Почему у мотыльков есть любимая сторона: умные решения для маленького мозга
Исследование профинансировали Баварская академия наук, Академия стипендиатов Гектора, Немецкий научно-исследовательский фонд и
Институт перспективных исследований при Университете города Констанц (Германия).


Для нейробиологии представленный здесь результат исследования — наглядный пример того, как эволюция решает проблему "ограниченного мозга": за счёт создания эффективных сенсомоторных "модулей" (глаз-хоботок), что позволяет экономить вычислительные ресурсы и выполнять сложную пространственную задачу с минимальной обработкой данных.


Исследование укрепляет идею о том, что латерализация — это не случайность или побочный эффект, а эволюционный адаптивный инструмент для упрощения сложных задач. Будь то у человека или насекомого, принцип один: наличие "излюбленной" стороны снижает когнитивную нагрузку.


Латерализация (от лат. lateralis — «боковой») — это функциональная асимметрия, то есть неравнозначность функций между левой и правой сторонами тела. Проще говоря, это предпочтение одной стороны тела при выполнении определенных действий.


У большинства людей есть ведущая рука, которой они предпочитают писать или брать чашку с кофе. То же самое относится и к ногам — например, при игре в футбол. Подобные предпочтения встречаются и у многих других животных: птицы, осьминоги, насекомые и другие часто отдают предпочтение левой или правой конечности или усику ( antenna)
при выполнении определенных действий. Эта так называемая латерализация широко распространена в животном мире и встречается у организмов с самыми разными типами нервной системы.


Но как быть с органами, которые есть только в одном экземпляре, например с нашим языком или хоботком животных? Даже в таких случаях может происходить латерализация. В своем последнем исследовании опубликованном в журнале PNAS группа ученых под руководством Лохлана Уолша и Анны Штёкль из Констанцского университета продемонстрировала один из таких примеров.


Статья "Сохранение латерализованной зрительно-моторной оси при исследовательских действиях хоботка бражника".
Conservation of a lateralized visuomotor axis in hawkmoth proboscis probing
doi 10. 1073/ pnas. 2609365123


Они обнаружили, что бражники-колибри — вид дневных бабочек, которые, подобно своим тезкам-птицам, питаются нектаром цветов, — имеют предпочтительную сторону, в которую они вытягивают свой хоботок при исследовании цветков. Это может быть решением, которое природа выработала для обеспечения точного контроля действий даже у организмов с относительно простой нервной системой.


Мотыльковая версия праворукости
Чтобы определить, в какую сторону мотыльки-бражники вытягивают свой длинный хоботок, исследователи предлагали насекомым поверхности искусственных цветов, к которым они подлетали и обследовали. С помощью высокоскоростных камер и инструментов компьютерного зрения они смогли детально реконструировать движения хоботка и отследить их относительно остального тела.


Исследователи обнаружили, что некоторые особи при осмотре цветка располагали кончик хоботка преимущественно слева от срединной линии тела, в то время как другие отдавали предпочтение правой стороне. Сила предпочтения той или иной стороны у разных особей была разной, подобно тому как это происходит у людей, в зависимости от того, какая рука ведущая.
Более того, предпочтение той или иной стороны проявлялось с самого начала эксперимента, а не формировалось с накоплением опыта. «Это говорит о том, что латерализация хоботка является врожденной особенностью и играет важную роль в поведении бабочек при обследовании цветов», — говорит Штёкль.


На следующем этапе исследователи проанализировали поле зрения животных во время исследования цветка. Они обнаружили, что у бражников не только есть предпочтительная сторона для вытягивания хоботка, но и доминирующий глаз, который смотрит на ту часть цветка, к которой насекомое прикасается. Сторона этого доминирующего глаза всегда совпадала со стороной, на которой насекомое предпочитало располагать хоботок. «У насекомых довольно маленький мозг. Расположение хоботка в поле зрения доминирующего глаза может сэкономить ценные вычислительные ресурсы при управлении поведением. Вместо того чтобы постоянно просчитывать движение со всех возможных ракурсов, животное может полагаться на привычную сторону своего тела, которая направляет его движения», — объясняет Уолш.


