"Tutkijat ovat ratkaisseet ajattelun mysteerin"? Toistaiseksi valitettavasti ei vielä aivan vielä, mutta prosessi on käynnissä. Haluaisin tietysti jonakin päivänä kirjoittaa suositun tieteellisen muistion tällä otsikolla, mutta emme todennäköisesti elä. Oli jopa houkutus kutsua tätä artikkelia niin, etukäteen - käsi meni itsestään. Mutta pidämme silti, koska näin ei tehdä niin neurotieteessä. Kaikki tapahtuu täällä vähitellen. Viime kuukauden tieteelliset teokset ovat vain muutama askel kohti vastausta kysymykseen: "Mikä on tietoisuus ja miten se toimii?" Mutta meille, naiiville maallikoille, on myös parempi siirtyä kohti tämän salaisuuden ymmärtämistä vähitellen (muuten, Jumala kieltää, tärkeimmällä hetkellä emme ymmärrä mitään ja olemme järkyttyneitä).
Joten tänään - kolme vaihetta, kolme yksinkertaista tosiasiaa aivojesi työstä.
1. Aivot ajattelevat kehon kanssa
Esimerkiksi täällä otit sen päähäsi lukeaksesi muinaista runoilijaa Catullusia *. Silmäsi juoksevat linjojen läpi:
Attis ryntäsi meren yli lentävällä, kevyellä veneellä, Nopeasti juoksemalla Phrygian metsien erämaahan, Niissä tiheiden lehtojen tiheissä jumalattaren pyhissä paikoissa.
Mainosvideo:
Me yllytämme väkivaltaisella intohimolla, joka rullasi humalaan raivoon, Hän kastroi nuorta vartaloaan terävällä kivillä.
Tässä viimeisessä lauseessa mieslukija tuntee todennäköisesti epämiellyttävän chillin kehon alaosassa (”missä voimakas sirppi käveli”, kun toinen runoilija Fjodor Tyutchev asetti sen toiseen tilanteeseen). Katso, mitä tämä tarkoittaa neurotieteiden kielellä: Kun luit lausetta, aivosi tunnistivat sanat. Siinä, aivoissa, on erityisiä alueita, jotka erikoistuvat kielen ymmärtämiseen. Epämiellyttävä jäähdytys, joka tuntuu melkein fyysisesti rakastetun sanan lukemisen hetkellä, kertoo meille, että jostain syystä aiheeseen osallistui täysin erilaisia aivoalueita - niitä, jotka vastaavat kehon ääreisistä osista tulevien signaalien käsittelystä. Kysymys: tapahtuiko se sattumalta kirjallisen tekstin havaitsemisessa, vai onko aivoissa jotakin tärkeätä?
Vaikka lukijamme mielestä tämä on tyhmä kysymys, neurotieteilijät eivät ajattele sitä. Lisäksi he ovat tutkineet tätä ilmiötä jo jonkin aikaa. Vielä 2000-luvun alkupuolella havaittiin, että kun henkilö kuulee verbejä "juokse", "lyö" ja "suudella" - aivojen alueilla tapahtuu verenvirtausta, joka hallitsee vastaavasti jalkoja, käsiä ja huulia. Tämän osan alussa esitetyn Catullus-tekstin kanssa tehdyn ajatuskokeen valossa tällaiset tulokset eivät tunnu yllättävän. Pääkysymys on seuraava: Onko tämä motorisen ja aistinkuoren toiminta todella tarpeen ymmärtääksesi mitä aivot ovat juuri kuulleet tai lukeneet? Ehkä tämä on vain sivuvaikutus: ensinnäkin kielelle erikoistuneet aivojen osat ymmärtävät sanotun, ja vasta sitten muut osat herättävät lievästi, vaikka kukaan ei pyytä niitä?
Ensimmäisessä tehtävässä oli tarpeen selvittää nopeasti, onko sanalla merkitystä. Esimerkiksi: “piirtää” - paina oikeaa painiketta, “shmakish” - paina vasenta.
Vaihtoehtoinen näkökulma on, että tämä ilmiö on olennainen osa kielen ymmärtämistä. Sitä tukee se, että moottorialueet reagoivat verbeihin, jotka tarkoittavat toimintaa hyvin nopeasti, vain 80 millisekunnin kuluttua, selvästi nopeammin kuin sanan ymmärtäminen. Tämä näkökulma on kasvussa, mutta lopullista tuomiota ei ole vielä annettu.
