Inimese aju uute võimaluste avastamine toimub üha sagedamini. Samal ajal ei suuda teadlased täielikult mõista, kuidas ta ikkagi töötab. Bioloogiateaduste doktor, Venemaa Teaduste Akadeemia korrespondentliige, inimaju ajuinstituudi direktor Svjatoslav Medvedev ütles projekti "Parem pool elu" raames Rosbaltile antud intervjuus Rosbaltile, millised aju saladused ja saladused jäävad lahendamata.
Bioloogiateaduste doktor, Venemaa Teaduste Akadeemia korrespondentliige, Ajuinstituudi direktor Svjatoslav Medvedev.
Svjatoslav Vsevolodovitš, inimesed on aju uurinud sadu aastaid. Kui palju olete selle aja jooksul edasi arenenud?
- Isegi mitte sadu aastaid, vaid tuhandeid. Esimene kraniotoomia - kraniotoomia - tehti umbes 5000 eKr. Isegi Hippokrates väitis, et intelligentsus asub kusagil eesmises vatsakeses, see tähendab, et ta arvas õigesti frontaalse ajukoore juhtivat rolli. Ja iidse anatoomiku Herophiluse õpilane sai kuulsaks sellega, et surnukehi avades jõudis ta järeldusele: aju on esiteks kogu närvisüsteemi kese ja teiseks mõtlemise organ.
Inimesi on alati huvitanud nende enda seade. Kuid inimese aju jäi saladuseks. Sest see asub üsna tugeva kolju all ja selle juurde on raske pääseda. Isegi kui see kast on avatud, jätab aju mulje, ütleme siis, tarretisest. Tundub, et pole midagi erilist. Kuid kui seda "tarretist" uurima hakati, tulid ilmsiks hämmastavad asjad.
Selgus, et tavalise täiskasvanu aju kaalub 1-2 kg ja suurim aju on debiilides. St ei saa öelda, et mida suurem on aju, seda targem on inimene. Aju kulutab veerandi kogu energiast, mida keha vajab - 20% hapnikku ja 25% glükoosi. Roti ajukoor on 5 ruutmeetrit. cm, šimpansid - 500 ruutmeetrit cm ja inimene - koguni 2300 ruutmeetrit. vt Koores on umbes 10 miljardit neuronit ja nende vaheliste ühenduste arv on suurem kui osakeste arv Universumis. Samal ajal on loomade, näiteks koerte ja inimeste mõtlemisvõimed radikaalselt erinevad, hoolimata sellest, et koerad on väga intelligentsed. Mis teeb vahet? Mis muudab inimese aju kõige täiuslikumaks teadaolevaks objektiks? Kuidas inimene mõtleb? Teadlaste vaidlused nende probleemide üle jätkuvad ka täna.
Millised teaduslikud avastused valgustavad aju saladusi?
Reklaamvideo:
- Elektroentsefalogrammi avastamine 20. sajandil võimaldas aju elektrilist aktiivsust jälgida peanaha pinnalt. Ja järgmine läbimurre teadustöös seisnes konkreetsetes ajupiirkondades patsientidele terapeutilistel eesmärkidel implanteeritud elektroodide aktiivsuse registreerimisel. Neurofüsioloog Natalja Petrovna Bekhtereva tegi nende abiga hämmastava avastuse: kuulsa veaanduri. 1968. aastal avastas ta, et ajul on mehhanism, mis stabiliseerib nii tema tööd kui ka inimeste käitumist. Ta kontrollib pidevalt, kas kõik läheb hästi.
Fakt on see, et valdavas enamuses meie tegevustest on nende rakendamiseks standard. See võimaldab teil mitte segada rutiini, säilitada terve keha stabiilne seisund, samuti igapäevaste tegevuste korrektne sooritamine, reageerides vastuolule tegeliku olukorra ja mälumaatriksisse salvestatud mudeli vahel.
Kui inimene eksib - öelge, öelge, et kaks korda on kaks viis, või teeb tema teadaolevas luuletuses ebatäpsuse, süttib maatriksis avariituli. Veaandur kontrollib teie kõiki toiminguid. Lahkute majast ja mõtlete: "Midagi on valesti!" Tagasi tulles on nii: unustasite oma rahakoti, ei lülitanud köögis valgust, triikrauda ega pliiti välja. Kui see aju seade töötab õigesti, saate rahulikult oma igapäevaseid toiminguid teha, mida tavaliselt tehakse automatiseerimisega.
Kas selle detektori töös esineb tõrkeid?
