«Мозг – это интерфейс между двумя мирами»

"Мозг –  это интерфейс между двумя мирами"

Открытия новых возможностей человеческого мозга происходят все чаще. В то же время ученые не могут до конца понять, как же он все-таки действует. О том, какие тайны и загадки мозга остаются нераскрытыми, в интервью «Росбалту» в рамках проекта «Лучшая половина жизни» рассказал доктор биологических наук, член-корреспондент РАН, директор Института мозга человека Святослав Медведев.

Вопрос: — Святослав Всеволодович, люди изучают мозг уже сотни лет. Насколько удалось продвинуться за это время?

Ответ: — Даже не сотни лет, а тысячи. Первая краниотомия – трепанация черепа — была сделана около 5000 до н.э. Еще Гиппократ утверждал, что интеллект находится где-то в переднем желудочке, то есть верно догадался о ведущей роли фронтальной коры. А ученик античного анатома Герофил прославился тем, что, вскрывая трупы, пришел к выводу: головной мозг, во-первых, центр всей нервной системы, а во-вторых, орган мышления.

Людей всегда интересовало собственное устройство. Но мозг человека оставался загадкой. Потому что он находится под довольно прочной черепной коробкой, и добраться до него сложно. Даже если эту коробку открыть, мозг производит впечатление, скажем так, студня. Вроде, ничего особенного. Но когда этот «студень» начали исследовать, то выяснились удивительные вещи.

Оказалось, что мозг обычного взрослого человека весит 1-2 кг, причем самый крупный мозг – у дебилов. То есть нельзя сказать, что чем крупнее мозг, тем умнее человек. Мозг потребляет четверть всей энергии, которая нужна организму — 20% кислорода и 25% глюкозы. Кора головного мозга крысы — 5 кв. см, шимпанзе — 500 кв. см, а человека – целых 2300 кв. см. В коре около 10 миллиардов нейронов, а количество связей между ними больше, чем частиц во Вселенной. При этом мыслительные способности животных, например, собак, и человека радикально различаются, несмотря на то, что собаки очень умные. Что определяет разницу? Что делает мозг человека самым совершенным объектом из всех известных? Как человек мыслит? Спор исследователей вокруг этих вопросов продолжается и сегодня.

Вопрос:— Какие научные открытия проливают свет на тайны мозга?

Ответ: — Открытие электроэнцефалограммы в ХХ веке дало возможность наблюдать за электрической активностью мозга с поверхности скальпа. А следующий прорыв в исследованиях заключался в записи активности с электродов, имплантированных в лечебных целях пациентам в определенные области мозга. С их помощью нейрофизиолог Наталья Петровна Бехтерева сделала удивительное открытие: знаменитый детектор ошибок. В 1968 году она обнаружила, что в мозге есть механизм, стабилизирующий и его работу, и поведение человека. Он непрерывно проверяет, все ли идет правильно.

Дело в том, что для подавляющего большинства видов нашей деятельности существует стандарт их выполнения. Он позволяет не отвлекаться на рутину, поддерживает устойчивое состояние в здоровом организме, а также корректное выполнение повседневной деятельности, реагируя на рассогласование реальной ситуации с той моделью, которая хранится в матрице памяти.

Когда человек делает ошибку – скажем, говорит, что дважды два – пять, или допускает неточность в стихотворении, которое он знал, в матрице как бы загорается аварийная лампочка. Детектор ошибок проверяет каждое ваше действие. Вы выходите из дома и думаете: «Что-то не то!». Возвращаетесь – так и есть: кошелек забыли, свет не выключили, утюг или плиту на кухне. Если это мозговое «устройство» работает правильно, вы можете спокойно заниматься повседневными делами, которые обычно делаются на автоматизме.

Вопрос: — А сбои в работе этого детектора случаются?

Ответ: — Конечно, и зачастую становятся причиной психических болезней. Детектор, как базовый механизм мозга, имеет высокую устойчивость. Но если он ломается, то превращается, так сказать, в детерминатор ошибок — и стабилизирует патологическое состояние. Скажем, у вас была смертельная болезнь, но вы выжили. А дальше детектор ошибок предпочитает не экспериментировать, не менять ничего ни к лучшему, ни к худшему. Например, была сломана правая рука, человек начал делать все левой. Гипс сняли, а он продолжает работать левой рукой… Раньше даже привязывали к телу пострадавшую руку, чтобы человек заново развивал здоровую.

