Когда "Голова профессора Доуэля" не такая уж и фантастика
Статья (Телеграф). Более технический обзор от МІТ. Этический манифест. Научная статья пока в стадии пир-ревью.
Коротко:
Исследователи смогли оживить отрезанный от тела мозг свиньи.
Они продержали его живым* около 36 часов**.
Сразу поднялась волна этических и философоских вопросов.
* насколько это понятие вообще применимо в этом контексте. Исследователи не наблюдали высокоуровневой электрической активности, хотя это может быть списано на химические ингибиторы и блокираторы в исскуственной крови. На вопрос про сознание и его восстановление вообще непонятно как отвечать. Фактически то, что видели, очень похоже на мозг коматозника.
** Это не принципальное ограничение, можно как угодно долго.
Итак. Йельский нейробиолог Ненад Сестан рассказал об этом на встрече в Национальном Институте Здоровья 28 марта. Его команда проэкспериментировала с более чем сотней свиных мозгов из скотобойни, восстановив микроциркуляцию клеток с помощью системы помп, нагревателей и исскуственной крови (всё вместе называют BrainEx).
Сам же Сестан говорит, что подход должен работать и с другими видами, не только со свиньями. Включая высших приматов. Изначальная цель -- составить более подробный атлас мозга, что, очевидно, проще делать на живом органе. Кроме того, такие человеческие мозги могут послужить шикарными лаборатоными мышками для исследований болезни Альцгеймера или рака мозга, которые были бы слишком опасны для живых людей. При этом можно оттачивать технологию и пойти дальше:
"Те свиные мозги ничего не осознавали, в этом я уверен. Теоретически, кто-то другой может взять метод, улучшить, и восстановить активность чьего-то мозга, что суть человеческая личность. Если у этой личности будет память, я полностью офигею ("I would be freaking out completely.)"
Комментарии некоторых других учёных (некоторые взяты из статьи на ББС).
Стивэн Хаймэн, директор депертамента психатрических исследований, Broad Institute.
Это процесс на грани технических возможностей, но концептуально примерно то же, что и с почкой, что может привести к непонимаю. "Возможно, всё придёт к тому, что люди вместо "заморозьте мой мозг" станут говорить "найдите мне новое тело". ... Трансплантация мозга в новое тело пока что невозможна"
Бенджамин Кёртис, лектор с этики и философии, Nottingham Trent University.
"Даже если ваш осознающий мозг будет жить после смерти тела, вам придётся провести обозримое будущее бестелесным мозгом в колбе, отрезанным от ощущений, опыта и возможности взаимодействовать с окрущающим миром. В лучшем случае вы проведёте жизнь в компании только лишь своих мыслей".
"Без какого-либо контакта с окружающей реальностью... Такое может быть адом наяву. Оказаться бестелесным мозгом -- вполне возможно, судьба похуже смерти."
Колин Блейкмор, Лондонский Университет.
"Если исследователи смогут создать мозговую ткань в лаборатории, у которой вдруг проявится сознание или субъективное состояние, нужно ли будет защищать эту ткань так же, как животных или человеческих подопытных? ... На даном этапе такие вопросы могут выглядеть странными, но мы постоянно движемся вперёд в этом направлении".
"Даже для исследователя такие техники могут показаться довольно омерзительными. Так что тут очень важно поднять публичную дисскуссию -- причём двустороннюю. Люди должны понимать, почему эти методики важны."
P.S. На реддите шутя заметили, что в контексте этого исследования практика нескольких пожизненных тюремных заключений (или сроков на 400+ лет) уже не выглядит так странно.
Почему люди никогда не будут счастливы
После великого потопа, который прошел несколько часов назад у нас на кухне, из-за засорившейся раковины, в голову мне пришла мысль о значении счастья, ведь мы делаем все, чтобы достичь его. Что же такое счастье? Почему люди хотят быть счастливыми? Что делает нас счастливыми? Может ли человек быть счастлив всегда? Прочитав пару 《заумных》 книг по нейробиологии, я возамнил, что смогу развеять тайну, размышления над которой ведутся с незапамятных времен.
Начнем с первого вопроса, который я себе задал: Что же такое счастье?
С точки зрения биологии, счастье - это совокупность многих химических реакций, происходящих в нашем мозге. Состояние некой эйфории обуславливается действием пары-тройки гормонов.
Теже гормоны активизируются и при сексе, и при употреблении наркотиков, и при выйгрыше в лотерею поездки в Сызрань.
По этому когда мы чувствуем себя счастливыми, мы испытываемых хоть и не сильный, но все же наркотический приход, за которым следует период ломки.
Счастье - это зависимость от источников счастья, а значит мы все заложники своих желаний и стремимся удовлетворить их. - Вот и ответ на 2-й вопрос.
Многие люди мечтают быть богатыми и не работать, придаваться наслаждениям и жить в своё удовольствие. Мы думаем, что тогда станем счастливы, но увы, счастье мы обретем совсем ненадолго.
Это просходит и при создан опоры нашего общества - семьи.
Когда мы влюбляемя друг в друга, мы думаем, что чувство счастья останется навсегда, но со временем оно утихает и создается гормональная связь между двумя людьми, но она уже не делает нас счастливыми, а скоре пытается удержать нас вместе по средствам выделения гормона стресса - кортиколиберина, действие которого происходит при каждой разлуке.