- Muidugi ja sageli muutuvad vaimuhaiguste põhjuseks. Detektor kui aju põhimehhanism on väga vastupidav. Aga kui see laguneb, siis see muutub nii-öelda vea määravaks - ja stabiliseerib patoloogilise seisundi. Oletame, et teil oli surmav haigus, kuid jäite ellu. Ja siis eelistab veaandur mitte katsetada, mitte midagi muuta paremaks või halvemaks. Näiteks murti parem käsi, inimene hakkas kõike tegema vasakuga. Kips eemaldati ja ta jätkab tööd vasaku käega … Varem sidusid nad vigastatud käe isegi keha külge, et inimesel areneks uuesti tervislik.
Sama kehtib kinnisideede, näiteks narkomaania kohta. Inimene saab aru, et see pole vajalik, kuid ta ei saa vastu panna aju peamise mehhanismi lagunemisele. Mõnel juhul korraldab see tema elu täielikult.
See on hind, mida tuleb maksta aju kõrge stabiilsuse eest, mille detektor tagab mitte ainult "normis", vaid ka patoloogias. Füsioloogiliselt on see mõistetav: organismi ellujäämine on vähemalt tagatud ning kõik muutused on täis destabiliseerumist ja halvenemist - eks veaandurid ei tea ju, mis on hea ja mis halb.
Ja kui inimene eksib tahtlikult? Näiteks manipuleerimise eesmärgil - see tähendab valetamine?
- Isegi tahtliku ja tulutoova vale korral teatab detektor ikkagi "häirest". See on vajalik selleks, et inimene ei usuks oma valedesse. Näiteks kui ütlete kellelegi: "Minge, jää on piisavalt tugev", teades, et tegelikult see nii pole, siis te ise ei järgi.
Vigadetektorit on võimatu tahtlikult blokeerida. Seetõttu on igasugune sund selles piirkonnas - näiteks katsed politseinikke narkomaanidele panna - mõttetu.
Milliseid ajuuuringute meetodeid tänapäeval kasutatakse?
- positronemissioontomograafia, funktsionaalne magnetresonantstomograafia, magnetoentsefalograafia, elektroentsefalograafia jt. Näiteks kasutatakse EEG-d ajukoore elektrilise aktiivsuse täpseks kaardistamiseks. Näete, kuidas aju ergastuskeskused oma tegevuse käigus liiguvad (nn "teadvuse helge laik", nagu sõnastas füsioloog Ivan Pavlov). Samal ajal on kõik olemasolevad ja pidevalt arenevad ajutegevuse registreerimise tehnilised vahendid andmete analüüsimisel aktsepteeritud arvutuslikest lähenemisviisidest oluliselt ees. Samuti on füsioloogilisi piiranguid - näiteks saate suurendada PET-i ruumilist eraldusvõimet, kuid see viib automaatselt kiirgusega kokkupuute suurenemiseni, mis on inimeste tervisele vastuvõetamatu.
Tehnoloogiline areng on võimaldanud viimastel aastakümnetel saada tohutult uut teavet aju kohta. Mõned aastased teadusfoorumid koguvad üle 3000 osaleja - need on kilomeetrite pikkused plakatid, millel on uskumatu hulk andmeid. Uuritud on peaaegu kõiki aju piirkondi ja pea kõigi võimalike keha funktsioonide ajuvarustust. Teadlaste saadud andmeid tõlgendatakse aga sageli valesti. Oleme aju kaardistamise kohta kogunud tohutul hulgal faktimaterjali. Kuid teadmised ajuseadustest on üsna tagasihoidlikud.
Aga millest sa aru said? Mis on teie jaoks aju?
- Aju on liides, vahendaja, seos materjali ja ideaali vahel. See on elund, mis ühendab inimese psüühika, ideede ja tegelikkuse maailma. Tööriist, millega meie mõtted muutuvad tegudeks. See tähendab, et aju muudab meie kujutluses eksisteeriva reaalsuseks. Ja nagu füsioloog Ivan Seštšenov ütles, kas Garibaldi naeratab, kui teda kodumaa vastu liigse armastuse eest kirutakse, kas tüdruk väriseb enne esimest kohtingut - mõlemad muutuvad lõpuks liikumiseks.
Pealegi on aju süsteem. Selle kõrgemaid funktsioone ei paku üksikute alade töö, vaid nende vastastikune mõju. Selle tagajärjel tekib midagi enamat kui nende esialgne spetsialiseerumine, näiteks: kõne, loovus jne, see tähendab see, mida inimene elu jooksul arendab.
Ütlesite, et aju on kahjustustele väga vastupidav. Kui palju?
- Väga palju. On hämmastavaid juhtumeid. Näiteks koputati 19. sajandil ingliga pulgaga pähe nii palju, et raudvarras käis läbi silmakoopa ja tuli teiselt poolt kolju välja. Kuid see mees jäi ellu, säilitas täieliku mõistuse ja elas kaua. Ta muutus väga tülitsevaks ja pahuraks ning kõik muu jäi muutumatuks. Ajalugu teab ka juhtumit, kui teatud armee kapten sai silma läbi kuulihaava: musketkuul purustas suure tõenäosusega otsmikusagara esiosad - väljapääsuava oli templis. Sellegipoolest sai hiljem Kutuzovi nimeline kapten feldmarssaliks …
Kas aju saab ilma koljuta üldse "ellu jääda"?
