"Kādu iemeslu dēļ Visumam ir vajadzīgi radījumi, kas to spēj saprast": neirozinātnieki - par to, kādus noslēpumus slēpj mūsu smadzenes
Literārs Mistrojums / / June 22, 2023
Lai saprastu, kā darbojas mūsu galvenais orgāns, jums ir jābūt biologam, dzejniekam, matemātiķim un detektīvam.
Maskavas Psihoanalīzes institūts iztērēti "Lielā bioloģiskā lekciju zāle" - lekciju cikls par mūsdienu bioloģiju un tās perspektīvām. Tās ietvaros 2023. gada 31. maijā notika diskusija par kognitīvās neirozinātnes - zinātnes par smadzenēm - izaicinājumiem un problēmām. Tatjana Čerņigovska, Aleksandrs Asmolovs un Olga Svarņika stāstīja par to, kā šis virziens attīstās un ko no tā sagaidīt nākotnē.
Diskusijas ierakstīšana izlikts kanālā Maskavas Psihoanalīzes institūts, un mēs izveidojām tā izklāstu.
Tatjana Čerņigovskaja
Sanktpēterburgas Valsts universitātes profesors un Kognitīvo pētījumu laboratorijas vadītājs.
Aleksandrs Asmolovs
Psiholoģijas zinātņu doktors, profesors, Krievijas Izglītības akadēmijas akadēmiķis.
Olga Svarņika
Dzīvības zinātņu fakultātes dekāns un Maskavas Psihoanalīzes institūta katedras vadītājs.
Kādi ir neirozinātnieku lielākie izaicinājumi?
Pētot smadzenes, zinātnieki nonāca paradoksālā situācijā. Šķiet, jo ticamāka informācija par mūsu galvenā korpusa darbu parādās, jo mazāk skaidra kļūst kopējā aina.
Ir uzkrāts daudz zināšanu, taču zinātnieki nav pārliecināti, ka var pareizi atbildēt uz galvenajiem jautājumiem: kā un kāpēc mūsu smadzenes. Turklāt šķiet, ka pētniekiem ir daudz vairāk jautājumu nekā atbilžu.
Smadzenes ir vissarežģītākā sistēma
Šis ir pirmais un nopietnākais izaicinājums. Zinātnieki ir pierādījuši, ka neviena sistēma nevar pētīt citu sistēmu, ja otrā ir sarežģītāka par pirmo. Ja otrā ir vieglāka, nav problēmu. Taču šodien pētnieki nezina nevienu sistēmu, kas būtu sarežģītāka par smadzenēm. Tāpēc to pētīt ir grūtāk nekā jebkuru citu mūsu pasaules objektu. Vismaz tā domā neirozinātnieki.
Smadzeņu darbu veikšanā vispār ir zināms vājprāts šī stāsta šķietami bezcerīgā rakstura dēļ. Kāpēc mēs to darām? Pirmkārt, tāpēc, ka tas ir interesanti. Un, otrkārt, simtkārt – tāpēc, ka ir interesanti un nav iespējams pretoties.
Tatjana Čerņigovskaja
Smadzenes ir bezjēdzīgas, lai pētītu tikai ar instrumentu palīdzību
Kas ir smadzenes? Šķiet ļoti vienkāršs jautājums. No vienas puses, jebkurā anatomijas mācību grāmatā mēs atradīsim atbildi. No otras puses, ja jūs par to jautāsiet neirozinātniekiem - īpaši tiem, kuri jau ilgu laiku ir veikuši pētījumus, viņi atbildēs: "Es nezinu."
Smadzenes, protams, ir fizisks objekts, kam ir precīzi izmērāms svars un tilpums. Mēs varam teikt, ka tas ir orgāns, kas sastāv no daudziem neironiem. Kādreiz tika uzskatīts, ka viņu ir aptuveni 100 miljardi. Šodien, saņemot jaunu pētījumu rezultātus, neirozinātnieki ir apmetušies uz pieticīgākiem skaitļiem: 85–86 miljardi.
