Каждое утро мы просыпаемся, и к нам возвращается сознание. Это великолепно, но что конкретно мы обретаем снова и снова? Нейробиолог Антонио Дамасио, отвечая на этот простой вопрос, знакомит нас с тем, как мозг создает наше самоощущение.

Что такое сознательный разум? Мы можем упростить и сказать, что это то, что мы теряем, когда глубоко засыпаем без снов, или находимся под наркозом. Это то, что мы снова обретаем, когда просыпаемся или выходим из анестезии. Но что именно мы теряем, находясь под анестезией, или засыпая глубоким сном без сновидений?

Во-первых, это разум, поток мысленных образов. И, конечно, обдумывание картинок, которые могут быть сенсорными паттернами, визуальными образами, они могут возникать у вас прямо сейчас при чтении. Этот поток мысленных образов и есть разум.

Во-вторых, мы не пассивные наблюдатели визуальных, слуховых или тактильных образов. У нас есть «личность». У нас есть свое «Я», автоматически находящееся в наших мыслях. И мы чувствуем, что все наши мысли, переживания, чувства именно наши, а не кого-то другого.

Итак, мы обладаем сознательным разумом, и в этом разуме заключено наше «Я». То есть сознательный разум – это разум со своим «Я». Наше «Я» приносит субъективную оценку мыслей, и мы тогда лишь полностью в сознании, когда «Я» является частью разума. То вот, что нам нужно знать, чтобы приблизиться к разгадке сознания – во-первых, как мозг создает и обрабатывает мысли, и, во-вторых, как формируется «Я» - «личность».

Первая часть, первая задача, относительно проста – не слишком проста, конечно, – но это то, что постоянно было предметом изучения нейробиологии. Достаточно ясно, что для того, чтобы мыслить, необходимо создавать нейронные карты.

Психика возникает, когда из согласованной деятельности маленьких цепочек в составе больших сетей мимолетно возникает тот или иной паттерн. Паттерн этот служит отображением предметов и событий, находящихся вне мозга, либо в организме, либо в окружающем мире. Все эти паттерны – иногда грубые, а иногда очень тонко выстроенные, иногда конкретные, а иногда абстрактные – называются картой. Вкратце говоря, мозг наносит на карту мир вокруг себя и свои собственные действия. У нас в уме эти карты становятся образами, причем термин «образ» касается не только зрительного образа, но и образов, связанных с любыми другими ощущениями – слуховыми, висцеральными, тактильными и т. д.

Происходит ещё кое-что. Области, ответственные за создание образов, в которых монтируются все нейронные карты, могут впоследствии передавать сигналы вот в ассоциативную зону коры головного мозга, записывающую происходящее в островках создания образов. И великая красота заключается в том, что потом из памяти, из ассоциативных зон, можно вытянуть образы и воспроизвести их в тех самых областях, которые ответственны за восприятие. Задумайтесь, насколько удобен и рационален наш мозг. Ведь он выделяет определенные области для восприятия и создания образов. И для создания образов мы используем те же области, что и при вспоминании информации.

Но, что там по поводу «Я»? «Личность» или «Я» - та ещё задачка. Но это и есть, по сути, созданная нами карта, относящиеся к процессам внутри нас и используем мы ее как ориентир для всех других карт.

А если вы собираетесь иметь ориентир, который вы знаете как себя или «Я» в своей собственной обработке – вам понадобится что-то стабильное, что-то, что не меняется изо дня в день. Так уж получилось, что у нас всех по одному телу. Это и есть наша точка отсчета.

Всё относящееся к тому, что принято называть внутренней средой, например, всё управление химическими процессами нашего тела, на самом деле, очень стабильно по одной простой причине. Если у нас возникнут слишком сильные отклонения в параметрах, даже недалеко от средних значений совместимых с жизнью, нас ждёт либо болезнь, либо смерть. Другими словами, у нас есть встроенная система, на протяжении нашей жизни обеспечивающая своего рода непрерывность и целостность.

И так, существует взаимосвязь между регуляцией организма, которую делает мозг, и самим организмом. Это особенная взаимосвязь. Вот как это выглядит. Ствол мозга находится между корой головного мозга и спинным мозгом, там имеется небольшая область мозгового ствола rostral dorsolateral pontine tegmentum. Здесь находятся все центры управления жизнедеятельностью нашего тела. Эти центры настолько специфичны, что если произойдет её повреждение вследствие инсульта, например, всё закончится комой или вегетативным состоянием, т. е. состоянием, в котором ваш разум исчезает, ваше сознание исчезает. Что происходит потом – вы теряете основу собственного «Я», теряете доступ к любому ощущению собственного существования, кстати, у вас могут появляться образы, сформированные корой, только вот вы не будете знаеть об их происхождении. У вас происходит потеря сознания вследствие повреждения этой части ствола мозга (красный цвет на рис.).