Возникает ризонный вопрос: Что, если каждый человек будет волен получать столько счастья, сколько угодно, и когда угодно.
Представьте наркомана, получившего целый мешок метанфитаминов. Он будет наслаждаться, и наслаждаться, и наслаждаться. Он не будет спать ночами, коля себя новую дозу. Он не будет есть и пить и в итоге истощит себя до такой степени, что не сможет даже пошевелиться (представьте, что люди только бы и делали, что занимались сексом целыми днями и ночами).
Природа, чтобы не допустить такого поворота событий, сделала счастье мимолетным явлением, и чтобы мы не сделали, таким оно и останется. Мы не способны быть счастливыми постоянно, но и обязательно должны испытывать счастье, иначе, какой тогда смысл жить?
Обнаружена биологическая основа эффекта плацебо
Американские ученые обнаружили область мозга, отвечающую за ответ на применение плацебо. В эксперименте активность этой области и ее нейрональные связи помогли надежно предсказать, у каких пациентов плацебо будет эффективным, а также величину этого эффекта. Результаты работы опубликованы в журнале PLOS Biology.
Плацебо-эффект — хорошо известный феномен, состоящий в том, что назначение препарата, не содержащего действующего вещества, оказывает ощутимое действие. Наиболее сильно он проявляется при хронических болях и неврологических расстройствах. Несмотря на то, что этот эффект используется врачами и учитывается при проведении контролируемых клинических испытаний, его биологическая природа изучена недостаточно.
Чтобы восполнить этот пробел в знаниях, сотрудники Северо-Западного университета в Чикаго провели серию экспериментов на добровольцах с хроническим болевым синдромом, вызванным остеоартритом. Перед началом терапии всем участникам проводили функциональную МРТ (фМРТ) головного мозга в состоянии покоя, что позволило определить базовый уровень активности различных участков мозга.
На первой стадии экспериментов 17 пациентам в качестве обезболивания назначили плацебо, причем добровольцы, в отличие от врачей, об этом не знали. У восьми из них лечение оказалось эффективным. Сопоставляя ответ на плацебо с результатами фМРТ, ученые пришли к выводу, что наиболее тесно он связан с активностью и плотностью нейрональных связей правой средней лобной извилины мозга.
39 участников второго эксперимента, на этот раз двойного слепого (при котором ни врач, ни пациент заранее не знают, что он принимает), после проведения фМРТ случайным образом разделили на две группы: одна в течение трех месяцев получала плацебо, другая — антидепрессант дулоксетин, эффективный при хронических болях. Определенная предварительно активность правой средней лобной извилины позволила правильно предсказать ответ на плацебо в 95 процентах случаев.
Моделируя величину плацебо-эффекта у добровольцев, получавших дулоксетин, ученые выяснили, что у некоторых из них (6 из 19) активный препарат усиливал предсказанный эффект плацебо, а у других (тоже 6 из 19) — ослаблял его. Также моделирование выявило область мозга, отвечавшую за ответ на дулоксетин после введения поправки на эффект плацебо, — ею оказалась правая парагиппокампальная извилина.
Полученные результаты подтверждают то, что плацебо-эффект имеет биологическую основу. Кроме того, они позволяют с помощью фМРТ предсказать силу этого эффекта у конкретного пациента и его роль в действии активных лекарственных веществ, что может повысить точность клинических испытаний, пишут исследователи.
Ранее ученым удалось подтвердить эффективность плацебо при паркинсонизме на нейронном уровне и показать, что плацебо-эффект может улучшить результаты тестов на уровень интеллекта. Также исследования показали, что при некоторых состояниях плацебо сохраняет эффективность, даже если пациент знает, что принимает «пустышку».
Привет с хим.био профиля
предисловие:
Сегодня на уроке речь зашла о нервных клетках и я задал вопрос о нейрогенезе. Учитель скользко ушёл от ответа, так что придётся излить всё сюда (друзей-то у меня нет)
Порывшись в инете я сделал вывод об этом процессе, но прежде хотелось бы вставить определение того что такое нейрогенез и зачем он нужен
1. Нейрогенез - комплексный процесс, который начинается с пролиферации клеток-предшественниц, миграции, дифференцировки новообразованных клеток и кончается образованием нового функционирующего и интегрированного в нейрональную сеть нейрона.
(если коротко то клетки сначала делятся, потом "обучаются на специальность" а потом и встраиваются в систему)
2. Почему все решили что нейрогенеза не может существовать?
Дело всё в том, что в 1913 году испанец Сантьяго Рамон Кахаль заявил следующее: "Как только развитие закончено, рост и регенерация аксонов и дендритов прекращаются.
Центры взрослого мозга представляют собой нечто установленное, законченное и неизменное. Всё может умереть, ничто не может быть восстановлено. Для будущей науки
это, по-видимому, неизбежная закономерность». Что довольно двояко.
С одной стороны его можно понять, ведь не было ни доказательств его правоты ни опровержения, но с другой стороны это вообщем-то противоречит биологической идеологии((
Из этого всего вытекает вот, что
1. Это было в 1913 году и соответственно за 100 лет-то наука продвинулась, а соответственно и исследования в этой области, хотя бы тот же Альтман в 1962 опубликовал труд "Аre new neurons formed in the brains of adult mammals?", НО из-за авторитетности испанца это было проигнорено...((
2. Нервные клетки восстанавливаются, можете бежать к своим родственникам и обрадовать их))
P.S.