- Milleks? Tehniliselt võib see olla teostatav, kuid mis on sellise operatsiooni mõte? Kui aju ei sure, olles kehast eraldatud, on ta seisundis „lukus“- „lukustatud inimene“. Seda nähtust täheldatakse koomas põdevatel patsientidel. Autonoomsel ajul pole meeleorganitega mingeid seoseid, ta ei tunne midagi, pole võimalik temaga suhelda. Sa ei saa isegi aru, kas ta mõtleb või mitte. Teadus ei vaja seda ega ole huvitav.
Kas on reaalne luua ajuosast kunstlik protees, neurokiip, mis asendab mõnda haigestunud, kahjustatud piirkonda?
- Küllap jah. Suure tõenäosusega saab teha kuulmisproteesi või nägemisproteesi. Kuid siiani oleme sellest veel kaugel.
Nad ütlevad, et Ameerika teadlased on leidnud ulmefilmi "Mehed mustas" mälukummiga sarnase seadme abil viisi inimestest halbadest mälestustest, foobiatest ja depressioonist vabaneda. Vajutasin nuppu ja vabanesin õudusunenäost või psühhotraumist … Kas see on võimalik?
- Isegi kui jah, siis kõrgelt arenenud olendis see mälu siiski taastatakse. Kõik meie ajus on äärmiselt põimunud. Haarad oma mälust ühe episoodi, side sellega kaob, kuid aju leiab selle ikkagi kuidagi üles ja ei küsi su käest luba. Alateadvus on ettearvamatu asi.
Ja siin on veel üks uudis: Iisraeli neurofüsioloogid on välja töötanud seadme, mis võimaldab pimedatel inimestel kõrvaga "näha". Kaamerast pärinev pilt tõlgitakse helilaineks, mida omakorda töötleb aju visuaalne ajukoor. Selle tulemusena annab aju inimesele sellise "pildi" nagu see, mida delfiinid näevad …
- Kõrvadega ei näe! Esmast teavet, see tähendab nägemisorganeid, ei saa siin töötavad ajupiirkonnad, vaid need, kes seda analüüsivad. Kui inimene ei näe, hakkab ta signaale mõistma. See on nagu auto parkimine: kui parkite auto radari abil, annab süsteem piiksu. Kuulete "piss-piss-piss …" helisid ja nende järgi hindate kaugust takistuseni, ehkki te seda ei näe. See pole visioon, vaid mõne konkreetse asja kohta teabe edastamine. Niimoodi imetleda näiteks pilt kogu selle mitmekesisuses ei toimi.
Ja kui pilt on täis kiipe, mis hakkavad seda väga "piss-piiksuma …" erineval sagedusel avaldama? Mis siis saab?
- Loeme. Maalimistööde eraldusvõime on kuskil millimeetri murdude piirkonnas. See tähendab, et lõuendil, näiteks meeter kaks, peaks olema peaaegu miljard kiipi. Kõigi nende signaalide töötlemine on lihtsalt ebareaalne ja pime inimene ei saa pilti niimoodi vaadata.
Kas inimene saab mõtte abil teksti sisestada?
- Lihtne. Ainult see on tavapärasest pikem
Inglise teoreetiline füüsik Stephen William Hawking, kes on haiguse tagajärjel täielikult liikumisvõimetu, juhib arvutit põse näolihaste vastu kinnitatud anduri abil. Kas teie arvates teeb ta tõesti teadustööd ja suhtleb teistega niimoodi?
- Tõepoolest - sellise kontrolli võimalus on olemas.
Kuid ka tavaline sel viisil kirjutamine peaks olema uskumatult aeglane …
- Ja ta teeb seda piisavalt kiiresti - ta harjus sellega … Hiljuti nägin, kuidas üks tüdruk seisis poes järjekorras ja kirjutas SMS-e sama kiirusega, kui professionaalsed masinakirjutajad kirjutavad. Tal oli pikk sõrmeküüs ja koputas ta sellega kiiresti ekraanile. See on harjumuse küsimus.
Ütlesite, et ajuuurijate probleem on nüüd kogu sissetuleva teabe voo analüüsimine. See tähendab, et uued andmed saabuvad kiiremini, kui jõuate neid töödelda?
- Jah - ja kuidas me mõistame, kuidas neid töödelda.
Kas see tähendab, et ajuteadus on mingis kriisis?
- Vastupidi, see areneb intensiivselt. Mida rohkem me millestki aru ei saa, seda huvitavam see on.
Küsitleb Vladimir Voskresensky
