още „зоната на Бога“, защото активирането (или стимулирането) на определени части от времевия лоб може да предизвика божествени прозрения или религиозни преживявания. Възможно ли е по някакъв начин да се поправи кога човек се представя и кога всъщност възприема?
Сигурен. Например, според дейностите на водещите и възприемащи връзки (по-специално върху предизвиканите потенциали). Това са реакциите на различни структури на нервната система на стимули. Но как мозъкът ще интерпретира тези сигнали (какви ще бъдат изкривяванията), дали ще възникне синестезия е друг въпрос. Науката все още няма категорични отговори по отношение на субективните критерии за възприятие. Линията между въображаемо и реално е много тънка.
Как мозъкът ни като цяло прави разлика между въображаемото и реалното? Ако говорим не само за сетивни стимули, какъвто е случаят с думата "кафе"
Всъщност е лошо. Освен това никой не знае какво е истинско. Реалността е инфразвукова, ултравиолетови вълни около нас и много други. Ние го "гледаме", "слушаме", "миришеме" и т.н., без дори да знаем за това. Няма нужда да говорим за съзнателното разграничение между въображаемото и онова, което наричаме реалност. Да кажем, че има човек с дефект на лещата, сляп от раждането. На двадесет години той беше подменен обектив. Но той все още може спокойно да излезе през прозореца! Защо? Защото мозъкът му в съответния период на развитие не се е научил да вижда света в обем. За такъв човек по принцип може да няма визуална разлика в „по-отблизо“.
Писателката Айн Ранд опита в своите книги да отразява идеята, че обективната реалност съществува независимо от човека, който я възприема. Проблемът е, че днес обективната реалност не е напълно разбираема от методите на науката. Какво всъщност знаем за черна дупка, когато я гледаме през телескоп, използвайки рентгенови лъчи? Всъщност мозъкът на астронома вижда известни колебания на радиацията, тогава ученият разглежда интерпретациите на компютъра на екрана, след което той завършва моделното рисуване на обекта във въображението си.
Същият проблем със съня. В сън всичко ви се струва невероятно реално. Според една от хипотезите сънят е психофизиологичен процес, в рамките на който мозъчната кора вижда собствената си работа (сякаш отражение на себе си).
Физиолозите по този въпрос обичат да си спомнят великия И. М. Сеченов, който написа: „Няма разлика в процесите, които осигуряват реални събития в мозъка, техните последици или спомени за тях“. Оказва се, че същите елементи работят в мозъка и не им пука.
През 90-те години Джакомо Рисолати откри невероятни клетки в мозъка, които се активират, когато следваме действията на други хора. Наричаха се огледални неврони. От тези експерименти следва, че тези клетки, като огледало, „отразяват“поведението на някой друг в собствената ни глава. Това ни позволява да усещаме случващото се с другия човек, сякаш сами извършваме действията.
Именно те ни помагат да се идентифицираме с литературни и филмови герои. Мислите ли, че можете да получите житейски опит от книги и филми?
Не съм сигурен, че можете да получите пълноценен житейски опит, защото, първо, не знам какво е, и второ, за мозъка всяко преживяване е опит.
По принцип мозъкът не се интересува от това как специализира нейронните си мрежи. Но ако под пълноценен опит имаме предвид способността да общуваме с други хора, да решаваме житейски проблеми, то отговорът е очевиден - невъзможно е. Във всеки случай мозъкът ще се нуждае от опит за взаимодействие с реални хора.
Ако говорим за съвременния свят, в който можете да постигнете успех на практика, тогава е напълно възможно да станете много опитни в нещо. Можете да научите програмиране и да станете служител на голяма корпорация от комфорта на вашия дом, седнал пред компютъра и телевизора.
Книгите и филмите обаче също са различни. Много зависи от целите и крайните цели. Отново се сблъскваме с критериите за оценка на „полезността“на опита.
Проучванията показват, че добре прочетените и добре четените хора имат по-развит капацитет за съпричастност. Тоест, ние отчасти живеем живота на героите, работим през техните психологически и житейски ситуации като наш собствен. Мозъкът ли ги улавя така, сякаш са истински?
Труден въпрос от гледна точка на оценката. Трудно е да се прецени причинно-следствената връзка, тъй като не е ясно дали хората са развили способността за съпричастност след четене на книги и гледане на филми, или първоначално са били по-симпатични и затова четат и гледат повече (и, както изглежда, определени жанрове). Но ако спорим от гледна точка на пластичността, тогава можем да предположим, че опитът, натрупан от книгите, наистина ще пренасочи синапсите, формирайки определени стереотипи за възприемане на отношенията между хората.
