Откриването на нови възможности на човешкия мозък се случва все по-често. В същото време учените не могат напълно да разберат как той все още работи. Святослав Медведев, доктор на биологичните науки, член-кореспондент на Руската академия на науките, директор на Института за човешки мозък, каза на Росбалт в интервю за Росбалт като част от проекта „По-добра половина от живота“, за който тайните и загадките на мозъка остават неразгадани.
Доктор на биологичните науки, член-кореспондент на Руската академия на науките, директор на Института за човешки мозък Святослав Медведев.
Святослав Всеволодович, хората изучават мозъка от стотици години. Колко напредък постигнахте през това време?
- Дори не стотици години, а хиляди. Първата краниотомия - краниотомия - е направена около 5000 г. пр. Н. Е. Дори Хипократ твърди, че интелигентността се намира някъде в предната камера, тоест той правилно е предположил водещата роля на фронталната кора. И ученикът на древния анатом Херофил стана известен с факта, че, отваряйки трупове, той стигна до заключението: мозъкът, първо, е центърът на цялата нервна система и второ, органът на мисленето.
Хората винаги са се интересували от собственото си устройство. Но човешкият мозък остава загадка. Тъй като се намира под доста силен череп и е трудно да се стигне до него. Дори тази кутия да бъде отворена, мозъкът създава впечатление за, да кажем, желе. Изглежда нищо особено. Но когато това „желе“започна да се разследва, удивителни неща излязоха наяве.
Оказа се, че мозъкът на обикновен възрастен тежи 1-2 кг, а най-големият мозък е в идиоти. Тоест не може да се каже, че колкото по-голям е мозъкът, толкова по-умен е човекът. Мозъкът консумира една четвърт от цялата енергия, от която се нуждае тялото - 20% кислород и 25% глюкоза. Мозъчната кора на плъховете е 5 кв. см, шимпанзета - 500 кв. см, а човек - цели 2300 кв. виж В кората има около 10 милиарда неврони и броят на връзките между тях е по-голям от броя на частиците във Вселената. В същото време мисловните способности на животните, например кучетата и хората, са коренно различни, въпреки факта, че кучетата са много интелигентни. Какво прави разликата? Какво прави човешкия мозък най-съвършеният познат обект? Как мисли човек? Противоречието на изследователите около тези проблеми продължава и днес.
Какви научни открития хвърлят светлина върху загадките на мозъка?
Промоционално видео:
- Откриването на електроенцефалограмата през ХХ век даде възможност да се наблюдава електрическата активност на мозъка от повърхността на скалпа. И следващият пробив в изследванията се състоеше в записване на активност от електроди, имплантирани за терапевтични цели при пациенти в специфични области на мозъка. С тяхна помощ неврофизиологът Наталия Петровна Бехтерева направи невероятно откритие: известният детектор на грешки. През 1968 г. тя открива, че мозъкът има механизъм, който стабилизира както работата му, така и човешкото поведение. Той непрекъснато проверява дали всичко върви както трябва.
Факт е, че за по-голямата част от нашите дейности има стандарт за тяхното изпълнение. Тя ви позволява да не се разсейвате от рутината, поддържа стабилно състояние в здраво тяло, както и правилното изпълнение на ежедневните дейности, отговаряйки на несъответствие между реалната ситуация и модела, който се съхранява в матрицата на паметта.
Когато човек сгреши - да каже, казва, че два пъти два е пет или направи неточност в стихотворение, което е знаел, в матрицата светва аварийна лампа Детектор за грешки проверява всяко ваше действие. Излизате от къщата и си мислите: "Нещо не е наред!" Когато се върнете, това е така: забравихте портфейла си, не изключихте светлината, ютията или печката в кухнята. Ако това „устройство“на мозъка работи правилно, можете спокойно да се занимавате с ежедневните си дейности, които обикновено се извършват по автоматизация.
Случват ли се неизправности на този детектор?