отпишитесь кто тоже хоть немного понимает в этом, а то как заблудшая овечка тут сижу пишу всякий бред(вероятно)
Одно Я, один мозг [6 попытка - Эволюция мозга]
Доброго времени суток, любознательные читатели !
Кто заострил свое внимание на данном посте и у кого возникло чувство интереса, вызванного небольшим всплеском дофамина в головном мозге - тем хочу рассказать об эволюции мозга от самых примитивных, жизненных важных "набуханий" у окончания шейных позвонков к самым "высоким" отделам. Если сейчас к дофамину прибавился ацетилхолин, то наука действительно Вам приносит удовольствие! Если после прочтения к каскаду этих нейромедиаторов еще добавится и глутамат, то я писал не зря.
"Я не понимаю эволюцию и должна защитить своих детей от её понимания!" Futurama
В анатомии человеческого мозга записана история его эволюции. Эта эволюция началась в воде, когда рыбы обзавелись нервной трубкой, по которой нервные волокна передавали сигналы от разных частей тела к общему центру управления. Сначала на спинной стороне переднего конца трубки возник нарост, а затем вошедшие в его состав нейроны стали разделяться на специализированные модули. Некоторые из них выработали чувствительность к различным веществам и легли в основу обонятельных долей мозга. Другие стали чувствительными к свету и образовали глаза. Эти структуры были связаны с мозжечком — сгустком нервной ткани, управлявшим движениями. Из данного набора впоследствии сформировался мозг рептилий, работавший бессознательно, автоматически.
Его основные части сохранились и у нас и составляют нижний ярус трехъярусной конструкции мозга. Позже к этой основе пристроились новые модули: таламус, помогающий одновременно пользоваться зрением, слухом и обонянием, миндалина и гиппокамп, образовавшие первичную систему памяти, а также гипоталамус, позволившие организму реагировать на большее число стимулов.Так появился мозг млекопитающих, называемый также лимбической системой. В нем возникают эмоции, но их сознательное восприятие (которые мы и представляем себе, например, как “гнев” или “страх”) происходит лишь тогда, когда лимбическая система передает информацию в кору больших полушарий, развившуюся у наших предков еще позже.
Кора больших полушарий возникла в ходе эволюции млекопитающих благодаря функционированию чувствительных модулей, запустивших развитие тонкого слоя клеток. Сложная форма позволила сформировать множество связей между ними, лишь незначительно увеличив его объем. Этот слой стал корой больших полушарий, работа которой лежит в основе сознания.
У тех млекопитающих, от которых произошли люди, в ходе эволюции кора постепенно увеличивалась, сместив мозжечок вниз, где он и сейчас. У австралопитека африканского, жившего три миллиона лет назад, мозг имел почти такую же форму, как наш, но был втрое меньше. Около полутора миллионов лет назад мозг гоминид начал стремительно увеличиваться. Кости черепа разрослись вверх, сделав голову куполообразной с высоким уплощенным лбом, отличающим нас от других приматов. Сильнее всего при этом увеличились области, отвечающие за мышление, планирование, упорядочивание и общение. Для объяснения этого “большого скачка” выдвигался ряд теорий. Судя по всему, его причиной было сочетание нескольких факторов:
Двуногость
Гоминиды встали на две ноги около четырех миллионов лет назад. Это могло произойти оттого, что они жили в болотах и по берегам водоемов, где им нужно было ходить по дну без помощи рук. Другое объяснение состоит в том, что они жили в саванне, где передвижение на двух ногах позволяло видеть дальше. Двуногость освободила руки, что, по-видимому, способствовало совершенствованию навыков изготовления орудий, способствовавших, в свою очередь, развитию сноровки. Полагают, что двуногость также могла привести к смещению вниз гортани, что позволило эффективнее управлять дыханием и издавать членораздельные звуки, без которых не могла бы развиться речь - как раз в этот промежуток времени было отмечен рост зон Вернике и Брока у гоминид, которые у более ранних видов приматов участвовали в функционировании комплексов коммуникации в виде звуков, мимикой и позой (https://sites.google.com/site/5345hreth/kommunikacia-primato...)
Орудия труда
Более 2,5 миллиона лет назад наши предки уже активно пользовались орудиями труда. Процесс изготовления орудий, по-видимому, способствовал координированию работы зрения и рук. Владение руками позволило мозгу использовать их для жестикуляции, помогавшей общаться на расстоянии и способствовавшей охоте и коммуникации, что увеличивало сплоченность групп. Жестикуляция считается предшественницей речи, и область в левом полушарии, первоначально ответственная за жестикуляцию, впоследствии развилась в речевой центр, свойственный лишь людям.
Охота
Умение изготавливать и использовать орудия труда и коммуникация помогали в охоте, которая сделала рацион наших предков богатым белками. Это позволило удовлетворять энергетические потребности увеличивающегося мозга. Возникла система с положительной обратной связью: чем успешнее древние люди изготавливали орудия и общались, тем крупнее становился их мозг. Это вело к дальнейшему совершенствованию орудийной деятельности и коммуникации.
Продленное младенчество
Разросшийся мозг и двуногость означали, что младенцы должны были появляться на свет на более ранних этапах развития, чем у большинства приматов. Если бы беременность длилась дольше, голова младенца становилась бы слишком большой, и матери для прохождения ребенка через родовые пути требовался бы столь широкий таз, что она не смогла бы бегать.