То же относится и к навязчивым состояниям, например, наркомании. Человек понимает, что этого делать не надо, но не может сопротивляться поломке главного механизма мозга. В ряде случаев это полностью дезорганизует его жизнь.

Такова плата за высокую устойчивость мозга, которая обеспечивается детектором не только в «норме», но и при патологии. Физиологически это понятно: выживание организма худо-бедно обеспечивается, а любое изменение чревато дестабилизацией и ухудшением — ведь детекторы ошибок не знают, что такое хорошо и что такое плохо.

Вопрос:  — А если человек делает ошибку сознательно? Например, с целью манипуляции – то есть врет?

Ответ: — Даже при сознательной и выгодной лжи детектор все равно сообщает о «непорядке». Это нужно для того, чтобы человек не поверил в собственную ложь. Например, если вы говорите кому-то: «Идите, лед достаточно прочный», зная, что на самом деле это не так, то потом сами не пойдете следом.

Сознательно блокировать детектор ошибок невозможно. Поэтому любые принуждения в этой области — скажем, попытки приставить к наркоманам милиционеров — бессмысленны.

Вопрос:  — Какие методы исследования мозга применяются сегодня?

Ответ: — Позитронно-эмиссионная томография, функциональная магнитно-резонансная томография, магнитоэнцефалография, электроэнцефалография и другие. Например, с помощью ЭЭГ осуществляется очень точное картирование электрической активности коры. Можно видеть, как очаги возбуждения мозга перемещаются в процессе его деятельности (так называемое «светлое пятно сознания», по формулировке физиолога Ивана Павлова). При этом все существующие и постоянно развивающиеся технические средства регистрации активности мозга значительно опережают принятые вычислительные подходы по анализу данных. Есть и физиологические ограничения — например, можно увеличить пространственную разрешающую способность ПЭТ, но это автоматически приведет к увеличению лучевой нагрузки, что неприемлемо для здоровья человека.

Технический прогресс позволил получить за последние десятилетия огромное количество новых сведений о мозге. Некоторые ежегодные научные форумы собирают более 3000 участников – это километры постеров с невероятным массивом информации. Исследована практически каждая из зон мозга и мозговое обеспечение почти всех мыслимых функций организма. Однако данные, которые получают исследователи, зачастую интерпретируются неверно. У нас накоплен огромный фактический материал по картированию мозга. А вот знания законов мозга достаточно скромные.

Вопрос:  — Но что вы все-таки поняли? Что для вас – мозг?

Ответ: — Мозг – это интерфейс, посредник, связующее звено между материальным и идеальным. Это орган, который соединяет мир человеческой психики, мир идей и мир действительности. Инструмент, с помощью которого наши мысли превращаются в дела. То есть мозг то, что существует в нашем воображении, переводит в реальность. И, как говорил физиолог Иван Сеченов, улыбается ли Гарибальди, когда его ругают за излишнюю любовь к родине, трепещет ли девушка перед первым свиданием – то и другое в конечном счете превращается в движение.

Кроме того, мозг – это система. Его высшие функции обеспечиваются не работой отдельных областей, а благодаря их взаимодействию. В результате порождается нечто большее, чем их изначальная специализация, например: речь, творчество и т. п., то есть то, что человек развивает в процессе жизни.

Вопрос:  — Вы говорили, что мозг очень устойчив к повреждениям. А насколько?

Ответ: — Очень намного. Известны случаи поразительные. Например, в XIX веке одному англичанину пробило голову ломом, да так, что железный прут прошел сквозь глазницу и вышел с другой стороны черепа. Но этот человек остался жив, сохранил полный рассудок и жил довольно долго. Он стал очень склочным и сварливым, а все остальное осталось без изменений. Истории известен и случай, когда некий капитан армии получил сквозное пулевое ранение глаза: мушкетная пуля, скорее всего, размозжила передние отделы лобной доли — выходное отверстие было в виске. Тем не менее, впоследствии этот капитан по фамилии Кутузов стал фельдмаршалом…

Вопрос:  — А может ли мозг «выжить» вообще без черепной коробки?