Неожиданным оказалось то, что хоботок оставался в поле зрения доминирующего глаза, даже когда часть этого глаза была в ходе эксперимента закрыта. «Люди или птицы в такой ситуации адаптировались бы, перемещая конечность в поле зрения незакрытого глаза. А бражники, напротив, меняют положение тела на цветке так, чтобы видеть его незакрытой частью доминирующего глаза, и сохраняют свою изначальную стратегию взаимодействия глаза и хоботка», — говорит Уолш. Из-за ограниченных вычислительных возможностей своего мозга мотыльки, по-видимому, полагаются на эффективную координацию доминирующего глаза и хоботка.


В совокупности полученные данные свидетельствуют о том, что для точного и гибкого поведения не нужен большой мозг. «Вместо этого животные могут полагаться на эффективные обходные пути, заложенные в виде связей между телом, органами чувств и движениями», — объясняет Штёкль. У бражников одним из таких обходных путей является совместная работа глаза и хоботка. «Каждая бабочка решает задачу поиска цветка, ориентируясь на то, с какой стороны находится ее тело. Таким образом, наше исследование позволяет предположить, что латерализация может быть одним из способов, с помощью которых природа упрощает выполнение сложных задач — будь то попытка дотянуться до кофейной чашки или использование хоботка для поиска нектара, когда насекомое зависает над цветком."


Цитата из научной статьи учёных: "Эти результаты раскрывают конвергентные принципы латерализованного зрительно-моторного контроля у насекомых, людей, птиц и слонов." (имеется в виду конвергентная эволюция).