Беспомощность новорожденных означала, что их матери сильнее зависели от поддержки других членов группы. В результате эволюционное преимущество получали те, чей мозг лучше всего выполнял социальные функции. Кроме того, продленное детство означало, что у детей стало больше времени на освоение и отработку взрослых форм поведения. Теперь мозг мог дольше оставаться пластичным, а значит открытым для развития.
Язык
Полагают, что именно язык стал тем ключевым фактором, благодаря которому около 80 тысяч лет назад довольно неожиданно у нас появилась культура. Язык послужил основой для абстрактного мышления, которое, в свою очередь, способствовало рефлексии и умению представлять себе будущее и далекие миры, а значит и умению планировать и изобретать.
Группы
Люди жили довольно большими группами, и связанная с этим потребность понимать друг друга, общаться и манипулировать друг другом создавала давление отбора, которое поощряло развитие у человека навыков общения, языка и абстрактного мышления.
В дальнейшем наиболее активно эволюционирующей областью мозга гоминид была лобная, в особенности её надглазничная часть, на втором месте можно разместить теменную долю, в которой интенсивнее менялась надкраевая извилина, третье место занимает височная доля, в изменениях которой важнее общая форма – соотношение передней и задней высот и верхней и нижней длин. В наименьшей степени прогрессировала затылочная доля мозга.
Лобная доля
Длина лобной доли в эволюции гоминид резко изменялась два раза: она росла при переходе от австралопитековых к H. erectus и начала уменьшаться с начала верхнего палеолита. Ширина лобной доли достигла максимума у H. neanderthalensis, после чего начала уменьшаться. Важной зоной эволюции лобной доли была нижнелобная область, в наибольшей степени увеличившаяся в промежуток времени от австралопитековых до H. erectus (возможно, до "ранних Homo", среди малой выборки которых имеются все варианты строения этой доли). В пределах нижнелобной области активно изменялась орбитная часть, достигшая максимальной выраженности у H. neanderthalensis в виде бугров, сгладившихся в дальнейшем за счёт роста соседних областей.
Лобная доля отвечает в основном за мышление, сознание, способность общаться с другими людьми. В задней части нижней лобной извилины расположена зона Брока – моторная зона речи; прецентральная извилина – зона сознательной двигательной активности. Очевидно, именно с развитием лобной доли стали возможны забота о беспомощных сородичах, известные среди неандертальцев в Шанидаре и Ля-Шапелль-о-Сен около 47-60 тысяч лет назад, а также захоронение с большим количеством цветов в Шанидаре (Trinkaus, 1983). Наконец, апофеозом способности к общению стало приручение домашних животных, первым из коих оказалась собака (древнейшие останки домашних собак обнаружены в Елисеевичах 1 в Брянской области с датировками 13-17 тысяч лет назад) (Sablin and Khlopachev, 2002); таким образом, человек вышел в комуникабельности за пределы собственного вида. Эволюция лобной доли в верхнем палеолите сделала возможным появление украшений и развитие мистических и религиозных представлений.
Теменная доля
В эволюции теменной доли наиболее важным кажется процесс неуклонного расширения (абсолютного или относительного) в области надкраевой извилины. Темпы изменения ширины теменной доли превосходили таковые длины и, тем более, высоты, причём процессы преимущественного роста в длину и ширину сменяли друг друга. Важно отметить переменное преобладание темпов эволюции то лобной, то теменной доли.
Теменная доля отвечает в основном за чувствительность и ориентацию в пространстве. Надкраевой (передний) участок нижней теменной дольки отвечает за чувствительность рук, определение на ощупь веса, формы, влажности, температуры и рельефа поверхности предметов, производит третичный высший анализ и синтез уже обобщенных и отвлеченных сигналов из соседних областей мозга, отвечает за интеграцию слуховых, зрительных и тактильных ощущений, координацию чувствительности и двигательной активности – трудовую деятельность, обеспечивает самоконтроль. Угловой (задний) участок обеспечивает ориентировку в пространстве и трудовые действия. Верхняя теменная долька отвечает за схему тела и интеграцию зрения с движениями всего тела. Очевидно, развитие теменной доли теснейшим образом связано с изготовлением и использованием орудий труда, строительством жилищ, значительными способностями человека к расселению в новые области. Фактически, всё то, что изучает археология – история материальной культуры – есть производное от эволюции теменной доли мозга создателей этой культуры
Височная доля
Височная доля, как и прочие, эволюционировала неравномерно. В процессе эволюции гоминид возникли два основных варианта пропорций: расширенный в задней части и удлинённый снизу (австралопитеки, некоторые "ранние Homo", H. erectus, европейские неандертальцы) и расширенный в передней части и удлинённый сверху (некоторые "ранние Homo", H. heidelbergensis, ранние ближневосточные H. neanderthalensis, верхнепалеолитические и современные H. sapiens). Заметно менялись размеры и пропорции височной ямки, очень широкой и мелкой у одних групп (массивные австралопитеки, часть "ранних Homo", яванские H. heidelbergensis, европейские неандертальцы) и глубокой и узкой у других (часть H. erectus, ранние ближневосточные H. neanderthalensis, верхнепалеолитические H. sapiens).