- Разбира се, и често се превръщат в причина за психични заболявания. Детекторът, като основен механизъм на мозъка, е силно устойчив. Но ако се разпадне, той се превръща, така да се каже, в детерминант на грешка - и стабилизира патологичното състояние. Да приемем, че сте имали неизлечимо заболяване, но сте оцелели. И тогава детекторът на грешки предпочита да не експериментира, да не променя нищо към добро или лошо. Например дясната ръка беше счупена, човекът започна да прави всичко с лявата. Мазилката беше премахната и той продължава да работи с лявата си ръка … Преди това дори вързваха ранената ръка за тялото, за да може човекът да развие отново здрава.
Същото се отнася и за мании, като наркомания. Човек разбира, че това не е необходимо, но не може да устои на разпадането на основния механизъм на мозъка. В някои случаи това напълно дезорганизира живота му.
Това е цената, която трябва да платите за високата стабилност на мозъка, която се осигурява от детектора не само в „нормата“, но и при патологията. Физиологично това е разбираемо: оцеляването на организма е най-малкото гарантирано и всяка промяна е изпълнена с дестабилизация и влошаване - в края на краищата детекторите на грешки не знаят кое е добро и кое е лошо.
А ако човек умишлено сгреши? Например с цел манипулация - тоест лъжа?
- Дори и с умишлена и печеливша лъжа, детекторът пак съобщава за „разстройство“. Това е необходимо, за да не вярва човек в собствените си лъжи. Например, ако кажете на някого: „Върви, ледът е достатъчно силен“, знаейки, че в действителност не е така, тогава ти самият няма да го следваш.
Невъзможно е умишлено да се блокира детекторът на грешки. Следователно всяка принуда в тази област - например опити за поставяне на полицаи върху наркомани - е безсмислена.
Какви методи за изследване на мозъка се използват днес?
- Позитронно-емисионна томография, функционална магнитно-резонансна томография, магнитоенцефалография, електроенцефалография и други. Например ЕЕГ се използва за точно картографиране на електрическата активност на кората. Можете да видите как центровете на възбуждане на мозъка се движат в хода на неговата дейност (т.нар. „Светло петно на съзнанието“, както е формулиран от физиолога Иван Павлов). В същото време всички съществуващи и непрекъснато развиващи се технически средства за регистриране на мозъчната дейност значително изпреварват приетите изчислителни подходи за анализ на данните. Съществуват и физиологични ограничения - например можете да увеличите пространствената разделителна способност на PET, но това автоматично ще доведе до увеличаване на облъчването, което е неприемливо за човешкото здраве.
Технологичният напредък направи възможно да се получи огромно количество нова информация за мозъка през последните десетилетия. Някои годишни научни форуми събират над 3000 участници - това са километри плакати с невероятен набор от информация. Изследвани са почти всяка мозъчна област и мозъчно снабдяване на почти всички възможни функции на тялото. Данните, които получават изследователите обаче, често се тълкуват погрешно. Натрупахме огромно количество фактически материали за картографиране на мозъка. Но познаването на законите на мозъка е доста скромно.
Но какво разбрахте? Какво е мозъкът за теб?
- Мозъкът е интерфейс, посредник, връзка между материалното и идеалното. Това е орган, който свързва света на човешката психика, света на идеите и света на реалността. Инструмент, с който мислите ни се превръщат в дела. Тоест мозъкът трансформира съществуващото във въображението ни в реалност. И както каза физиологът Иван Сеченов, усмихва ли се Гарибалди, когато му се карат за прекомерна любов към родината, трепере ли момичето преди първата среща - и двете в крайна сметка се превръщат в движение.
Освен това мозъкът е система. Висшите му функции се осигуряват не от работата на отделните области, а от тяхното взаимодействие. В резултат се генерира нещо повече от първоначалната им специализация, например: реч, творчество и т.н., тоест това, което човек развива в процеса на живота.
Казахте, че мозъкът е много устойчив на увреждане. Колко?
- Много. Има удивителни случаи. Например, през 19-ти век англичанин е бил почукан през главата с лост, толкова много, че железен прът е преминал през очната кухина и е излязъл от другата страна на черепа. Но този човек оцеля, запази пълния си разум и живее дълго време. Той стана много сваден и нацупен, а всичко останало остана непроменено. Историята познава и случай, когато определен капитан на армията получи рана в окото от куршум: куршум с куршум най-вероятно разби челните секции на фронталния лоб - изходният отвор беше в храма. Въпреки това по-късно този капитан на име Кутузов става фелдмаршал …
Може ли мозъкът да „оцелее“изобщо без череп?
