Neurobioloog Ilja Martõnov - aju peamistest saladustest.
On palju katseid, mis näitavad, et objekti vaatamisel / lugemisel / mõtestamisel ja sellega otseses kontaktis töötavad aju samad osad. Näiteks sõna "kohv" lugemine aktiveerib haistmiskoori. Miks see juhtub?
Pavlovi sõnul on loodus andnud meile võimaluse arendada välja teine signalisatsioonisüsteem. Seda nimetatakse kõneks. Üldiselt tuleb millegi väljamõtlemiseks kõigepealt sellele nimi anda, sõna välja mõelda / üles võtta. Mõte sõnastamiseks peate sõnu ühendama.
Meie aju on jagatud tohutuks arvuks funktsionaalseteks piirkondadeks, kuid need kõik töötavad ühtse süsteemina. Meil on ajukoore primaarsed alad, mis tajuvad ainult ühte tüüpi teavet, näiteks visuaalset pilti. On sekundaarset ja tertsiaarset piirkonda, mis üldistab stiimuleid. Tertsiaarseid piirkondi nimetatakse ka assotsiatiivseteks - primaarsete ja sekundaarsete piirkondade signaalid segunevad nende sees (assotsiatsioon).
Ilja Martõnov.
Kuna lapsepõlves kodeerisid vanemad teavet sõnadega, õppisime pilti nendega võrdlema. Näiteks näitavad nad meile mänguasja ja kutsuvad seda (see on auto). Ajukoore kuklakujulises piirkonnas (nägemise tajumine) aktiveeritakse rakud mänguasja pildi äratundmiseks. Ajukoore ajalistes piirkondades (kuulmise taju) on rakud, mis reageerivad helistimulatsioonile (meie puhul mänguasja nimi). Assotsiatiivsetes piirkondades võrreldakse stiimuli erinevaid parameetreid ja nii saime masinast üldpildi, mis vastab teatud välimusele, taktiilsed aistingud sellest, sõna "masin", selle heli jne. Sel juhul moodustatakse isegi "kõne" neuron.
Selgub, et aju registreerib elukogemusi assotsiatsioonide kaudu?
Tegelikult õpib aju vastavalt keerukate konditsioneeritud refleksikomplekside tüübile. Porgandid on oranžid. Jänku - kahe kõrvaga. Mida rohkem seotud kordusi, seda tugevam on aju ühendatud rakkude võrk. See tähendab, et mida sagedamini ema ütles teile: "Vaata, see on porgand, see on oranž," seda tugevamalt asus see ajus sünaptiliste ühenduste tasemel. Huvitav on see, et igasugune kogemus "joodab" meie aju ühendusi. Aju on väga plastiline ja kohandub keskkonnaga nagu pehme savi (jättes jäljed endale). Isegi seda teksti lugedes taastate ajurakkude vahelised ühendused.
Reklaamvideo:
Miks me tegelikult kohvi ei lõhna, kui näeme sõna "kohv"?
Assotsiatiivsed piirkonnad koguvad teavet aju eri osadest. Sellepärast on tassi kohvi joonistamine või sõna "kohv" iseenesest seotud konkreetse aroomiga. Lõhna tegelikult ei nuuksuta, kuid kõne neuron (sõna "kohv") ammutab automaatselt teabe haistmissüsteemist. See on äärmiselt lihtsustatud diagramm, kuid töötab umbes nii.
Kuidas aju siis eristab tõelist ja kujutletud kohvilõhna?
Siiani pole füsioloogilise mehhanismi osas üksmeelt. Arvatakse, et signaal summutatakse, kuna sensoorseid süsteeme ei stimuleerita. Aju ei näe haistmisretseptorites keemilist stiimulit ega saa neilt signaali. Assotsiatiivsed neuronid ekstraheerivad teavet lihtsalt mälust. See võimaldab meil mitte muuta aju täielikuks segadusse.
Kuid unenäos või hallutsinatsioonide korral on sensoorsete süsteemide pärssimine välja lülitatud, nii et me näeme, kuuleme ja tunneme seda, mis pole.
Mis juhtub hallutsineeriva inimese ajus?
Psühhiaatrias jaotatakse hallutsinatsioonid tõelisteks ja pseudohallutsinatsioonideks. Tõelised pildid on siis, kui pilte projitseerib inimene väljastpoolt ja inimese jaoks ei erine nad reaalsetest objektidest ega stiimulitest. Tegelikult on sellised hallutsinatsioonid meelte tajumise viga. Seadmete abil saame kindlaks teha, et inimene tõesti kuuleb, näeb või nuusutab midagi, mida tegelikult pole.