Височная доля отвечает в основном за слух. В задней части верхней височной извилины расположена зона Вернике – слуховая зона речи. Очевидно, изменения зон Брока и Вернике были прямо связаны со способностями к речи. Уловить такое эфемерное явление как речь в палеонтологической летописи крайне сложно. В разное время исследователями выполнены исследования строения подъязычных костей и диаметра канала подъязычного нерва на основании черепа, которые косвенно связаны со способностями к речи (Arensburg and Tillier, 1991; DeGusta et al., 1999; Lieberman, 1993; Kay et al, 1998; Kennedy and Faumina, 2001). Несмотря на многочисленные существующие проблемы с использованием указанных маркёров речи, в целом выводы данных исследований сходятся с тем, что можно определить по строению мозга. Исходя из строения эндокранов, можно предполагать зачатки речи уже у "ранних Homo", а для пре-палеоантропов и тем более неандертальцев речь уже представляется несомненной. Вероятно, и появление музыкальных способностей связано с эволюцией височной доли; древнейшие достоверные музыкальные инструменты в виде ансамбля из костей мамонта известны из Мезина на Украине с датировкой около 20 тысяч лет назад. Находка же неандертальской "флейты" из Дивье Бабе 1 в Словении, имеющая древность 30-34 тысячи лет, после переизучения оказалась просто костью, погрызенной пещерной гиеной, так что о музыкальных способностях неандертальцев в настоящее время можно говорить сугубо гипотетически.
Затылочная доля и мозжечок
Размеры затылочной доли эволюционировали несинхронно: от австралопитековых до "ранних Homo" резко увеличилась ширина при сохранении длины; далее, длина стала плавно увеличиваться, но вплоть до H. erectus рост в ширину преобладал; после начали превалировать темпы увеличения длины; от H. neanderthalensis к H. sapiens ширина начала уменьшаться при сохранении длины. С верхнего палеолита до современности опять темпы изменения ширины, но теперь – уменьшения, получили превосходство над темпами укорочения доли. При всех этих изменениях неуклонно увеличивалось преобладание верхней части доли над нижней. Мозжечок с самых ранних этапов вплоть до верхнего палеолита увеличивался, причём полушарие становилось относительно всё длиннее и уже. С верхнего палеолита тенденция принципиально изменилась и к современности все размеры уменьшились, а полушарие относительно расширилось.
Затылочная доля отвечает в основном за зрение. Мозжечок отвечает за координацию движений. Очевидно, именно эволюция затылочной доли (конечно, совместно с лобной) сделала возможным равитие визуальных образов. Древнейшим свидетельством художественного воображения является круглая красная галька из Макапансгата в Южной Африке, естественные выщерблины на которой образуют своеобразную рожицу. Этот камень 2,5-3 миллиона лет назад был принесён древними гоминидами на их стоянку за 32 км. Другие очень древние крайне примитивные изображения в виде регулярных царапин и простейших орнаментов известны из Олдислебена в Германии и Бордер Кэйв в Южной Африке. Гораздо более продвинутые рисунки животных обнаружены в Аполло 11 в Намибии (в слое среднего каменного века, 26?-59 тысяч лет назад) и на стоянке Пронятин на Украине (в слое позднее мустье, около 30-40 тысяч лет назад) (Сытник, 1983; McBrearty and Brooks, 2000). Расцвет же пещерной живописи относится уже к эпохе верхнего палеолита, стоит вспомнить хотя бы такие сокровищницы древнего искусства, как пещера Ляско во Франции (мадлен, 15-17 тысяч лет назад) и Альтамира в Испании (14-16 тысяч лет назад).
Спасибо за внимание. Закройте глаза и попробуйте структурировать информацию, которую Ваш мозг сейчас воспринял. Если появились ассоциативные связи - это еще лучше. В любом случае хоть немного но глутамата должно выделится, для закрепления прочитанного.
Удачи!
P.S. Логика изложения и первой части текста, взята из работы научной журналистки Риты Картер.
Развитие мозга гоминид:
Дробышевский, 2007 — Дробышевский С.В. Эволюция мозга человека. Анализ эндокраниометрических признаков гоминид. М., 2007.
Сытник, 1983 — Сытник А.С. Гравированный рисунок на кости с мустьерской стоянки под Тернополем // Первобытное искусство. Пластика и рисунки древних культур. Новосибирск, 1983.
Bruner, 2004 — Bruner E. Geometric morphometrics and paleoneurology: brain shape evolution in the genus Homo // Journal of Human Evolution. 2004. Vol.47. P.279-303. Bruner E., Manzi G. and Passarello P. The "virtual" endocast of Saccopastore 1. General morphology and preliminary comparisons by geometric morphometrics // Acts of the XIVth UISPP Congress, 2-8 September 2001. Eds.: B. Mafart and H. Delingette. Liege, 2002. P.17-24.
Elton et al., 2001 — Elton S., Bishop L.C. and Wood B. Comparative context of Plio-Pleistocene hominin brain evolution // Journal of Human Evolution. 2001. Vol.41. P.1-27.
Falk et al., 1995 — Falk D., Gage T.B., Dudek B. and Olson T.R. Did more than one species of hominid coexist before 3.0 Ma?: Evidence from blood and teeth // Journal of Human Evolution. 1995. Vol.29. P.591-600.