Juuri tätä olettamaa Moskovan kauppakorkeakoulun neurotieteilijät, mukaan lukien Juri Shtyrov ja Andrey Myachikov, yrittivät perustella. Tämä aihe on heidän viimeaikaisen tieteellisen tutkimuksensa aihe, joka julkaistiin Neuropsychologia-lehdessä.
Jos haluat valita yhden kahdesta selityksestä, sinun on tehtävä tämä: estää moottorin aivokuoren osallistuminen tekstin ymmärtämiseen. Jos ymmärtäminen huononee tai hidastuu, se tarkoittaa, että aivojen on todellakin otettava mukaan monenlaisia alueita, ei vain pahamaineisten kielikeskusten vasemmalla pallonpuoliskolla. Jos ei, niin ei.
"Häiriöitä aivoihin" hyväksytään nykyään käyttämällä transkraniaalista magneettista stimulaatiota: magneettikenttäpulssi sammuttaa tilapäisesti aivokuoren tietyt osat. Tämä ei ole haitallisempi kuin MRI, ja siksi 28 kokeiluun liittyvää vapaaehtoista ei ollut vaikea löytää. Juuri heille tarjottiin kaksi tehtävää. Ensimmäisessä oli tarpeen nopeasti (painamalla painiketta) selvittää, onko näytöllä ilmestyneellä sanalla merkitystä. Esimerkiksi: “piirtää” - paina oikeaa painiketta, “shmakish” - paina vasenta. Toinen tehtävä on hiukan vaikeampi, koska sen ei tarvitse vain ymmärtää, että sana on merkityksellinen, vaan myös selvittää, mitä se tarkoittaa. Aiheiden oli erotettava konkreettiset toimet abstraktista, esimerkiksi: "kirjoita" - konkreettinen toiminta, "usko" tai "anna anteeksi" - abstrakti.
Sillä välin koehenkilöt ratkaisivat ongelmia (tai pikemminkin 200 millisekunnin sisällä sen jälkeen, kun sana ilmestyi heidän silmiensä eteen) - magneettinen impulssi kiihtyi kallonien läpi moottorikuoreen siihen osaan, joka ohjaa oikean käden liikettä. Sinun on huomannut, että molemmat "piirtävät" ja "kirjoittavat" - toiminnot, jotka suoritat kädelläsi?
"Tiedän, etten tiedä mitään" - tämä on jonkin verran tyhjää puhetta, mutta Sokrates oli silti viisas
Jos lukija on kiinnostunut kokeellisista hienouksista, varauksista ja korjauksista, lähetämme hänet artikkeliin viitteenä, se ei ole niin vaikeaa, varsinkin jos olet neurotieteilijä, jolla on tutkintotodistus. Muilta osin ilmoitamme tuloksen: kyllä, vaikutus todellakin havaittiin. Eli kykyyn erottaa merkitykselliset sanat merkityksettömistä sanoista ei vaikuttanut moottorin aivokuoren magneettinen isku. Mutta valinnassa abstraktin ja konkreettisen toiminnan välillä (kun oli välttämätöntä ymmärtää sanan merkitys), ero oli ilmeinen: kun moottorin aivokuori hajotettiin, konkreettiset verbit “piirtää” ja “kirjoita” tunnistettiin hitaammin ja abstraktit “sinä uskot” ja “anteeksi” - päinvastoin, nopeammin … Joten tarvitsemme moottorin aivokuoren, jotta voimme vain turhauttaa käsiämme tai tehdä käsipainoja, mutta myös ymmärtää kieltä.
Huomaavaisella lukijalla on oltava kysymys. Okei, "piirtää" on yksinkertainen ymmärrettävä verbi, ota lyijykynä kädestäsi ja piirtää. Mutta sitä voidaan käyttää myös toisessa mielessä, esimerkiksi:”Puheessasi piirrät kirkkaita näkökulmia” - mikään käsi ei ole selvästi mukana tässä. Tai esimerkiksi: "Olet niin humalassa eilen - älä laula eikä maalaa." Tarvitsetko moottoroidun aivokuoren ymmärtääksesi sellaisia kuvionmukaisia puheen käännöksiä?