Пока нет комментариев

Афазия. История реабилитации пациентки после инсульта Отрывок из книги врача-невролога Оливера Сакса «Глаз разума». Oliver Wolf Sacks ( 9 июля 1933, Лондон — 30 августа 2015, Нью-Йорк) — американский врач-невролог и нейропсихолог, популяризатор науки, продолжатель традиции «клинических рассказов» XIX века. Профессор неврологии в Медицинском колледже им. Альберта Эйнштейна. Научно-популярные очерки Сакса направлены на то, что представить опыт своих пациентов с гуманистической. общечеловеческой точки зрения. Он делает акцент на переживаниях пациентов, пытается показать изнутри их уникальный болезненный опыт. Патриция Х. была блестяще одаренной энергичной женщиной: она «раскручивала» молодых художников, владела картинной галереей на Лонг-Айленде и сама была неплохим художником-любителем. Она воспитала троих детей и к шестидесяти годам продолжала вести активную и даже, как говорили ее дочери, «гламурную» жизнь – с поездками на концерты в Нью-Йорк и многолюдными вечеринками у себя дома. Она обожала готовить, и на такие вечеринки собиралось обычно человек двадцать. Муж Патриции также был весьма разносторонним человеком: радиокомментатор, хороший пианист, игравший иногда в ночных клубах, еще и политик. Оба супруга вели активную, общественно насыщенную жизнь. В 1989 году муж Пэт неожиданно умер от инфаркта, а сама она за год до того перенесла операцию на открытом сердце – ей заменили поврежденный клапан и предписали постоянный прием антикоагулянтов. К своей болезни она отнеслась с философским спокойствием, но смерть мужа, как сказала мне одна из дочерей, ошеломила ее, она впала в депрессию, похудела. Однажды она упала в метро, потом попала в автомобильную аварию, а иногда являлась в манхэттенскую квартиру дочери словно потерянная. Пэт всегда отличалась неустойчивым настроением. Она могла несколько дней пребывать в совершенной депрессии и не подниматься с постели, но потом настроение ее резко менялось, она вскакивала и неслась в город, чтобы заняться массой дел. Теперь же пребывала в меланхолии постоянно. Когда в январе 1991 года она два дня не подходила к телефону, встревоженные дочери позвонили соседу, который вызвал полицию. Дверь дома взломали и обнаружили Пэт лежащей без сознания. Врачи сказали дочерям, что их мать пробыла в коме не меньше двадцати часов. Пэт перенесла обширное кровоизлияние в мозг. В левом доминирующем полушарии образовалась большая гематома. Врачи считали, что она едва ли выживет. Пэт провела в больнице неделю без видимых улучшений, и, решившись на крайнюю меру, ей удалили гематому. Результаты операции, предупредили дочерей, были непредсказуемы. И в самом деле, положение больной после удаления гематомы оставалось крайне тяжелым. По выражению одной из дочерей, «Пэт смотрела в стену невидящим взглядом. Мы не понимали, осознает ли она, что с ней происходит». Неврологи заговорили о «хроническом вегетативном состоянии». Пэт превратилась в существо с сохраненными примитивными рефлексами, но лишенное связного сознания и ощущения собственной личности. Это крайне мучительное для окружающих состояние. Родственникам кажется, что больной вот-вот придет в себя, но на самом деле такие состояния могут длиться месяцами, а иногда и до конца жизни. В случае Пэт, однако, «растительное состояние» длилось всего две недели. Дочь Пэт Лари вспоминает: «Я держала в руке бутылку кока-колы, и ей захотелось попить – я вдруг увидела это по ее глазам. Я спросила: «Сделаешь глоточек?» И она в ответ кивнула. С этого момента все стало меняться к лучшему». Теперь Пэт находилась в сознании, узнавала дочерей, сознавала свое состояние и понимала, где находится. У нее проснулся аппетит, появились желания, к ней вернулось ощущение собственной личности, но оставался правосторонний паралич, и, что еще важнее, Пэт утратила способность выражать свои мысли и чувства словами – она могла выражать их лишь взглядом, мимикой и жестами. Нарушилось также понимание речи. Короче говоря, у Пэт развилась афазия. Этимологически слово «афазия» означает потерю речи, хотя на самом деле при афазии утрачивается не речь как таковая, а сам язык – способность к пониманию и коммуникации – частично или полностью. (Точно так же у глухих людей, пользующихся языком жестов, может вследствие инсульта или травмы возникнуть неспособность к употреблению и пониманию языка жестов – такая жестовая афазия во всех отношениях аналогична афазии говорящих людей.) Существует множество различных видов афазии в зависимости от места поражения головного мозга, но все типы афазии в принципе подразделяют на два больших класса – моторную афазию и сенсорную афазию (в первом случае нарушается способность к воспроизведению речи, а во втором – способность к ее пониманию). При сочетании обоих этих видов афазии у больного говорят о «глобальной» афазии. Афазия встречается не так уж редко. Установлено, что афазией на почве повреждения головного мозга страдает один человек из трехсот. Причиной может стать инсульт, черепно-мозговая травма, опухоль или дегенеративное заболевание мозга. Многие больные частично или даже полностью выздоравливают от афазии. (Есть, кроме