Falk et al., 2000 — Falk D., Redmond J.C.Jr., Guyer J., Conroy G.C., Recheis W., Weber G.W. and Seidler H. Early hominid brain evolution: a new look at old endocasts // Journal of Human Evolution. 2000. Vol.38. P.695-717.
Кому нужно больше пруфов на счет находок и аналитические статьи - могу скинуть отдельно.
Одно Я, один мозг [3 попытка/Психика в работе]
Всем привет! Второй пост был более удачней первого. Мои слезы разочарования высохли и кажется наш мозг кому-то интересен. По этому продолжу тему. На этот раз речь пойдет о работе психики в действии. Да, работы той штуковины, которую мы списываем на нечто неизмеримое, трансцендентное, что-то высокое в нас, создавая в голове чувство особой важности, причастности к чему-то большему. Так вот - эта штуковина запросто регистрируется и ох, увы, не такая уж она недоступная как наивно казалось. Не хочу Вас спускать на землю, некоторые прочитают и буду убиваться к комментариях, испытывая когнитивный дессонанс, пытаясь сохранить хоть немного волшебства, которая услаждает мысли. Кто-то просто лишний раз убедится в своих выводах. В любом случае - это данность. Природу наблюдаемой модели реальности просто нужно полюбить, полюбить познание. Реальность она прекрасна, намного прекрасней сказок, которые рисует наш мозг в силу своих особенностей (и да, "реальность" он тоже рисует, но по крайней благодаря научным методам познания мы можем хоть чем то быть уверены)
Большая часть текста взята из работы научной журналистки Риты Картер "Как работает мозг", написанной под руководством нейропсихолога Кристофера Д. Фрита (https://sites.google.com/site/chrisdfrith/biography)
Связь с предыдущими постами (http://pikabu.ru/story/quotodin_mozg_odin_ya_odna_zhiznquot_...
http://pikabu.ru/story/odin_ya_odin_mozg_2_popyitkaobzornaya..., я не рекламой занимаюсь, просто хочется, чтобы читатель последовательно воспринимал информацию.
Мысленный эксперимент
Хотя мы можем признавать, что жизнь заканчивается со смертью, представление о том, что наша душа способна существовать отдельно от мозга и пережить гибель тела, остается необычайно стойким. Мы не в состоянии вообразить ничто. Наш психический аппарат не приспособлен для этого. Небытие лежит за гранью нашего понимания. Но это не смущает тех, кто верит в загробную жизнь. Большинство людей придерживается этого странного представления, и не только потому, что так учит религия. Интуиция подсказывает нам, что тело отделено от души. Эти ощущения сформировались в результате нашей эволюции как общественных существ и записаны в “микросхемах” центральной нервной системы. Все мы прирожденные знатоки душ, умело делающие выводы о недоступных наблюдению душевных качествах из наблюдаемого поведения тел, в том числе нашего собственного. Достаточно совершить следующий, ложный шаг, представив тело и душу как отдельные сущности, и легко вообразить возможность психической жизни после физической смерти. Рассмотрим следующий мысленный эксперимент, предложенный философом Дереком Парфитом (https://ru.wikipedia.org/wiki/Парадокс_телепортации). Представьте себе, что в каком-то не столь отдаленном будущем вам доведется совершать командировки на Марс. Средством передвижения будет служить телепортация. Сканирующее устройство регистрирует состояние вашего организма с точностью до атомов и переводит эту информацию в цифровой формат для радиотрансляции. Ваше тело разрушается, но на Марсе оно незамедлительно воссоздается в соответствии с расшифрованными радиосигналами. Полученная копия точно соответствует оригиналу: и тело, и мозг, и воспоминания, и весь характер активности мозга — все как было. Это будете снова вы. Сомневаться в этом не приходится. Большинство нейробиологов говорит, что охотно согласились бы на такую процедуру. Стоит ли им беспокоиться о разрушении и восстановлении собственного тела? Как настоящие материалисты, они знают, что их “я” (секулярный аналог того, что религия называет душой) есть не что иное, как совокупность физических ощущений и состояний, связанных друг с другом работой центральной нервной системы. А теперь представьте следующее.
В устройстве для телепортации происходит сбой. Ваше тело сканируется, и информация о нем передается на Марс, но оригинал при этом не уничтожается. Хуже того, сбой в работе сканера вызывает у вас смертельную болезнь сердца. Жить вам остается всего несколько дней. На чьем месте вы предпочли бы оказаться: копии на Марсе или умирающего оригинала на Земле?
Для последовательного материалиста это должно быть безразлично. Во втором примере уничтожение оригинала просто оказалось отсрочено, только и всего. Личный путь человека, прибывшего на Марс, в обоих случаях будет одинаков. При этом сохраняется полная психологическая преемственность, как при пробуждении ото сна, которое мы ежеутренне переживаем. И все же второй пример мало кого оставляет равнодушным. Он лишает участников эксперимента спокойной уверенности в оправданности подобной телепортации (а значит, и в своем материализме), приводя их к мысли: “Если в настоящий момент моя копия — это не я, то... ”
От всего этого можно отмахнуться, как и от споров о том, сколько ангелов уместятся на острие иглы. Но это важно, потому что вопрос о загробной жизни вызывает у людей принципиальные разногласия. И вместо того, чтобы держаться за идею, будто наше сознание может существовать и после смерти, нам следует дорожить им, понимая его недолговечность.