Ei kaikkia kerralla, kiireinen lukija. Kauppakorkeakoulun tutkijat työskentelevät tässä parhaillaan, ja tulokset ilmoitetaan maaliskuun lopulla San Franciscossa pidettävässä konferenssissa. Jos uskot heidän viestinsä julkaistuihin opinnäytetyöihin (ja opinnäytteet ovat puolet sivusta tekstiä ilman yksityiskohtia), "kuvioisissa lauseissa" tulisi erottaa metafora ja idioomi. Esimerkiksi "heittää kiven" on kirjaimellinen merkitys. "Lopeta tupakointi" on metaforinen käyttö, jossa "lopettaa" -sijasta voit käyttää verbiä "lopettaa" tai "lopettaa". "Varjojen heittäminen" on idiooma: on mahdotonta hajottaa sitä erillisiksi sanoiksi ja ymmärtää niitä erillään toisistaan. Vaikuttaa siltä, että motorista aivokuorta ei tarvita metaforin ymmärtämiseksi. Mutta sanat tässä mielessä käyttäytyvät aivan kuten verbien kirjaimelliset merkitykset …
… Mutta shhh. Tutkimuksen kirjoittajat kehottivat meitä olemaan syventämättä tämän työn yksityiskohtiin. Meitä kehotettiin mainitsemaan se vain siitä, että kotimaansa tutkijat eivät julkaise korkealaatuista tieteellistä tulosta. Shtyrov, Myachikov ja heidän kollegansa (vaikka he työskentelevät paitsi Moskovassa myös Tanskan Århusissa ja englanniksi Newcastle) ovat ihmisiä, joille ilmaisulle "Venäjän tiede" voidaan viitata kirjaimellisesti. Ja koska juhlimme tämän hyvin venäläisen tieteen päivää 8. helmikuuta, tämä on erinomainen tilaisuus onnitella maanmiehiämme ja puhua heidän saavutuksistaan - toivon, vääristämättä tai sekoittamatta mitään.
Ja koska kahta seuraavaa osaa ei enää sovelleta Venäjän tieteeseen, esitämme ne paljon lyhyemmällä ja tiiviimmällä tavalla.
2. Aivot tietävät mitä eivät tiedä
”En eda oti uden eda”, Sokrates väitti (toisin sanoen on mahdollista, että Platoni keksi sen ollenkaan, ja varmasti se tulkitsi lauseen väärin, joka käänsi sen takaisin latinaksi kreikkaksi). Minusta näyttää siltä, että Sokrates ei sanonut sitä, koska”tiedän, etten tiedä mitään” on jonkin verran tyhjää puhetta, mutta hän oli silti viisas. Toinen asia on tietää tarkalleen mitä tiedät ja mitä et tiedä: tämä herättää kunnioitusta. Ja tätä varten olisi kiva, jos sinulla olisi jonkinlainen rekisteri omasta tiedostasi päässäsi, pitämällä se erillään tiedosta sellaisenaan.
Tällainen rekisteri on ehdottomasti olemassa päämme. Tämän todistaminen on yksinkertaisempaa kuin koskaan: muuten näitä kiusauksia ei olisi tapahtunut näyttelijälle, jonka tiedät varmasti, tuttuja kasvoja, mutta en muista elämääni hänen nimeään ja missä hänet kuvattiin. Aivot ovat varmoja, että tämä näyttelijä on muistissa. Jostain syystä ei kuitenkaan ole heti mahdollista löytää vastaavaa merkintää. On myös päinvastainen vaikutus, "déjà vu": silloin aivot jostain syystä ajattelevat tilanteen olevan tuttu, mutta itse asiassa siinä ei ollut aikaisemmin mitään sellaista, mutta se vain näytti.
Neurotieteilijät puhuvat siitä tällä tavalla: Itse muistin lisäksi aivoilla on myös”metamuisti” - tämä on tarkalleen muisto siitä, mitä muistamme (tai pitäisi muistaa) ja mitä ei. Mutta mitä neurotieteilijät tienivät vasta viime aikoina, oli se, missä aivoissa tarkalleen tämä arvokasta tiedostokaappia on. Japanilaiset tutkijat ovat löytäneet tämän vasta nyt.
Apinoilla oli vain kaksi kysymystä: “Oletko nähnyt, apina, tätä kuvaa aikaisemmin? Kuinka varma olet, että et ole nähnyt (tai nähnyt) häntä?"
He eivät kokeilleet ihmisiä vaan makakkeja. Apinoille tarjottiin sarja kuvia, ja sitten hetken kuluttua heille esitettiin kuva tunnistamista varten. Heille oli vain kaksi kysymystä: “Oletko nähnyt, apina, tätä kuvaa aikaisemmin? Kuinka varma olet, että et ole nähnyt (tai nähnyt) häntä? Apinoita ei tietenkään kysytty sanoin, vaan tavalla, jolla he yleensä kommunikoivat apinoiden kanssa: oikeilla reaktioilla he saivat palkinnon, ja virheistä he joutuivat maksamaan. Samaan aikaan apinan aivot tutkittiin MRI: llä.
