Чем наш мозг отличается от мозга улитки? Как найти своё призвание? Что происходит с мозгом, когда мы влюбляемся или волнуемся? Можно ли предотвратить деменцию? Доктор биологических наук Александр Каплан рассказывает всё о нашем мозге.
- Почему запахи так тесно связаны с воспоминаниями?
Обоняние — одно из самых древних чувств, потому что оно основано на химии среды, на молекулах. Как мы ощущаем запахи? Молекулы попадают в нос, и если они для нас как-то пахнут, мы это чувствуем. Если не попадают — ничего не ощущаем. Обоняние было необходимо даже примитивным животным, чтобы определять химический состав внешней среды: что подходит в качестве еды, а что может быть ядовито. Поэтому мозг очень дифференцирует запахи, привязывая их к судьбоносным событиям.
Например, лососевые рыбы, вылупившиеся в мелком ручейке, скатываются в океан и, преодолев тысячи километров и препятствий, возвращаются в тот же ручеёк для нереста. Они находят его по запаху. Зрение же работает иначе. В наших глазах сетчатка содержит 126 миллионов чувствительных единиц. Иногда один взгляд может вызвать целую картину, как обоняние, но по другой причине.
- Как работает память?
В ней много тайн, и мы не знаем, где именно происходит закрепление воспоминаний. Некоторые считают, что это совокупность связей между миллионами нервных клеток. Если мы что-то не помним, это не значит, что воспоминание исчезло. Оно может быть не доступно в данный момент. Организация памятных следов важна для легкого доступа к ним.
Воспоминания включают цвет, запах, смысл и откликаются в разных частях мозга. Если бы мы могли возбудить эти клетки в правильной последовательности, возникло бы то же самое ощущение, как в фильме "Матрица". Запах, например, может мгновенно вызвать картину летнего вечера в лесу, так как активирует сеть связанных клеток.
Каждое воспоминание изменяется при повторном вспоминании, что может искажать оригинальную память. Эволюционно это может быть полезно, чтобы адаптировать старые воспоминания к новым условиям жизни.
- Как мозг реагирует на влюблённость или стресс?
Любые глубокие чувства, особенно позитивные, обогащают человека новым опытом. Однако, если чувства деструктивные, они могут негативно влиять на психику и физиологию. Важно соблюдать дозу влюблённости и стресса, чтобы они не нанесли вреда.
Стресс вызывает повышение уровня гормонов, таких как кортизол и адреналин, что заставляет сердце биться чаще и повышает давление. Это может быть полезно в краткосрочной перспективе для тренировки организма, чтобы он был готов к неожиданностям.
- Чем уникален мозг человека?
Мозг человека весит полтора килограмма и содержит 86 миллиардов нервных клеток, в то время как мозг виноградной улитки — около 20 тысяч клеток. Кора головного мозга, толщиной всего 3-4 миллиметра, содержит около 20 миллиардов клеток и обеспечивает человеку колоссальные преимущества, позволяя ему распознавать закономерности и адаптироваться к окружающей среде.
Наши способности зависят от генов, хотя генетические отличия между людьми минимальны. Темперамент, например, передаётся от родителей и может быть связан с разными уровнями медиаторов в мозге. Способности к математике или музыке не привязаны к одному гену, а зависят от множества генов, влияющих на общие умственные способности.
Восприимчивость к музыке или другим видам деятельности может проявляться в раннем возрасте и направлять развитие умственных способностей в определённую область.
Наш ум определяется наследственностью?
Сознание можно представить как прожектор, освещающий лишь часть наших умственных процессов, тогда как остальные остаются вне сознания и определяются как неосознаваемые процессы. Подсознания в классическом смысле, как подвалов в мозгу, не существует. Ум человека связан с его способностью понимать закономерности природы, включая социальные отношения. Хотя наследственность влияет на врождённые способности, их можно преодолеть с помощью усердного труда. Даже если человек рождается с меньшими общими способностями, он может обогнать более способного, но ленивого, усердной работой. Образование играет ключевую роль в развитии ума, и даже гениальные люди нуждаются в обучении, чтобы реализовать свой потенциал. Призвание человека можно найти, наблюдая за тем, что приносит ему удовольствие и в чём он преуспевает. Счастливый путь к успеху заключается в упорстве и воле.
Исследования показывают, что мозг изменяется в зависимости от занятий человека. Например, у лондонских таксистов гиппокампальная область увеличивается с опытом вождения. Мозг адаптируется к выполняемым функциям, подобно тому, как мышцы растут при нагрузке. Нервные клетки сами по себе не размножаются, но структура мозга может изменяться под влиянием упражнений. Интеллектуальные способности также могут изменяться. В шахматах, например, у гроссмейстеров определённые области мозга меньше, чем у менее опытных игроков, из-за оптимизации функций. Мозг специализируется в зависимости от выполняемых задач.