Pseudohallutsinatsioonid on teadvuses olematute objektide kujutiste "nägemine", mis näib elavat inimese peas. Sageli leitakse skisofreeniaga inimestel, kui teadliku tegevuse olemus on moonutatud. Inimene tajub signaale mitte oma silma või kõrvaga, vaid omamoodi “sisemise silmaga”, “sisekõrvaga”. Ta võib arvata, et ta näeb läbi seina või on talle antud suurriigid (mis talle tundub realistlik), et ta „kuuleb” Veenuse või Kuu hääli.
Skaneerimisuuringutest teame, et kui terve inimene räägib sõnu, siis kuulmise eest vastutavad ajukoore osad surutakse maha. Seda ei juhtu skisofreeniaga patsientidel. Nad tajuvad ekslikult omaenda sisekõnet kui teise kõnet.
Hallutsinatsioonide ajal aktiveeritakse sisekõne tekkimisega seotud ajukoore piirkonnad enne verbaalse materjali teadvusega seotud alasid. See tähendab, et midagi sees öeldakse või karjub ja patsient mõistab, et midagi on kõlanud alles pärast mõningast viivitust.
Kuidas hallutsinatsioonid tekivad inimestel, kes pole skisofreenilised?
Hallutsinatsioonid tekivad psühhotroopsete ainete võtmise ajal erinevatel põhjustel - tugeva väsimuse, joobeseisundiga, aju struktuurides esinevate patoloogiliste protsessidega - sageli. Nende esinemise mehhanismid on alati erinevad ja paljud neist pole veel täielikult mõistetavad. Hallutsinatsioone saab vaadelda biokeemilisest seisukohast (molekulaarsel tasemel) ja neurofüsioloogilistest (aju struktuuride tasandil).
Võtke näide psühhoaktiivsete ainete mõjust ajule. Meie kehas on ulatuslik serotoniini süsteem, mis on esindatud aju erinevates osades. See on rakurühm, mis kasutavad serotoniini omavahelise suhtlemiseks. Serotoniini neuronitel on suur roll meeleolu reguleerimisel. Kui aine süntees on häiritud, võib inimene kogeda depressiooni. Tavaliselt toodetakse serotoniini valendikus närvirakkude protsesside vahel, mille jaoks rakumembraanil on spetsiaalsed retseptorid. Kui serotoniini molekulid "puudutavad" retseptoreid, tekib närviimpulss ja signaal voolab ühest rakust teise.
Nende retseptoritega seostuvad psühhoaktiivsed molekulid nagu LSD. Näib, et nad petavad rakke serotoniini molekulina poseerides. Kuna LSD molekulid seovad suure hulga retseptoritega, erutuvad aju erinevad piirkonnad juhuslikult, mis viib piltide kontrollimatu segunemiseni. Veelgi enam, aju saab ekslikult tajuda sensoorsete süsteemide teavet, uskudes, et see on tõeline. Nii saame tõelised hallutsinatsioonid. See on vaid üks mehhanismidest, on ka teisi.
Neurofüsioloogiliselt esinevad hallutsinatsioonid epilepsiaga inimestel sarnaselt. Pildid tekivad aju erinevate piirkondade kontrollimatu erutusest ja nende ebapiisavast reageerimisest välistele stiimulitele. Sellistel patsientidel on visioonid, kus olematud inimesed lähenevad neile, lennuk lendab suure kiirusega, tuletõkkesein liigub jne.
Patoloogilises protsessis osalevad sageli ajalised piirkonnad. Kui need ajuosad on kahjustatud, kogeb inimene kuulmis-, haistmis- ja maitsmis hallutsinatsioone.
Neid nimetatakse ka "jumala tsooniks", kuna ajaliku kepi teatud osade aktiveerimine (või stimuleerimine) võib põhjustada jumalikke teadmisi või usulisi kogemusi. Kas on võimalik kuidagi kindlaks teha, millal inimene ette kujutab ja millal ta tegelikult tajub?
Muidugi. Näiteks vastavalt juhtivate ja tajuvate linkide tegevusele (eriti esile kutsutud potentsiaalidele). Need on närvisüsteemi erinevate struktuuride reageeringud stiimulitele. Kuid kuidas aju neid signaale tõlgendab (millised on moonutused), kas tekib sünesteesia, on juba teine küsimus. Teadusel pole veel taju subjektiivsete kriteeriumide osas kindlaid vastuseid. Joon kujuteldava ja reaalse vahel on väga õhuke.
Kuidas eristab meie aju tervikuna kujuteldavat ja reaalset? Kui me ei räägi ainult sensoorsetest stiimulitest, nagu see on sõna "kohv" puhul
Tegelikult on see halb. Pealegi ei tea keegi, mis on tõeline. Reaalsus on infraheli, ultraviolettlained meie ümber ja palju muud. Me "vaatame" seda, "kuulame", "nuusutame" jne, isegi sellest teadmata. Ei ole vaja rääkida kujutletava ja selle, mida me nimetame reaalsuseks, teadlikust eristamisest. Ütleme, et on olemas läätsedefektiga inimene, sünnist saati pime. Kahekümne ajal oli tal lääts vahetatud. Kuid ta saab ikkagi rahulikult aknast välja minna! Miks? Sest tema aju ei õppinud vastaval arenguperioodil maailma kolmemõõtmelisena nägema. Sellise inimese jaoks ei pruugi põhimõtteliselt visuaalset erinevust olla "lähemal-kaugemal".