того, преходящие формы афазии, когда приступ длится всего несколько минут. Как правило, такая афазия является следствием мигрени или эпилептического припадка.) В своей самой легкой форме моторная афазия характеризуется трудностью в подыскании подходящих слов или же употреблением неподходящих слов, при отсутствии ошибок в построении фраз. Больше всего страдает способность правильного подбора существительных, включая имена собственные. В более тяжелых случаях моторной афазии больной теряет способность строить полные, грамматически законченные предложения, ограничиваясь короткими, скудными «телеграфными» высказываниями. Если же афазия совсем тяжелая, то больной производит впечатление немого, но иногда взрывается восклицаниями типа: «Черт!» или «Здорово!». Иногда больной как бы зацикливается на определенном слове или выражении, которые повторяет к месту и не к месту, к собственному своему удивлению и огорчению (на медицинском языке такое явление называется персеверацией). Я знал одну больную, которая после инсульта способна была произнести единственную фразу: «Спасибо, мама». Другая больная, пожилая итальянка, постоянно, в любых ситуациях повторяла: «Тутта ля верита, тутта ля верита». Хьюлингс Джексон, первым занявшийся исследованием афазии в шестидесятых – семидесятых годах девятнадцатого века, считал, что у таких больных отсутствует так называемая пропозициональная речь. Якобы они одновременно утрачивают способность к внутренней речи и оттого не могут говорить или формировать высказывания хотя бы мысленно, про себя. Исходя из этого, Хьюлингс Джексон полагал, что при афазии отсутствует абстрактное мышление, и уподоблял больных афазией собакам. В своей превосходной книге «Поражения мозга у врачей» Нариндер Капур цитирует множество высказываний больных, страдавших афазией. Одна из таких цитат принадлежит Скотту Моссу – психологу, который в возрасте сорока трех лет перенес инсульт, стал страдать афазией, а позже описал свои переживания, которые подтверждают идею Хьюлингса Джексона об утрате внутренней речи и способности к формированию абстрактных концепций. «Проснувшись на следующее утро в больнице, я обнаружил, что у меня развилась тотальная (глобальная) афазия. Я очень смутно понимал, что говорят мне другие люди, и то если они говорили не очень быстро и о сугубо конкретных вещах. Я полностью утратил способность говорить, читать и писать. Мало того, в первые два месяца болезни я потерял способность говорить сам с собой, то есть способность мыслить. Я перестал видеть сны и первые восемь или девять недель пребывал в тотальном концептуальном вакууме. Я мог справляться только с непосредственными, конкретными, чувственными объектами. Я утратил, таким образом, интеллектуальный аспект моей самости – тот элемент, который исключительно важен для сохранения уникальной индивидуальности. Долгое время я воспринимал себя лишь наполовину человеком». Мосс, страдавший как моторной, так и сенсорной афазией, потерял способность читать. Люди, страдающие только моторной афазией, могут сохранить способность читать и писать, при условии, что у них не парализована рука вследствие инсульта8. Другая цитата принадлежит Жаку Лорда, выдающемуся французскому физиологу начала девятнадцатого века. Лорда представил превосходное описание своей развившейся после инсульта афазии за шестьдесят с лишним лет до работ Хьюлингса Джексона. Его афазия сильно отличалась от афазии Мосса: «В течение двадцати четырех часов я утратил власть почти над всеми известными мне словами, за исключением очень немногих. Но даже те слова, что остались в моем распоряжении, оказались совершенно бесполезны, ибо я был не в состоянии вспомнить, каким образом согласовать их и использовать для выражения мыслей… Я потерял также способность понимать высказывания других людей, ибо та же амнезия, которая мешала мне говорить, делала меня неспособным понимать звуки, которые произносились слишком быстро для того, чтобы я успевал понять их смысл… Внутренне я чувствовал себя, как обычно. Но та ментальная изоляция, о которой я говорю, моя скорбь, мое речевое расстройство и впечатление умственной отсталости, каковое я производил, привели многих к заключению, что мои умственные способности были сильно ослаблены… Мысленно я все время обдумывал свои незавершенные труды и исследования, которые любил. Мыслить я мог без всяких затруднений. Моя память в отношении фактов, принципов, догм и абстрактных идей оставалась такой же, как и тогда, когда я пользовался отменным здоровьем. Тогда я понял, что внутренняя работа ума может происходить без слов». Таким образом, у некоторых больных, даже если они совершенно не способны говорить, может сохраняться высокоразвитый интеллект – способность логически мыслить, планировать действия, вспоминать и строить предположения9. Тем не менее в головах неспециалистов (и даже, к сожалению, в головах многих врачей) господствует мнение о том, что афазия – это необратимая катастрофа, вследствие которой заканчивается личная и общественная жизнь больного. Что-то в этом роде и было сказано дочерям Пэт Дане и Лари. Врачи сказали, что небольшое