- Разные части мозга отвечают за разные функции?
Функции мозга локализованы, особенно это касается органов чувств и двигательной активности. Зрительные и двигательные области имеют точную локализацию, а нервные импульсы управляют конкретными движениями. В прошлом предполагали наличие шишечек, указывающих на способности к арифметике, но сейчас известно, что психические функции не имеют точной локализации. Нейрофизиология изучает материальную часть мозга, а психология — психический мир, который выше нервных импульсов. Психофизиология находится между этими двумя науками и исследует, как нервные импульсы создают психический мир. Пока мы не приближаемся к ответу на этот вопрос.
- Можно ли прочесть мысли человека?
Мы можем определить общие намерения, например, сжатие руки в кулак, с помощью электроэнцефалографии. Но распознавание сложных мыслей, таких как образы апельсина или автомобиля, остаётся недостижимым. Даже если в разных местах мозга происходят изменения, связанные с различными мыслями, распознать конкретную мысль невозможно, так как она представляется в разных красках и формах.
- Зачем учёные пытаются читать мысли?
В 2011 году, то есть более десяти лет назад, наша лаборатория разработала систему, позволяющую человеку, сидящему перед экраном компьютера, набирать текст мысленными усилиями, не двигаясь и не говоря. Это было сделано для людей, парализованных после инсульта, которые не могут двигаться. Сегодня такая система называется "нейрочат". Сейчас 500 таких комплексов работают в больницах.
Мы также обсуждали, что можем детектировать намерение человека сжать руку. Это можно использовать для пациентов с парализованной рукой: человек воображает движение, активируя ту зону мозга, которая должна перестроиться. Хотя некоторые нервные клетки перестали работать из-за инсульта, многие другие могут подхватить эту функцию. Образ воображаемого движения начинает организовывать клетки заново. Это может привести к восстановлению мелких движений и, в конечном итоге, к восстановлению функции.
- Нервные клетки когда-нибудь отдыхают?
Практически все 100% нервных клеток всегда поддерживают свою работу. Это не значит, что они каждую секунду выдают по 100 импульсов; клетка может минуту "молчать", а затем активироваться. Если клетка долго не активируется, специальный ген может запустить процесс апоптоза, и клетка умрёт. Ежедневно отмирает примерно 10-15 тысяч таких клеток, что не страшно, учитывая, что в мозге их около 86 миллиардов. Однако, например, при длительном наркозе некоторые клетки могут не активироваться, и тогда ген может считать их ненужными, что приведет к их отмиранию.
- Как предотвратить деменцию?
Нервные клетки очень живучие, и проблемы, такие как деменция, обычно связаны не с самими клетками, а с другими факторами, например, сосудистыми проблемами или неправильным синтезом белков. Однако, регулярные когнитивные тренировки могут поддерживать когнитивные функции. Когда люди прекращают активную умственную деятельность, их когнитивные способности могут снижаться, как мышцы, если их не тренировать. Чтобы этого избежать, важно продолжать интенсивную интеллектуальную деятельность даже в пожилом возрасте.
- Почему у одних память лучше, а у других хуже?
Память может быть лучше у тех, кто систематически познавал мир и интегрировал новые знания в существующую систему. В таком случае легче воспроизвести информацию, так как она связана с другими знаниями. Люди, которые мало занимаются умственной деятельностью, могут иметь менее организованную систему памяти, что затрудняет воспоминание.
- Почему нам сложно долго концентрироваться?
Современные технологии часто предлагают готовые решения и возможность быстро переключаться между задачами, что снижает нашу способность к длительной концентрации. Мы привыкаем к поверхностному восприятию информации и теряем глубину понимания. Это требует от нас больше усилий для углубления в сложные задачи.
- Медитации полезны?
Медитации, или размышления, могут помочь нам справляться с проблемами, позволяя нам осмыслить ситуацию и найти выходы. Это тренировка ума, которая может быть полезна в повседневной жизни. Важно уметь остановиться и размышлять, а не вовлекаться в ситуацию, что может только усугубить её.
- Есть ли у крионики будущее?
Теория крионики предполагает замораживание и последующее оживление человека. Однако, пока нет доказательств, что это возможно. Мозг начинает разрушаться через пять минут после остановки кровообращения. Хотя яйцеклетки успешно замораживаются и размораживаются, мозг – это сложная информационно-аналитическая машина. Повреждение клеток мозга при замораживании и размораживании делает маловероятным успешное оживление. На данный момент крионика остаётся скорее бизнесом, чем научной практикой.
- Самое важное знание о нашем мозге
Наш мозг создаёт ментальные модели физического мира, которые очень похожи на реальность. Это позволяет нам ориентироваться и действовать в мире. Мы живём в физическом мире, используя ментальную карту этого мира, реконструированную у каждого человека индивидуально.