Taču šis skaitlis, lai arī precīzāks, nekā iepriekš pieņēmuši zinātnieki, nekādā veidā nepalīdz saprast, kā darbojas mūsu galvenais orgāns. Tas nepaskaidro, kā mēs redzam pasauli, kā pieņemam lēmumus, kādi motīvi mūs mudina izdarīt to vai citu izvēli.
Varbūt šie neironi ir apvienojušies milzu tīklā. Sistēmā, kas ir daudz vairāk nekā vienkārša tās daļu summa. Taču ne neironu skaitīšana, ne citi rezultāti, ko zinātnieki iegūst, izmantojot dažādas ultramodernas ierīces, nepalīdz saprast, kā darbojas mūsu pasaule. domāšana.
Turklāt instrumentālie pētījumi neparādīs, kā notiek radošuma process. Neviens vēl nav izdomājis, kā uzzināt, no kurienes zinātnieku prātos rodas spožas idejas, kā iedvesma nāk pie māksliniekiem vai mūziķiem. Un vispār – kas ir iedvesma, kā tā tiek mērīta? Spektrometri un skeneri to nekādā veidā nevar noteikt.
Jo vairāk zinām, jo mazāk saprotam. Pieņemsim, ka man ir pasaulē labākais datortomogrāfijas skeneris, kura vēl nav, bet kuru es iedomājos. Viņš man iedos daudzas tonnas skaitļu. Un ko ar viņiem darīt? Tad sākas interpretācija, un šeit ir briesmas.
Tatjana Čerņigovskaja
Ir skaitļi, to ir daudz. Ir jauni pētījumi, kas arī ir jāizpēta un jāiebūvē vienotā modelī. Bet problēma ir tā, ka līdz šim nav nevienas smadzeņu teorijas, kas apvienotu visus iegūtos rezultātus. Tas vēl ir jāizveido. Un tas ir viens no mūsdienu neirozinātnieku galvenajiem uzdevumiem.
Smadzenēm ir vairāk iespēju, nekā mēs varam iedomāties.
Viens no šķietami vienkāršajiem jautājumiem: cik mazi bērni iemācies runāt? Materiālu izpētei ir daudz, jo mazuļi ir visur. Katrs vesels bērns agrāk vai vēlāk sāk runāt. Bet tas, kā smadzenes tiek galā ar šo uzdevumu, zinātniekiem nav pilnībā zināms.
Jā, mazulis dzird, kā pieaugušie sazinās. Bet viņš nesaņem daudz mutiskas informācijas. Pēc dažu pētnieku aprēķiniem, bērnam būtu nepieciešami aptuveni 120 gadi, lai iemācītos runāt tāpat kā apkārtējie. Turklāt daudzi pieaugušie viņam apkārt runā ar kļūdām. Viņi var ne pārāk pareizi veidot teikumus, var neizrunāt vārdus ļoti skaidri.
Šķiet, ka kļūdu ir pārāk daudz. Bet bērns īsā laikā joprojām apgūst runas noteikumus. Rezultātā viņš viegli saprot apkārtējos un var viņiem pateikt visu, ko vēlas.
Viņa smadzenes spēj izsecināt no šīs haotiskās un bojātās ievades ne tikai jebko, bet gan valodas likumus.
Tatjana Čerņigovskaja
Varbūt mūsu smadzenēs jau no dzimšanas ir iebūvēti kaut kādi valodas moduļi – tie palīdz mācīties gramatika. Vai varbūt nav iedzimtu struktūru – vienkārši smadzenes spēj apstrādāt informāciju daudz ātrāk, nekā šķiet pētniekiem.
Taču nav viennozīmīgas atbildes uz jautājumu, kā cilvēki mācās runāt. Ir zināms tikai tas, ka neironu tīkli izmanto pavisam citu mācīšanās principu nekā cilvēks.