Ja tässä se on, metamory: kaksi kirkasta polttoainetta edestä aivokuoressa. Yksi näyttää olevan vastuussa viimeaikaisten tapahtumien muistamisesta, toinen kaukaisiin. Ja sitten (kuinka onnekasta, että kokeilu järjestettiin eläimille, ei ihmisille!) Makkakit sammutettiin vastaavista aivojen keskuksista ja pakotettiin jälleen vetoa, olivatko he jo nähneet kuvan tai kuvitelleet. Tulokset heikkenivät merkittävästi. Samanaikaisesti, kuten tutkijat vakuuttivat erillisessä kokeilussa, katsottujen kuvien muisti ei ole kadonnut. Apinalla oli paljon vaikeampaa sanoa varmasti tuntemattomasta kuvasta, ettei hän ollut koskaan nähnyt sitä.
Tämä työ on pieni askel kohti muistimekanismien ymmärtämistä. Kun näitä mekanismeja ei löydy, jälkeläisemme eivät koskaan pääse kauhistuttavaan tilanteeseen, kun tuttu ihminen näyttää kävelevän kohti häntä, mutta ehkä hän ei ole tuttava, vaan vain teeskenteli olevansa. Silloin ihmisistä tulee onnellisempia ja harmonisempia.
3. Aivot nukkuu unohtaa
Jotkut ihmiset, etenkin nuoret, ajattelevat usein, että nukkuminen on vain ajanhukkaa. Kun olemme hereillä, opimme paljon, keräämme vaikutelmia, joskus jopa oppimme jotain. Ja sitten taas! - ja revitty elämästä kahdeksan tuntia pimeyttä. Ja niin tapahtuu, että herätit, mutta et muista jotain eilen, minun elämäni ajan. Yhdysvaltojen Johns Hopkinsin yliopiston tutkijoiden viimeisimmät artikkelit osoittavat, että juuri tässä nukkummekin.
Päivän aikana, kun pääliike tapahtuu, aivot käsittelevät vaikutelmat, muistaa ne ja tekee johtopäätöksiä. Erik Kandel, joka sai Nobel-palkinnon tästä vuonna 2000, arvasi kuinka tämä tapahtuu suunnilleen. Hän opiskeli Aplysian nilviäisen neuroneja opettaen hänelle yksinkertaisia nilviäistunteja (esimerkiksi "jos lyö sifonilla, nyt ne alkavat lyödä"). Kävi ilmi, että tämä tietty oppitunti vastaa yhden tietyn synapsin, toisin sanoen neuronien välisen yhteyden, kasvua. Joten kun olemme hereillä, aivot muistavat jotain, ja neuronien väliset synapsit kasvavat ja vahvistuvat siinä.
No, amerikkalaiset neurotieteilijät sanovat: kun aivot nukkuvat, synapsit vähenevät! Eli kaikkea: tärkeimmistä ja voimakkaimmista synapsista tulee vain vihaisempia, mutta sekundaarinen hölynpöly, joka turpoaa herätysaikoina liikaa, päinvastoin, menettää voimansa. Seurauksena hiiret (kokeisiin käytettiin heidän aivojaan ja neuronejaan)”vakiinnuttavat” muistot: he pitävät tärkeitä asioita muistissaan ja unohtavat tarpeettomat hölynpölyt. Synapsien kokonaismassa ja teho ei kuitenkaan käytännössä kasva. Siksi prosessi voidaan toistaa monta, monta kertaa: oppia uusia asioita, nukkua ja oppia uudestaan uudella mielellä. Ellei tätä nukkumisastetta olisi, hiiren aivojen synapsit olisivat kasvaneet erittäin kauan ennen kuin köyhällä hiirellä on aikaa kasvaa huomattavasti viisaampana.
Tutkijat eivät rajoittuneet tällaiseen päätelmään, vaan avasivat kaikki prosessissa mukana olevat tärkeimmät molekyylimekanismit. Jos joku kiinnostaa niitä, anna heidän lukea Science-lehden alkuperäisiä artikkeleita. Ja jos lukija on jo kyllästynyt tieteellisiin tutkimukseemme, anna hänen mennä nukkumaan: kaikki synapsit, jotka turvasivat hänen aivoissaan artikkelin lukemisen aikana, liukenevat yön yli ilman jälkiä, ja sitten hän lukee uuden huomautuksen jostakin muusta tuoreella mielellä.