Между другото, любовта почти винаги се описва изкривено. Самият аз наскоро приключих да пиша втората художествена книга (това е моето хоби) и разбирам, че пет пъти излъгах за сюжета за любовта. И всички защо? Защото никой няма да гледа на обикновените отношения отвън - имате нужда от жар, емоции, необичайни действия. Често хората, след като четат художествена литература със сцени с ярки признания, започват да търсят нещо подобно в реалността, педалирайки подобни чувства и ситуации. Но, уви, химията на живота е много по-прозаична от „физиологичния коктейл на любовта“, изливащ се от страниците на романите. И само от научните изследвания знаем, че "литературната" любов не може да живее дълго. Месец, два или три. И след това - сиво ежедневие.
Подобна ситуация с диалозите. Хората рядко говорят като в книги (може би е срам). Като цяло четенето на книги ви насърчава да обогатите речника си, да изградите граматически по-сложни изречения. Подлежи на внимателно четене на сложна литература с добра редакция и корекция. Пластичността тук работи с гръм.
Смята се, че преди Тургенев да е писал за известните си млади дами, в действителност те не са били срещани - всички започнали да ги виждат именно защото той ги е създал. Или че мъглата в Лондон не е съществувала за всички, докато не са били рисувани от художници. Колко правилни са тези аргументи?
Вярвам, че въпросът с дамите и мъглите на Тургенев е една и съща история от детството с играчка. Човек е програмиран да вижда и възприема нещо във връзка. Всъщност мозъкът е лесно да мисли в стереотипи, тоест в прости речеви конструкции. И ако те също предизвикват ярки изображения, то като цяло отлично. По същата причина поставяме етикети. Когато сме сложили етикет, можем да се успокоим, защото сега сякаш разбираме всичко за човек, явление и т.н.
Това явление е по-скоро културно. Между другото, бих бил много внимателен с обобщения тук. Мога да предположа, че не всички млади дами на Тургенев започнаха да съществуват за всички, но за онези, които, първо, успяха да разберат това (не всички бяха в състояние да четат в онези дни) и второ, те бяха достатъчно съобразени с реагира.
Еволюционно в нас се е образувал механизъм, който да повярва на това, което казват значимите за нас (властите) хора. Дори познаваме областите в мозъка, отговорни за този механизъм (цингулатна кора, някои части на фронталния, темпоралния лоб). И така, за някои хора Тургенев се оказа авторитет и те хванаха идеята му (подобна история с мъглата, само там ефектът на масовия характер може да работи). Разбира се, нямаше специални „тургеневски дами“. Просто съобразяващите се момичета започнаха да имитират написаното от Иван Сергеевич (между другото, един от любимите ми руски писатели). Оттук и всички тези примамки (естествено симулирани!). „Младите дами на Тургенев“и мъглата на Лондон за мнозина не съществуват дори и днес. По-скоро те са само за хора, които са чели много и са впечатляващи.
Тоест, някой може да си спомни мъглата в Лондон, въпреки че те не са били там и „няма разлика в процесите, които осигуряват на мозъка реални събития, техните последици или спомени за тях“. Колко „виртуална” е нашата памет?
Тези въпроси са сложни, специфични и аз не съм експерт по молекулярните механизми на паметта. Както казах, синапсите непрекъснато се спояват под въздействието на преживяването. През 2000 г. Ерик Кандел получи Нобеловата награда за откриването на молекулярните механизми на паметта, доказвайки преструктурирането на синапсите, докато научи ново умение. Кандел и колегите му също откриха каскада от химични реакции, чрез които се активира фактор CREB, който регулира синтеза на РНК. С други думи, те са намерили цял химичен път, който влияе върху работата на гените на нервната клетка. Просто помисли за това! Изучавате нещо и гените ви започват да работят по различен начин. Освен това това се случва постоянно при многократно представяне на стимула.
Проучвания при пилета показват, че прибягването до памет и първоначалното записване на самата памет предизвиква подобни молекулярни процеси.
В този случай можем да кажем, че паметта ни не е „виртуална“, а много динамична. Това е като твърд диск, на който всичко (или много) би се променило, когато се запише нова информация. Всъщност ние не знаем напълно до каква степен постъпващата информация засяга синапсите в различни области на мозъка.
Плюс това, това е просто част от много по-сложен и сложен процес. Имаме още много да научим за механизмите на паметта и това е чудесно, защото имаме какво да научим!