Kirjanik Ayn Rand püüdis oma raamatutes kajastada ideed, et objektiivne reaalsus eksisteerib sõltumata inimesest, kes seda tajub. Probleem on selles, et tänapäeval pole objektiivne reaalsus teaduse meetoditega täielikult mõistetav. Mida me tegelikult teame mustast august, kui vaatame seda läbi teleskoobi, kasutades röntgenikiirgust? Tegelikult näeb astronoomi aju teatud kiirguse kõikumisi, siis vaatab teadlane ekraanil oleva arvuti tõlgendusi, mille järel ta valmistab oma kujutluses objekti mudeli joonistamise.
Sama probleem unega. Unenäos tundub kõik teile uskumatult reaalne. Ühe hüpoteesi kohaselt on uni psühhofüsioloogiline protsess, mille käigus ajukoore näeb oma tööd (justkui iseenda peegeldust).
Füsioloogid tahavad sellega seoses meenutada suurt IM Sechenovit, kes kirjutas: "Ajus reaalseid sündmusi pakkuvate protsesside, nende tagajärgede või mälestuste kohta pole vahet." Selgub, et ajus töötavad samad elemendid ja neid see ei huvita.
1990ndatel avastas Giacomo Risolatti ajus hämmastavad rakud, mis aktiveeruvad, kui jälgime teiste inimeste toiminguid. Neid kutsuti peegelneuroniteks. Nendest katsetest selgus, et need rakud peegeldavad nagu peegel "kellegi teise" käitumist meie enda peas. See võimaldab meil tunda, mis teise inimesega toimub, justkui teostaksime toiminguid ise.
Just nemad aitavad meil samastuda kirjandus- ja filmitegelastega. Kas arvate, et saate elukogemust raamatutest ja filmidest?
Ma pole kindel, kas saate täieõigusliku elukogemuse, sest esiteks ma ei tea, mis see on, ja teiseks, aju jaoks on igasugune kogemus kogemus.
Üldiselt ei huvita aju, kuidas ta oma närvivõrgustikke spetsialiseerib. Kui aga mõtleme täisväärtusliku kogemuse all võimet suhelda teiste inimestega, lahendada eluprobleeme, siis on vastus ilmne - see on võimatu. Igal juhul vajab aju tõeliste inimestega suhtlemise kogemust.
Kui me räägime kaasaegsest maailmast, kus võite saada praktiliselt edukaks, siis on täiesti võimalik saada milleski väga kogenud. Programmeerimist saate õppida ja suurettevõtte töötajaks saate oma kodu mugavusest, istudes arvuti ja teleri ees.
Kuid ka raamatud ja filmid on erinevad. Palju sõltub eesmärkidest ja lõppeesmärkidest. Tutvume taas kogemuste "kasulikkuse" hindamise kriteeriumidega.
Uuringud näitavad, et hästi loetud ja hästi loetud inimestel on empaatiavõime paremini arenenud. See tähendab, et me elame osaliselt tegelaste elu, töötame nende psühholoogiliste ja elusituatsioonide kaudu läbi nagu meie enda oma. Kas aju hõivab neid just nii, nagu nad oleksid tõelised?
Raske küsimus hindamise osas. Põhjuslikkust on raske hinnata, kuna pole selge, kas inimestel arenes pärast raamatute lugemist ja filmide vaatamist empaatiline võime või olid nad algselt osavõtlikumad ning lugesid ja vaatasid seetõttu rohkem (ja ilmselt ka teatud žanre). Kuid kui vaielda plastilisuse vaatenurgast, siis võime eeldada, et raamatutest saadud kogemus joob sünapsid uuesti ümber, moodustades teatud stereotüübid inimeste suhete tajumisest.
Muide, armastust kirjeldatakse peaaegu alati moonutatult. Lõpetasin hiljuti teise ilukirjanduse raamatu kirjutamise (see on minu hobi) ja saan aru, et valetasin armastuse süžee kohta viis korda. Ja miks? Sest keegi ei vaata tavalisi suhteid väljastpoolt - teil on vaja särtsu, emotsioone, ebatavalisi tegevusi. Sageli hakkavad inimesed pärast ilukirjanduse lugemist erksate ülestunnistuste stseenidega otsima midagi sarnast tegelikkuses, pedaalides sarnaseid tundeid ja olukordi. Kuid paraku on elukeemia palju proosalisem kui romaanide lehtedelt valatav "armastuse füsioloogiline kokteil". Ja just uuringute põhjal teame, et "kirjanduslik" armastus ei saa kaua elada. Kuu, kaks või kolm. Ja siis - hall argipäev.