улучшение, конечно, возможно, но Пэт придется госпитализировать до конца ее дней. У нее не будет больше прежних вечеров, бесед и картинной галереи – то есть всего того, что составляло суть и смысл ее жизни. Отныне ей суждено влачить жалкое существование в интернате для инвалидов. Потерявшие возможность контактировать с другими людьми больные афазией сталкиваются с серьезной опасностью, когда их помещают в подобные заведения. Конечно, там они получают какое-то лечение, но при этом лишаются крайне необходимого им социального измерения жизни. Они чувствуют себя изолированными и заброшенными. Хотя существует множество видов деятельности – настольные игры, походы за покупками, путешествия, театры, танцы или занятия спортом, – которые не требуют языка, и именно эти виды деятельности необходимо использовать для возвращения больных афазией в мир людей. В таких случаях часто используют скучный термин «социальная реабилитация», но мне кажется, куда лучше подошли бы слова Диккенса: «Возвращение к жизни». Дочери Пэт были готовы сделать все, что было в их силах, чтобы вернуть мать в мир, насколько это возможно, вернуть ей полноту жизни. «Мы наняли сиделку, которая заново научила маму самостоятельно есть и вообще быть, – рассказывала Лари. – Мама часто злилась, даже дралась с сиделкой, но та не сдавалась. Дана и я никогда не забывали о ней. Часто мы перевозили ее на кресле-каталке в мою квартиру. Мы брали ее с собой в рестораны, приносили домой изысканные блюда, делали ей прически и маникюр. Мы не сдавались». Из больницы неотложной помощи Пэт после операции была переведена в отделение реабилитации, а затем, через полгода, в больницу «Бет Абрахам» в Бронксе, где я с ней и познакомился. Когда больница «Бет Абрахам» открылась в 1919 году, она называлась «Дом Авраама для неизлечимых больных». Это обескураживающее название поменяли только в шестидесятые годы. Изначально больница была предназначена для жертв эпидемии летаргического энцефалита (некоторые из первых пациентов были еще живы к тому моменту, когда я сорок лет спустя пришел туда на работу). Затем она расширилась, превратившись в пятисоткоечную клиническую больницу с реабилитационными отделениями, в которых получали лечение больные с самыми разнообразными хроническими заболеваниями: паркинсонизмом, деменцией, расстройствами речи, рассеянным склерозом, инсультами (а также больные с поражениями спинного мозга после огнестрельных ранений и дорожно-транспортных происшествий). Посетители подобных заведений для хронических больных часто приходят в ужас от вида сотен «неизлечимых» больных, многие из которых парализованы, слепы или лишены дара речи. Первая мысль в таких случаях: стоит ли вообще жить в таком состоянии? И что за жизнь у этих людей?! Люди содрогаются при одной мысли о том, что их самих может поразить какой-то хронический недуг и они попадут в такое учреждение. Но постепенно люди начинают видеть и другую сторону медали. Даже если у этих больных нет надежды на излечение или хотя бы частичное улучшение состояния, то все же многим из них можно помочь перестроить их жизнь – научить альтернативным способам осуществлять какие-то действия, научить пользоваться собственными силами, чтобы компенсировать и обходить физические и психические недостатки. (Все это зависит, конечно, от степени и типа неврологического расстройства, а также от жизненных ресурсов, которыми обладает больной.) Если первое знакомство с подобным учреждением вызывает у посетителей неприятное чувство, то у помещенных туда пациентов первый контакт с ним может вызвать подлинный ужас, смешанный с безысходной тоской или яростью. (Иногда у больных новичков развивается настоящий «психоз поступления».) Когда вскоре после поступления Пэт в больницу «Бет Абрахам» в октябре 1991 года я пришел к ней в палату, она была зла, возбуждена и растерянна. Пэт еще не была знакома с персоналом и внутренним устройством этого учреждения и чувствовала только, что попала в жесткие, чуть ли не тюремные условия. Общаться она могла только жестами – весьма страстными и не всегда понятными – и явно была не способна к связной речи (хотя когда она злилась, то, по словам персонала, отчетливо произносила: «Черт!» и «Пошла вон!»). И хотя многим казалось, что Пэт понимает почти все из обращенной к ней речи, при обследовании выяснилось, что так она реагирует не на слова, а на интонации, выражение лица и жесты. Когда я осматривал и тестировал ее в первый раз, Пэт не могла выполнить ни устную, ни письменную мою просьбу коснуться своего носа. Она могла считать по порядку (один, два, три, четыре, пять…), но не могла назвать отдельно взятое число и не была способна считать в обратном порядке. Правая сторона ее тела оставалась полностью парализованной. Неврологический статус в истории болезни я квалифицировал как «тяжелый». «Опасаюсь, что восстановления речевой функции не произойдет, но определенно необходимо назначить интенсивную речевую терапию, а также физиотерапию и трудотерапию». Пэт изо всех сил старалась заговорить и сильно расстраивалась, когда после титанических усилий из ее уст раздавалось либо неверное слово, либо невнятное бормотание.