Мысленный эксперимент был важен для меня, перед основной темой. Нет, я не пытаюсь вложить вам свои взгляды, как правило вся тема будет ссылкать на реальные исследования и их выводы не двузначны.
ПСИХИКА В РАБОТЕ
СЕМИР ЗЕКИ
Профессор нейроэстетики
Университетский колледж Лондона
Восприятие красоты кажется нам самым субъективным, самым недоступным для строгих измерений явлением Но и его можно наблюдать на результатах сканирования мозга, и от этого оно не становится менее удивительным.
Воздействие чего-либо происходящего в окружающем мире на наши органы чувств меняет наше последующее восприятие этого явления, что, в свою очередь, влияет на реакцию наших органов чувств, меняя наше восприятие.
Большинство людей удивляется тому, что методы нейровизуализации вполне определенно демонстрируют связь между теми или иными ощущениями (например, восприятием красного цвета или звука определенной высоты) и активностью в тех или иных участках мозга. Но нейровизуализация зашла уже гораздо дальше. Теперь предметом экспериментальных исследований, оказывающихся необычайно успешными, становятся и явления, прежде считавшиеся недоступными для объективного наблюдения. Страх, ожидание награды, любовь и восприятие красоты — обо всех этих ощущениях еще недавно думали, будто они в принципе не поддаются проверке (или поддаются с трудом), но каждое из них, как теперь показано, связано со специфическим характером активности мозга. Например, чтобы убедиться во влюбленности испытуемого, достаточно предъявить ему изображение предполагаемой возлюбленной и отметить, наблюдается ли активность в участках мозга, которые, как показано, связаны с любовными чувствами.
В 2004 году группа нейробиологов под руководством Хидэаки Кавабатой опубликовали (https://www.researchgate.net/publication/5335266_Neural_Corr...) статью о том, что восприятие красоты связано с активностью в орбитофронтальной зоне коры — участке мозга, задействованном в системе удовольствия.Теперь уже ясно, что возможно не только определять местоположение процессов, создающих наш субъективный опыт, но и строго измерять их параметры. Это исследование - отнюдь не единственная работа, показавшая, что измеримая активность в специфических участках мозга нередко бывает связана с субъективным опытом, который описывает испытуемый. Тот же результат был показан для разных субъективных ощущений в ходе по меньшей мере двух дюжин подобных исследований. Мне кажется, это одно из важнейших достижений нейровизуализации. Оно ставит научное изучение субъективного опыта на прочную основу строгих измерений возбуждения. Наши ощущения никогда в точности не повторяются.
Каждое мгновение мозг реагирует на внешние стимулы небольшими вспышками новой активности, каждая из которых отличается характерной конфигурацией. Эта активность, в свою очередь, создает постоянно меняющуюся внутреннюю среду, на которую мозг также реагирует по-своему. В результате получается система с обратной связью, в которой происходят постоянные изменения.
Внутренняя среда мозга отчасти занята тем, что побуждает нас без конца искать новые стимулы и собирать информацию, особенно о событиях будущего. Сбор информации служит нам не только полезным руководством к действию, но и наградой: он вызывает в нейронах реакции, создающие у нас приятное чувство предвкушения (http://www.cell.com/neuron/abstract/S0896-6273(09)00462-0?_r.... Эта жажда информации составляет одно из фундаментальных свойств мозга и проявляется в наших самых базовых реакциях. Даже у людей с полностью разрушенными участками мозга, ответственными за поддержание сознания, взгляд может скользить по окружающему помещению, задерживаясь на движущихся объектах и отслеживая их перемещения. Движения глаз запускаются стволом головного мозга и свидетельствуют о работе сознания не больше, чем движения цветка, поворачивающегося к солнцу. Но, даже зная об этом, трудно избавиться от тяжелого ощущения, когда за тобой следит человек, который, в сущности, уже мертв.
Обратные связи между мозгом и окружающей средой дают нам отличнейший механизм самозагрузки. Компьютерные модели нейронных сетей показывают, что даже простейшая из них может за непродолжительное время достигать поразительных уровней сложности, если запрограммировать ее на воспроизведение выгодных для выживания конфигураций и избавление от невыгодных. Сходным образом развивается активность мозга каждого индивида. Этот процесс, иногда называемый нейродарвинизмом, гарантирует закрепление конфигураций активности мозга, вызывающих мысли (а через них и формы поведения), полезные для успешного существования нашего организма, и угасание тех, что ему не полезны. Данная система работает не жестко (подавляющее большинство возникающих у нас в мозге форм активности не имеет никакого отношения к выживанию), но в целом, судя по всему, именно так мозг обзаводится способностью осуществлять свои ключевые реакции.
Некоторые из необходимых для этого инструментов заложены на генетическом уровне. Отдельные паттерны активности мозга (даже довольно сложные, вроде механизмов использования языка) наследуются в такой высокой степени, что лишь исключительные аномалии среды могут приводить к нарушениям их развития. Формы активации мозга, сопровождающие, скажем, припоминание того или иного слова, обычно оказываются настолько сходными, например, у десятка испытуемых, что при наложении результатов сканирования работы их мозга можно по-прежнему отчетливо наблюдать общую конфигурацию активности. Именно поэтому исследователи, занимающиеся картированием мозга, могут уверенно говорить о карте работы человеческого мозга в целом, а не только об индивидуальных картах.