В ноябре 2016-го года Майкл Фокс, ведущий исследователь из медицинского центра Beth Israel Deaconess Medical Centre при Гарвардской медицинской школе, вместе со своей командой показал, что данная часть ствола мозга связанна с бодрствованием, и областями мозга, которые и раньше связывали с сознанием – двумя предпосылками сознания (Одна из них была в левой вентральной островковой доле, а вторая прегенуальной передней поясной коре).

Именно отсюда, из этих тесных взаимосвязей между стволом головного мозга и телом происходит генерация образа тела, который является основой для «личности» в форме ощущений – первобытных чувств, между прочим.

Но у нас есть же еще и кора головного мозга, разыгрывающая великий спектакль наших мыслей с изобилием образов, являющихся, кстати, наполнением наших мыслей, на которые мы, как правило, обращаем больше всего внимания, и это правильно, так как в действительности это кинопленка, прокручивающаяся у нас в голове. Между стволом мозга и корой существует тесная взаимосвязь, взаимодействие. Нельзя достичь сознательного разума без соотнесения между корой и стволом головного мозга. Мы не сможем получить сознательный разум без взаимоотношений между стволом головного мозга и телом.

Другая интересная вещь заключается в том, что ствол нашего головного мозга близок к стволу других видов. Среди позвоночных строение стволовой части мозга подобно нашему, что является одной из причин того, что многие придерживаюсь мнения, что у этих видов есть сознательный разум, как и у нас. Но только не такой богатый, как наш, так как они не обладают настолько развитой корой головного мозга. В этом и заключается отличие. Сознание не стоит считать великим плодом коры головного мозга. Одно лишь богатство нашего разума не является доказательством того, что у нас есть «Я», с помощью которого мы осознаем свое существование и себя как «личность».

Первоисточники:

Дамасио А. | Так начинается «Я». Мозг и возникновение сознания

Damasio A. | TED2011

Fox Michael | A human brain network derived from coma-causing brainstem lesions | Neurology

_____Источник (tg): Naked Monkey_____

Проблемы цвета на протяжении многих веков интересовали художников, философов, естествоиспытателей. Б. Спиноза написал свой первый трактат о радуге. Ньютон, проведя знаменитый опыт с призмой, показал, что белый свет можно разложить на составляющие его цветные лучи – получить видимый спектр. При проведении опыта выяснилось, что крайними видимыми лучами являются фиолетовый (наиболее преломляемый) и красный (наименее преломляемый), а остальные лучи находятся между ними. Цвета предметов, полагал Ньютон, зависят от воздействия тех или иных лучей спектра на орган зрения – глаз.

Несколько позже учение Ньютона побудило немецкого поэта И. В. Гете приняться за исследование цвета. Гете считал, что учение о цвете должно объяснять феномен цветных теней, окрашенность последовательных образов и влияние освещения на восприятие цвета, а также в существование цветных и других зрительных иллюзий. «Оптическая иллюзия, – говорил Гете, – есть оптическая истина». Чтобы понять пути восприятия цвета человеком, чтобы понять зрительные иллюзии, одной физики Ньютона недостаточно. Для этого понимания, считал Гете, нужно еще изучить свойства мозга. «Визуальная иллюзия есть неврологическая действительность», – говорил он. Но цветовая теория Гете, была раскритикована его современниками, посчитавшими ее псевдонаучной, и она несколько десятилетий пребывала в забвении

В 1802 году английский физик Томас Юнг высказал мысль, что глазу нет необходимости иметь рецепторы для каждой длины волны света, вызывающей ощущение определенного цвета. Для его восприятия, посчитал Юнг, достаточно трех рецепторов. Блестящая гипотеза Юнга, одного из творцов волновой теории света, оказалась невостребованной в течение пятидесяти лет, пока Герман фон Гельмгольц, исследуя зрение человека, не вернул ее к жизни, развив и поправив. Получила признание теория цветного зрения Юнга – Гельмгольца, согласно которой на светочувствительной оболочке глаза имеется три светочувствительных аппарата. Один из них преимущественно реагирует на красный цвет, второй – на зеленый, третий – на фиолетовый. Также, благодаря усилиям Гельмгольца, была вспомнена цветовая теория Гете. Он отдавал должное «цветовому постоянству» предметов, благодаря которому, как он полагал, люди знают, как эти предметы выглядят вне зависимости от длины волны падающих на них световых лучей.