Sarnane olukord dialoogidega. Inimesed räägivad harva nagu nad räägivad raamatutes (võib-olla on häbi). Üldiselt julgustab raamatute lugemine rikastama oma sõnavara, ehitama grammatiliselt keerulisemaid lauseid. Oluline on hoolikalt läbi lugeda keeruline redigeerimise ja korrektuuriga kirjandus. Plastilisus töötab siin pauguga.
Arvatakse, et enne kui Turgenev kirjutas oma kuulsatest noortest daamidest, ei olnud nad tegelikult kohtunud - kõik hakkasid neid nägema just seetõttu, et ta lõi nad. Või et Londoni udusid polnud kõigil olemas enne, kui need maalisid maalrid. Kui õiged need argumendid on?
Usun, et Turgenevi daamide ja udude puhul on sama lugu lapsepõlvest mänguasjaga. Inimene on programmeeritud nägema ja tajuma midagi koos. Tegelikult on aju lihtne mõelda stereotüüpide järgi, see tähendab lihtsate kõnekonstruktsioonidena. Ja kui need tekitavad ka erksaid pilte, siis üldiselt suurepärased. Samal põhjusel panime sildid. Kui oleme sildi pannud, võime rahuneda, sest nüüd näib, et saame kõigest aru inimese, nähtuse jne kohta.
See nähtus on pigem kultuuriline. Muide, ma oleksin siinkohal üldistustega väga ettevaatlik. Võin oletada, et mitte kõik Turgenevi noored daamid ei hakanud eksisteerima kõigi jaoks, vaid nende jaoks, kes esiteks said sellest aru (kõik ei osanud neil päevil kõiki lugeda) ja teiseks olid nad piisavalt kohanemisvõimelised reageerima.
Evolutsiooniliselt on meisse loodud mehhanism usu omandamiseks, mida ütlevad meile olulised inimesed (võimud). Me teame isegi selle aju piirkondi, mis selle mehhanismi eest vastutavad (cingulate cortex, mõned frontaalosa osad, ajalised lobes). Nii osutus Turgenev mõne inimese jaoks autoriteediks ja nad valisid ta idee välja (sarnane lugu ududega, ainult seal võiks mõjuda massitegelane). Muidugi polnud erilisi "Turgenevi daame". Lihtsalt kohanemisvõimelised tüdrukud hakkasid jäljendama seda, mida Ivan Sergejevitš (muide, üks minu lemmik vene kirjanikke) oli kirjutanud. Siit ka kõik need minestavad ilm (loomulikult simuleeritud!). Turgenevi noored daamid ja paljude jaoks Londoni udud pole isegi tänapäeval olemas. Pigem on need mõeldud ainult inimestele, kes on palju lugenud ja on muljetavaldavad.
See tähendab, et keegi mäletab hästi Londoni udusid, kuigi neid seal polnud ja "protsessides, mis pakuvad ajule reaalseid sündmusi, nende tagajärgi või mälestusi neist, pole vahet." Kui “virtuaalne” on meie mälu?
Need küsimused on keerukad, konkreetsed ja ma ei ole mälu molekulaarsete mehhanismide ekspert. Nagu ma ütlesin, joodetakse sünapsid kogemuste mõjul pidevalt ümber. 2000. aastal sai Eric Kandel mälu molekulaarsete mehhanismide avastamise eest Nobeli preemia, mis tõestab sünapside restruktureerimist ja samal ajal uue oskuse õppimist. Kandel ja tema kolleegid avastasid ka keemiliste reaktsioonide kaskaadi, mille kaudu aktiveeritakse CREB faktor, mis reguleerib RNA sünteesi. Teisisõnu, nad leidsid terve keemilise raja, mis mõjutab närvirakkude geenide tööd. Lihtsalt mõtle selle peale! Uurite midagi ja teie geenid hakkavad toimima teisiti. Pealegi juhtub see pidevalt stiimuli korduva esitamisega.
Kanadega tehtud uuringud on näidanud, et mälu kasutamine ja mälu esmakordne registreerimine kutsub esile sarnaseid molekulaarseid protsesse.
Sel juhul võime öelda, et meie mälu pole “virtuaalne”, vaid väga dünaamiline. See on nagu kõvaketas, millele kõik (või palju) uue teabe salvestamisel muutuks. Tegelikult ei tea me täielikult, mil määral mõjutab sissetulev teave aju eri piirkondade sünapsisid.
Lisaks on see vaid tükk palju keerukamast ja keerulisemast protsessist. Mälu mehhanisme on meil veel palju õppida ja see on tore, sest meil on palju õppida!