Это не значит, что мы мыслим одинаково. Благодаря бесконечно сложным взаимодействиям наследственности и среды на свете нет двух людей с совершенно одинаковым мозгом. Даже генетически идентичные однояйцевые близнецы (клоны одного организма) появляются на свет с разным мозгом, потому что малейших расхождений в среде развития между зародышами оказывается достаточно для возникновения различий в устройстве мозга. В результате кора больших полушарий у близнецов заметно отличается уже в момент рождения, и ее структурная изменчивость неизбежно приводит к различиям в работе мозга. Более того, в момент рождения однояйцевые близнецы отличаются строением мозга даже сильнее, чем впоследствии, что заставляет предположить более сильное влияние генов на поздних этапах развития по сравнению с ранними. В итоге поведение близнецов по мере взросления может становиться не менее, а даже более похожим (http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/17415783)
Мозг развивается от задних отделов (в основном задействованных в работе органов чувств и движениях) к передним (задействованных в принятии решений, рассудочной деятельности и планировании). Входе развития серое вещество истончается в результате подрезания лишних нейронов, но связи между оставшимися нейронами становятся все плотнее и надежнее за счет образования чехлов из жироподобного вещества миелина.
В ходе эмбрионального развития головной мозг возникает из расширения на переднем конце нервной трубки, из которой образуется спинной мозг. Основные отделы головного мозга, в том числе кора больших полушарий, становятся видны не позднее семи недель после зачатия, а к моменту рождения головной мозг младенца содержит уже примерно столько же нейронов (около ста миллиардов), сколько их у взрослого человека.
Однако нейроны в мозге младенца незрелы. Многие аксоны еще не покрыты миелином — своеобразной изоляцией, помогающей передавать по ним сигналы, а связи между нейронами пока немногочисленны. Поэтому обширные области мозга новорожденного, особенно в коре больших полушарий, еще не функционируют. Томографические исследования головного мозга младенцев показывают, что самые активные его области связаны с рефлексами (ствол мозга), чувствительностью (таламус) и движениями (ядра мозжечка) [TANNER, J.M. Foetus into Man: Physical Growth from Conception to Maturity. Ware, Castlemead Publications, 1989, p. 113. книгу можно посмотреть тут: http://www.worldcat.org/title/foetus-into-man-physical-growt...].
Среда материнской утробы оказывает существенное влияние на формирование связей в мозге младенца. Дети наркоманок нередко появляются на свет зависимыми от наркотиков, а дети, рождающиеся у матерей, во время беременности потреблявших много чеснока или карри, охотнее других увлекаются острой пищей. Судя по всему, их вкусы формируются под влиянием остаточных компонентов пищи, попадающих в материнскую кровь.
Жизнь в утробе матери дает наглядные примеры неразрывной взаимосвязи генов и среды. Например, у зародыша мужского пола имеются гены, на определенных этапах его развития вызывающие в материнском организме выработку целого каскада гормонов, в том числе тестостерона. Увеличение содержания этих гормонов влияет на мозг зародыша, задерживая развитие одних его частей и ускоряя развитие других. Результатом этих изменений становится мужской путь развития мозга, обеспечивающий формирование мужского полового поведения. Этот путь также приводит ко многим характерным различиям между полами, таким как превосходство девочек в изучении языка и мальчиков в решении пространственных задач. Если мужской зародыш не подвергнется еще в утробе соответствующему воздействию гормонов, мозг с высокой вероятностью разовьется по женской модели, а если воздействию мужской последовательности гормонов подвергнется зародыш женского пола — то по мужской (https://www.researchgate.net/publication/51751351_Effects_of...)
Нейроны развивающегося мозга, будто играя в некую подвижную игру, соревнуются друг с другом в поисках команды других связанных друг с другом нейронов, стремясь к ней присоединиться. Каждая клетка должна найти свое место в общей схеме, а если это у нее не получается, она подвергается безжалостному удалению (прунингу), умирая в результате апоптоза (программируемой клеточной смерти). Апоптоз обеспечивает усиление и упорядочивание связей между сохраняющимися нейронами незрелого мозга и не дает ему в буквальном смысле переполниться собственными клетками. За этот процесс “отсечения всего лишнего”, при всей его принципиальной важности, порой приходится платить. В числе связей, утрачиваемых в результате его работы, могут быть и такие, которые дают нам те или иные интуитивные навыки, называемые дарованиями. Например, эйдетизм (фотографическая память) вполне обычен среди маленьких детей, однако он обычно исчезает за годы прунинга нейронов. Возможно, неполным апоптозом объясняется и синестезия — “перекрестные” связи, соединяющие ощущения одного типа (например, восприятие голубого цвета) с ощущениями другого (например, восприятие звука определенной высоты), в результате чего одно ощущение автоматически вызывает другое. Апоптоз, который, напротив, выходит из-под контроля и разрушает слишком много связей, считают одной из причин умственной неполноценности, сопровождающей синдром Дауна и аутизм (пруфы неохото уже было искать, если нужно в комментах скину). Возможно, именно поэтому у людей с синдромом Дауна повышена вероятность развития болезни Альцгеймера.
Ура! Ты дочитал до конца. Жму руку, подкидываю вверх, лавровый венок уже готов для тебя ;D
В следующей теме попробую рассказать (не без помощи Риты) о пути становления сознания от утробы матери и до взрослой жизни. На мой взгляд тема еще интересней, так как весьма практична для каждого родителя.