В 1884 году Герман Вилбрандт, исследуя пациентов с дефектами зрения, высказал мысль, что в зрительной коре головного мозга должны быть отдельные зрительные центры, отвечающие один за «восприятие света», другой – за «восприятие цвета», а третий – за «восприятие формы». Однако анатомического подтверждения Вилбрандт этому не нашел. Четыре года спустя швейцарский офтальмолог Луи Веррей указал на то, что ахроматопсия (цветовая слепота) и даже гемиахроматопсия (потеря цветового восприятия в одной из двух половин поля зрения) могут быть вызваны повреждением отдельных участков мозга.

В 1957 Эдвин Лэнд продемонстрировал получения цветного изображения, которое поразило всех своей простотой и походило на цветную иллюзию, о которой говорил Гете, – иллюзию, продемонстрировавшую неврологическую правду того, что цвета не самостоятельные субстанции и не автоматическая корреляция длины волны луча света, вызывающие ощущение определенного цвета, а субстрат мозга. Эдвин Лэнд, изобретатель полароида, сделал два черно-белых слайда и спроецировал изображения на экран с помощью двухлинзового проектора. При съемке Лэнд использовал два фильтра: красный, пропускавший только длинноволновую часть спектра, и зеленый, пропускавший более коротковолновую часть спектра. При проецировании на экран длинноволнового слайда использовался красный луч из длинноволновой части спектра, а для другого слайда – луч белого света. Ожидалось, что на экране появится бледно-розовое изображение. Однако на экране неожиданно появилась цветная фотография женщины, блондинки с голубыми глазами и естественным цветом кожи в красном пальто с сине-зеленым воротником.

В шестидесятых годах XX века исследователи обнаружили в зоне V1 зрительной коры обезьяны клетки, чувствительные к длине волны, но не к цвету. В начале семидесятых годов Семиру Зеки удалось найти на уровне в коре головного мозга обезьян в зоне V4 группу клеток, которая, как он посчитал, реагирует на цвет. Зеки назвал их «цветокодирующими клетками». Таким образом, через девяносто лет, после того как Вилбрандт и Веррей высказали предположение о наличии в мозгу специального центра, отвечающего за восприятие цвета, Зеки доказал, что такой центр действительно существует.

Однако эти «цветокодирующие клетки» зоны V4 получают импульсы от клеток зоны V1, проходящие через промежуточную зону V2. Таким путем чувствительность популяции зоны V4 покрывает большую часть диапазона видимого спектра. Так Зеки подтвердил и гипотезу Лэнда на анатомическом и физиологическом уровнях: световые записи для каждого спектра принимаются чувствительными к длине волны клетками зоны V1, после чего сигналы сравниваются и коррелируются цветокодирующими клетками зоны V4. Каждая из этих клеток функционирует как коррелятор Лэнда или как исполнитель «акта суждения», о котором говорил Гельмгольц.

Но зона V4 не конечная, а промежуточная станция, посылающая полученные и обработанные импульсы дальше, на более высокие уровни – предположительно, гиппокампу (хранителю памяти), лимбической системе, миндалевидному телу, да и другим частям головного мозга. Прекращение поступления информации из зоны V4 в гиппокамп вполне может стать причиной потери памяти о цвете.

***

Мы узнаём цвет объектов исключительно по отражаемому ими свету. Цвет определяется длиной волны этого света. У нас в глазах есть специальные рецепторы, чувствительные к свету с разной длиной волны. Стало быть, сигналы, идущие от этих рецепторов, говорят нам, какого цвета помидор? Но здесь возникает проблема. Ведь это не цвет самого помидора. Это характеристика света, отражаемого помидором. Если осветить помидор белым светом, он отражает красный свет. Поэтому он и выглядит для нас красным. Но что если осветить помидор синим цветом? Теперь он может отражать только синий цвет. Будет ли он теперь выглядеть синим? Нет. Мы по-прежнему воспринимаем его как красный. Судя по цветам всех видимых объектов, наш мозг решает, что они освещены синим цветом, и предсказывает «истинный» цвет, которым должен обладать каждый из этих объектов. Наше восприятие определяется этим предсказанным цветом, а не длиной волны света, попадающего в наши глаза. Учитывая, что мы видим этот предсказанный, а не «истинный» цвет, можно создать эффектные иллюзии, в которых элементы рисунка, от которых поступает цвет с одинаковой длиной волны, кажутся окрашенными по-разному.