Ответ: — А зачем? Технически, может, это и осуществимо, но в чем смысл такой операции? Если мозг и не умрет, будучи отделен от тела, то окажется в состоянии «locked in» — «запертого человека». Такой феномен наблюдается у пациентов в состоянии комы. У автономного мозга не остается никаких связей с органами чувств, он не будет ничего ощущать, с ним нельзя будет общаться. Вы даже не сможете понять, думает он или нет. Науке это не нужно и не интересно.

Вопрос:  — Реально ли создать искусственный протез части мозга, нейрочип, который заменит какой-то больной, поврежденный участок?

Ответ: — В принципе, да. Скорее всего, можно сделать протез слуховой области или протез зрения. Но пока что мы еще далеки от этого.

Вопрос:  — Говорят, что американские ученые нашли способ избавлять людей от плохих воспоминаний, фобий и депрессий с помощью устройства, похожего на «стиратель памяти» из фантастического фильма «Люди в чёрном». Нажал на кнопочку – и избавился от кошмара или психотравмы… Такое возможно?

Ответ: — Даже если да, то у высокоразвитого существа эта память все равно восстанавливается. У нас в мозгу все чрезвычайно переплетено. Вы выхватываете из памяти один эпизод, связь с ним исчезает, а мозг каким-то образом ее все-таки находит, и у вас разрешения не спрашивает. Подсознание – вещь непредсказуемая.

Вопрос:  — А вот еще одна новость: нейрофизиологи из Израиля разработали устройство, которое позволяет слепым людям «видеть» с помощью ушей. Изображение с камеры переводится в звуковую волну, которую, в свою очередь, обрабатывает зрительная кора мозга. В итоге мозг выдает человеку «картинку» вроде той, что видят дельфины…

Ответ: — Ушами видеть нельзя! Тут работают не те области мозга, которые принимают первичную информацию, то есть органы зрения, а те, которые ее анализируют. Когда человек не видит, он начинает понимать сигналы. Это как парковка на машине: если вы паркуете свое авто с помощью радара, система издает сигнал. Вы слышите звуки «пи-пи-пиии…» и по ним оцениваете расстояние до препятствия, хотя его и не видите. Это не видение, а передача информации о каких-то конкретных вещах. Любоваться таким образом, например, картиной во всем ее многообразии не получится.

Вопрос:  — А если картина будет нашпигована чипами, которые начнут издавать это самое «пи-пи-пиии…» на разных частотах? Что тогда?

Ответ: — Давайте посчитаем. Разрешение в произведениях живописи — где-то в районе долей миллиметра. Значит, на полотне, скажем, метр на два должен быть чуть ли не миллиард чипов. Обработать все их сигналы окажется просто нереально, и посмотреть таким образом на картину незрячий человек не сможет.

Вопрос:  — А может ли человек набирать текст с помощью мысли?

Ответ: — Запросто. Только это будет дольше, чем обычно,

Вопрос:  — Английский физик-теоретик Стивен Уильям Хокинг, полностью обездвиженный в результате болезни, управляет компьютером с помощью датчика, закрепленного напротив мимической мышцы щеки. По вашему мнению, он действительно ведет научную работу и общается с окружающими таким образом?

Ответ: — Действительно — существует возможность такого управления.

Вопрос:  — Но ведь даже обычный набор текста подобный способом должен быть невероятно медленным…

Ответ: — А он делает это достаточно быстро — приноровился… Недавно я видел, как одна девушка стояла в магазине в очереди и набирала эсэмэску с такой же скоростью, как набирают текст профессиональные машинистки. У нее был длинный ноготь, и она им быстро-быстро стучала по дисплею. Это дело привычки.

Вопрос:  — Вы говорили, что проблема для исследователей мозга сейчас состоит том, чтобы успевать анализировать весь поток поступающей информации. То есть новые данные поступают быстрее, чем вы можете их обработать?

Ответ: — Да — и чем понимаем, как именно их обрабатывать.

Вопрос:  — Это значит, что наука о мозге находится в неком кризисе?

Ответ: — Наоборот, она интенсивно развивается. Чем больше мы чего-то не понимаем, тем интереснее.

Беседовал Владимир Воскресенский



Читайте также...

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *


alieneternal

ПОДДЕРЖИ САЙТ, 
ПОДПИШИСЬ НА НАШУ ГРУППУ ВКОНТАКТЕ

Жми ⇓