Kādas zināšanas no citām zinātnes jomām palīdz neirozinātniekiem
Lai atrisinātu problēmas, kas mūsdienās ir uzkrājušās daudz, ir nepieciešami instrumenti un informācija no citām cilvēces zināšanu jomām. Šeit ir galvenās jomas, kuras ir svarīgi saprast neirozinātniekiem:
- Personas intrauterīnās attīstības procesi. Jāmācās, kā smadzenes veidojas mazulis, kādu informāciju viņš spēj saņemt un apstrādāt. Piemēram, lai saprastu, kā veidojas runa, būtu labi zināt, vai mazulis spēj sadzirdēt savu mammu un apkārtējos cilvēkus un kā viņš uztver viņu balsis.
- Bērnu psiholoģija. Ir svarīgi zināt, kā bērns mijiedarbojas ar pasauli un kā viņš apgūst jaunas zināšanas.
- Citas psiholoģijas jomas. Tieši psihologi palīdzēs saprast, kāpēc, piemēram, cilvēks nevar nokļūt darbā, pirms viņš ieraudzīs pieeju nodošanas laiks. Un kāpēc tādā stāvoklī viņš ir produktīvs, ģenerē lieliskas idejas un ātri strādā. Un, ja esi mierīgs un nesteidzies, rezultāts ir manāmi sliktāks. Un tas ir tikai viens no daudzajiem noslēpumiem.
- Valodniecība. Valodas likumu pārzināšana ļaus saprast, kā veidojas rakstpratīga runa.
- Neironu tīklu apmācība. AI ir pilnīgi cita veida intelekts, nevis kā mūsējais. Bet ir vērts zināt, kādas informācijas uzkrāšanas un apstrādes metodes pastāv un darbojas efektīvi.
- Matemātika. Smadzeņu izpētē ir nepieciešami precīzi aprēķini un uz tiem balstīti secinājumi.
- Humanitārās zinātnes un māksla. Tajā tiek izmantots nevis algoritmisks izziņas veids, kā tas ir zināšanu tehniskajās sadaļās, bet gan pavisam cits. Humanitārajās sfērās ir savi noteikumi, kas netiek tulkoti formulu valodā. Literatūra ir pavisam cita veida mijiedarbība ar pasauli nekā matemātika. Un mūzika, gleznošana, deja kopumā rada īpašu, neverbālu valodu. Tajā nav vārdu, bet mēs saprotam viens otru attēlu un emociju līmenī.
- Stāsts. Tajā ir daudz interesantu lietu, taču ir vērts pievērst īpašu uzmanību ģēniju dzīvei un darbam. Iespējams, zinātnieki varēs precīzi saprast, kā dzima viņu revolucionārās idejas, kāda domu un asociāciju ķēde palīdzēja radītājiem radīt šedevrus. Tas nepalīdzēs atkārtot radošuma procesu, bet gan noskaidros cilvēka smadzeņu darbības mehānismus.
- Filozofija. Šī ir viena no svarīgākajām zinātnēm, bez kuras neirozinātnieki nevar iztikt. Jūs nevarat pētīt smadzenes, nesaprotot, kas ir cilvēks, ko viņš dara uz planētas, kāpēc viņš vispār dzīvo.
Uz kādu jautājumu smadzenes var atbildēt? Tāpēc mēs to atveram un gribam ieskatīties iekšā. Mēs neredzam gerundus vai Van Goga idejas. Neirons nezina, ka tas atrodas mūsos. Un smalkākās sakarības starp dažādiem apsvēršanas līmeņiem man šķiet kaut kāds brīnums, maģija.
Olga Svarņika
Ne katrs neirozinātnieks var būt speciālists visās šajās jomās. Bet, lai tos saprastu, lai saprastu, kā analizēt un pielietot specializēto zinātnieku iegūtos rezultātus, tas ir nepieciešams smadzeņu pētniekam. Un neirozinātnieku darbs atgādina klasisku detektīvu izmeklēšanu. Tāpēc zinātniekiem ir daudz ko mācīties no galvenā žanra varoņi - kā Mārplas jaunkundze vai Herkuls Puaro.