Посмотрите на рисунок шахматной доски.

Как это ни странно, квадраты А и В одинакового цвета. Можете сами проверить, закрыв остальную часть рисунка. Почему квадраты выглядят разными, если физически они ничем не отличаются друг от друга? Подобные иллюзии указывают на то, что наша картина окружающего мира не обязательно точна. Восприятие реальности определяется не столько тем, что происходит снаружи, сколько процессами в нашем мозгу. Реальный мир вовсе не заполнен яркими сенсорными событиями – это наш мозг окрашивает его своим чувственным восприятием.

В этом видео Рена расскажет о мифе, который говорит, что наш мозг работает не весь, а только какая-то часть, или же то, что наш мозг работает не на всю мощность.

Чатик телеги

Наша группа Вконтакте

Однако это направление вызвало справедливую критику английского невролога Хьюлингса Джексона, который считал, что сложные формы психической деятельности не могут быть узко локализованы, они имеют уровневую организацию, а разные уровни могут иметь и разную локализацию.

Его идеи были подхвачены только в первой трети ХХ века. Последователи Джексона переусердствовали: выступая против узкого локализационизма, они стали выдвигать представления о целостной работе мозга, подчеркивая духовную природу психики и признавая весь мозг субстратом сложного категориального поведения. Выход из кризиса и дальнейшее развитие нейропсихологии были связаны с успехами психологии и физиологии. Петр Анохин и Николай Бернштейн разработали понятие функциональной системы; Лев Выготский ввел понятие «психологическая система», он обосновал необходимость синдромного анализа, а Александр Лурия разработал его методы. Все это и во многом схожий сдвиг в западной науке позволили заложить основы современной нейропсихологии. Туда входят представления о системной динамической организации и локализации психических функций.

Детская и школьная нейропсихология

Детская нейропсихология возникла на основе изучения клинического опыта. Однако она достаточно быстро вышла за границы клиники и стала заниматься широким кругом вопросов, включая трудности обучения. Так возникла школьная нейропсихология. Сам термин был введен известным американским ученым, специалистом по проблемам развития и обучения Джорджем Хиндом еще в 1981 году. В наши дни школьной нейропсихологии посвящаются многочисленные статьи, журналы, книги, учебники, хрестоматии, ширится подготовка квалифицированных специалистов. Их задача не постановка диагноза мозгового поражения, а внесение нейропсихологической перспективы в школьную практику. То есть они должны помогать учителю учитывать индивидуальные нейропсихологические особенности школьников для их успешного обучения.

Каскадный эффект и пластичность

Детская нейропсихология сложнее взрослой. Функциональные системы взрослых и их мозговой субстрат более стабильны. Мало того, что функциональные системы детей динамичны, их реакция на патологический фактор может быть разнонаправленной. С одной стороны, исследования показывают, что ранние нарушения менее стойки благодаря пластичности мозга, когда другие зоны мозга берут на себя функции пострадавших. С другой стороны, ранний дефект может повлечь за собой нарушение тех звеньев, развитие которых требует участия пострадавшего звена. Это так называемый каскадный эффект в развитии. Каскадный эффект и пластичность постоянно противоборствуют в ходе развития.

Нейропсихологические методы исследования

Изначально, чтобы выяснить, как организованы и где локализованы психические функции в мозге, ученые исследовали эти функции у взрослых и детей с локальными поражениями мозга. Нейропсихологические методы давали достаточно надежные результаты при установлении места поражения. Например, данные нейропсихологов помогали нейрохирургам уточнять локализацию опухоли перед операцией. Однако в последней четверти ХХ века были созданы неинвазивные, малоинвазивные, то есть безопасные, методы нейровизуализации мозговых структур. Среди них метод компьютерной томографии (КТ) и метод магнитно-резонансной томографии (МРТ). После этого были разработаны методы функциональной МРТ, позволяющие выявлять активность мозговых областей при выполнении различных действий. Функциональная МРТ имеет хорошее топическое разрешение, то есть точно отображает локализацию мозговой активности. Но есть еще один метод — магнитоэнцефалография (МЭГ), которая позволяет лучше проследить динамику мозговой активности в реальном времени, что очень важно при исследовании работы мозга в процессе обучения.