- За какво? Технически може да е осъществимо, но какъв е смисълът от подобна операция? Ако мозъкът не умре, отделен от тялото, той ще бъде в състояние „заключен“- „заключен човек“. Това явление се наблюдава при пациенти в кома. Автономният мозък няма никакви връзки със сетивните органи, той няма да усети нищо, няма да е възможно да комуникира с него. Дори няма да можете да разберете дали мисли или не. Науката не се нуждае от това и не е интересно.
Реалистично ли е да се създаде изкуствена протеза на част от мозъка, неврочип, която да замести някаква болна, увредена област?
- Предполагам, да. Най-вероятно може да се направи слухова протеза или зрителна протеза. Но засега все още сме далеч от него.
Казват, че американски учени са намерили начин да избавят хората от лоши спомени, фобии и депресия, използвайки устройство, подобно на „гумичката за памет“от научно-фантастичния филм „Мъжете в черно“. Натиснах бутона и се отървах от кошмара или психотравмата … Това възможно ли е?
- Дори и да, тогава в силно развито същество тази памет все още се възстановява. Всичко в мозъка ни е изключително преплетено. Грабвате един епизод от паметта си, връзката с него изчезва, но мозъкът по някакъв начин все още го намира и не иска разрешението ви. Подсъзнанието е нещо непредсказуемо.
И ето още една новина: неврофизиолозите от Израел са разработили устройство, което позволява на слепите хора да „виждат“с ушите си. Изображението от камерата се превежда в звукова вълна, която от своя страна се обработва от зрителната кора на мозъка. В резултат на това мозъкът дава на човек „картина“като тази, която делфините виждат …
- Не се вижда с уши! Не тези области на мозъка, които работят тук, получават първичната информация, тоест органите на зрението, а тези, които я анализират. Когато човек не вижда, той започва да разбира сигналите. Това е като да паркирате колата си: ако паркирате колата си с помощта на радар, системата издава звуков сигнал. Чувате звуците на „пи-пи-пи …“и от тях преценявате разстоянието до препятствието, макар че не го виждате. Това не е визия, а предаване на информация за някои конкретни неща. Възхищавайки се по този начин, например, картина в цялото й разнообразие няма да работи.
И ако картината е натъпкана с чипове, които ще започнат да публикуват точно това „пи-пий …“на различни честоти? Какво тогава?
- Да броим. Разделителната способност в произведенията на живописта е някъде в областта на части от милиметър. Това означава, че върху платно, да речем, метър на два, трябва да има почти милиард чипа. Ще бъде просто нереалистично да се обработят всичките им сигнали, а слепият няма да може да гледа картината по този начин.
Може ли човек да пише текст с помощта на мисъл?
- Лесно. Само че ще бъде по-дълго от обикновено
Английският физик-теоретик Стивън Уилям Хокинг, напълно обездвижен в резултат на заболяване, управлява компютъра с помощта на сензор, прикрепен към лицевите мускули на бузата му. Според вас наистина ли се занимава с научна работа и общува ли с другите по този начин?
- Наистина - има възможност за такъв контрол.
Но дори и обичайното писане по този начин трябва да е невероятно бавно …
- И той го прави достатъчно бързо - свикнал е … Наскоро видях как едно момиче стоеше на опашка в магазин и пишеше текстови съобщения със същата скорост, каквато печатат професионалните машинописци. Тя имаше дълъг нокът и бързо, бързо удряше по дисплея с него. Въпрос на навик.
Казахте, че проблемът за мозъчните изследователи сега е да успеят да анализират целия поток от входяща информация. Тоест новите данни пристигат по-бързо, отколкото можете да ги обработите?
- Да - и как разбираме как да се справим с тях.
Означава ли това, че науката за мозъка е в някаква криза?
- Напротив, развива се интензивно. Колкото повече не разбираме нещо, толкова по-интересно е.
Интервюира Владимир Воскресенски