Kādus sasniegumus neirozinātnieki jau ir panākuši?
Šeit ir tikai viens no daudzajiem atklājumiem. Izrādās, mūsu smadzenes nav sadalītas daļās, no kurām katra ir atbildīga par savu dzīves sfēru un netraucē citu darbu, kā tika uzskatīts iepriekš.
Informācijas telpā ideja par divām dažādām puslodēm bija ļoti populāra. Saskaņā ar šo teoriju kreisie bija atbildīgi par loģiku, bet labējie bija atbildīgi par intuīcija, iedvesma, emocijas. Bet izrādījās, ka viss nav tik vienkārši, un smadzenes ir vienots veselums.
Viens no pierādījumiem šai hipotēzei ir tas, ka smadzeņu datu bāzes pārklājas. Piemēram, kafijas tases attēls vienlaikus var atrasties sadaļās “porcelāns”, “skaistums”, “dzērieni”, “kas pārspēj”, “viss ar burtu H”. Šis ir ļoti vienkāršots piemērs, bet smadzenes darbojas tieši tāpat.
Tagad neviens nerunās par vietām smadzenēs, kas nodarbojas ar vienu lietu - karoti, otru - dakšiņu, bet trešo - kafijas krūzi. Lokalizācijas ideja, ļoti rupji sakot, ir aizstāta ar konnekcionisma ideju.
Tatjana Čerņigovskaja
Bet pat šeit ir pretrunas. No vienas puses, smadzenes darbojas kā viena ierīce. Un, ja, piemēram, ievietosi cilvēku tomogrāfā un uzdosi runas uzdevumus, tad būs aktīva nevis viena zona, bet daudz vairāk. Bet, no otras puses, ja traumas vai operācijas laikā tiek bojāts tikai viens smadzeņu apgabals, cilvēks pārstāj runāt. Tāpēc arī konnekcionisma teorija ir tālu no pilnīgas.
Ko neirozinātnieki vēlas sasniegt nākotnē
Smadzeņu zinātnieki ir mazliet dzejnieki. Piemēram, viņi uzskata, ka katrs smadzeņu neirons ir daļa no vienota veseluma, bet viņš par to nezina. Varbūt katrs cilvēks, tāpat kā neirons, ir arī tikai detaļa kaut kam daudz lielākam, nekā mēs spējam iedomāties.
Teikt, ka mēs esam mūsu smadzenes, ir tas pats, kas teikt, un es citēju: jebkura bilde ir tikai glezna.
Aleksandrs Asmolovs
Varbūt neirozinātnieki palīdzēs cilvēcei noskaidrot, kāpēc mēs esam vajadzīgi Visumam un kādu lomu tajā spēlējam. Galu galā smadzeņu darbs neaprobežojas tikai ar izdzīvošanas nodrošināšanu, pārtikas atrašanu un ērtu apstākļu radīšanu sev un citiem. Smadzenes spēj risināt problēmas daudz nopietnāk nekā ikdienas.
Bet dabā nekā nenotiek vienkārši: ja ir spējas, tad noteikti būs kur tās pielietot. Turklāt noteikti būs jāizmanto unikāla prasme.
Pirms daudziem gadiem es sev teicu: Visumam kļūst garlaicīgi. Viņa vēlas skatīties spogulī, viņa vēlas ar kādu parunāties. Nez kāpēc Visumam ir vajadzīgas būtnes, kas spēj to saprast.
Tatjana Čerņigovskaja
Izlasi arī🧐
- 5 zinātniski pamatoti fakti par evolūciju
- Kā nodrošināt savas smadzenes panākumiem, izmantojot neirozinātni
- “Mēs bijām īpaši ilgi pirms bijām cēlušies no pērtiķiem”: intervija ar neirozinātnieku Nikolaju Kukuškinu