Мозговая активность ребенка во время чтения

Современные исследователи стараются выявить особенности мозга, которые показывают, чем отличается ребенок, хорошо осваивающий материал, от ребенка, у которого стойко сохраняются трудности. Например, профессор Джек Флетчер из США вместе со своим греческим коллегой Панагиотисом Симосом показали, чем отличается активация у хорошо читающих школьников от активации у детей с трудностями чтения. При чтении слов про себя у детей без нарушений сначала активировались первичные зрительные поля затылочной области, затем вторичные ассоциативные зрительные поля под поверхностью височных долей билатерально и, наконец, три зоны височно-теменных областей: угловая, супрамаргинальная и верхневисочная извилины — преимущественно левого полушария. При чтении вслух подключались префронтальные и премоторные зоны лобной доли, включая зону Брока. А у школьников с трудностями чтения активация лобных отделов предшествовала включению височно-теменных областей, которые активировались больше справа, чем слева. Ученые предполагают, что активация правого полушария связана с тем, что оно больше вовлекается при работе с новым, незнакомым материалом. Ребенок воспринимает письменные слова как новые, потому что левополушарные схемы их переработки у него пока недостаточно сформированы, а участие лобных отделов может свидетельствовать о необходимости делать дополнительные усилия. После курса коррекционных занятий в ходе исследования было обнаружено улучшение качества чтения у большинства учеников. МЭГ-анализ показал у них отчетливую тенденцию к нормализации процессов активации отделов мозга.

Активность мозга в процессе обучения

На примере описанного исследования видно, что чтение требует совместной работы нескольких отделов мозга. То же самое происходит и в процессе письма и счета. Что происходит в мозге во время обучения? Для освоения нового навыка необходимо участие максимального набора компонентов и разветвленной активации разных мозговых структур. Это требует больших энергетических ресурсов и участия лобной доли, обеспечивающей произвольное внимание и селективную активацию всех зон мозга, которые нужны для формирования навыка. В процессе усвоения навыка и его автоматизации часть функциональных зон, участвующих в операции, сокращается, часть функций передается нижележащим структурам, и получается более экономичная система. Такая функциональная система и характеризует хорошо обучающихся детей. А у тех, кто плохо обучается, даже если страдает лишь один компонент функциональной системы, работа всей системы в целом не автоматизируется и остается очень энергоемкой.

Нейропсихологическая коррекция в обучении

При задержках в развитии у ребенка очень важно обратиться к специалисту и начать коррекцию на ранних этапах. Исследования показывают, что если нейропсихологическая коррекция строится с учетом сильных и слабых сторон функциональных систем ребенка, то она помогает улучшить развиваемые функции и гораздо эффективнее осваивать материал. Число детей, которые не готовы к школе и имеют трудности в обучении, только увеличивается. Именно поэтому педагоги должны осознавать, как важно учить детей учиться, и выстраивать индивидуальный подход к каждому ребенку. Одна из основных задач нейропсихологии обучения — помочь им на этом пути.

Автор: Татьяна Ахутина доктор психологических наук, заведующая лабораторией нейропсихологии факультета психологии МГУ имени М. В. Ломоносова

Источник: postnauka.ru

Карлос Родригес – человек без мозга. 
История получила известность еще в 2010 году, когда в США был задержан молодой человек. Он подозревался в грабеже и хранении наркотиков. В полицейском отделении парень заполнил стандартную анкету, у него взяли отпечатки пальцев, и только графа «особые приметы» осталась пустой.

Дело в том, что у задержанного в буквальном смысле слова отсутствовало пол головы. Это настолько сильно удивило правоохранителей, что никаких других «особенностей» просто не было смысла фиксировать.

История жизни человека без мозга
Карлос Родригес родился совершенно здоровым ребенком. Однако в подростковом возрасте он связался с дурной компанией, что и послужило причиной главной трагедии его жизни.

В 14-летнем возрасте юноша, уже употребляющий наркотики, угнал автомобиль, на котором, согласно классике жанра, он попал в аварию.
Вылетев через лобовое стекло, Карлос в буквальном смысле слова раскроил череп об асфальт. Однако он выжил, и пошел на поправку, хотя врачам пришлось удалить половину черепа вместе с мозгом.

Согласно официальной науке Карлос Родригес должен был остаток дней провести в состоянии, как минимум, психического расстройства. Это и понятно, ведь у него было удалено больше половины мозга! Предполагалось, что и физически он не сможет остаться полноценным, ведь у него отсутствовали важнейшие участки мозга, отвечающие за функционирование организма.

Однако Карлос Родригес преспокойно восстановился, и продолжил свою жизнь, как ни в чем не бывало. При этом ученых вводит в ступор тот факт, что его умственные способности ничуть не пострадали.