Пока нет комментариев

Как на наш мозг повлияли интернет и инфантилизация (люди позже взрослеют), и как правильно учить экзаменационные билеты.Мнение: "На самом деле это вовсе не плохо. Да, мы хуже запоминаем информацию, но нам она в принципе не нужна, если она доступна в интернете."Интервью со стажёром в лаборатории когнитивных исследований Женей Фёдоровой. — Привет, расскажи чем ты занимаешься? — Меня зовут Женя, я учусь в НИУ ВШЭ по направлению «Когнитивная психология и нейрофизиология» и работаю стажёром в лаборатории когнитивных исследований. — Интернет изменил наши когнитивные процессы... А какие ещё изменения произошли? — С памятью происходит довольно любопытный Google–эффект. Сейчас есть возможность что угодно загуглить, а значит необходимости запоминать информацию нет. Из-за этого мы меньше запоминаем. Есть разные эксперименты, в которых группе испытуемых предлагали запомнить какую–либо информацию, но одной части можно было опираться на внешние источники информации (гуглить или записывать куда-то), а другой — только на свою память. В итоге люди из второй группы с большей вероятностью забывали информацию, потому что знали: её можно легко найти. На самом деле это вовсе не плохо. Да, мы хуже запоминаем информацию, но нам она в принципе не нужна, если она доступна в интернете. Сейчас люди в целом больше всего узнают, потому что это проще сделать. — Как структурные изменения в мозге связаны с возрастными когнитивными изменениями? — Вообще есть разные структурные изменения. Когда мы говорим про них, подразумевается, что у человека функционально и физически выпадает какая-то часть мозга, например, при Альцгеймере или Паркинсоне. Это типичные болезни старичков. А может, наоборот, что-то появляется. Есть врождённые заболевания. У меня, например, была знакомая, которая только в тринадцать узнала, что у неё нет двух третьих мозжечка. Она жила, не чувствуя этого, потому что благодаря нейропластичности мозга оставшаяся часть мозжечка выполняла роль всего отдела. Ещё бывают болезни, полученные после травм. Например, тебе проткнули голову, ты остался жив, но твоё миндалевидное тело повредилось. Эта область мозга отвечает за множество функций, в том числе является ключевым звеном в сети, обеспечивающей эмоцию страха. Соответственно, ты теперь больше не чувствуешь такого страха, как в норме. — К чему может привести отсутствие страха? — У нас в мозге есть лимбическая система. Она отвечает за всякие эмоции и их проявление. В неё входят в том числе миндалевидные тела, которые, как правило, ассоциируются с чувством страха. В одном исследовании рассматривали обезьян и людей, у которых не было миндалевидных тел. У обезьян с удалёнными миндалинами очень сильно изменялось поведение: они становились более агрессивными, менее осторожными, а также пытались заняться сексом со всем, что их окружает. Потому что, когда ты не боишься, другие поведенческие паттерны, такие как поиск полового партнёра или еды, перекрывают страх. А у людей его отсутствие работает по-другому: рассматривался случай одной женщины, которая, не имея областей мозга, отвечающих за страх, нормально жила, то есть, она не пыталась заняться сексом со всем, что перед ней находится и не прыгала под машины. А ещё она пугалась, потому что переняла паттерны поведения обычных людей. Если ей показывали страшную картинку, поведенчески она реагировала на неё так же, как и люди без подобных нарушений, однако на нейрональном уровне ответа не было. — Продолжим про нейропластичность: в мозге есть части, которые отвечают за определённые функции, но при этом мозг пластичен и может изменяться. Можем ли мы жить без половины мозга? — Сейчас же люди поняли, что действительно есть области, которые связаны с какими-то психическими функциями, но мозг — это скорее сложная система, в которой каждая психическая функция может располагаться в разных областях, образуя условные сети. Можем ли мы жить без части мозга? Если по каким-то причинам определённая область мозга перестала работать, то возможно, её функция перетечёт в другую часть. Например, у людей слепых от рождения активируются зрительные области, когда они читают шрифт Брайля. Но при этом нейропластичность больше работает на поражениях, которые получены в раннем возрасте. Если во взрослом возрасте человеку какую-то область убрать, есть шанс, что эта функция так или иначе восстановится, но не в полной мере. Тут ещё вопрос в том, какая половина: пятьдесят процентов коры или одно из полушарий мозга? — А в чём разница? — Существует функциональная дифференциация полушарий. Многие говорят, что правое полушарие отвечает за творческое, а левое — за рациональное. На самом деле нет такого разделения. Но, например, информация, поступающая с разных зрительных полей обрабатывается на начальных стадиях в разных полушариях. Если буквально убрать одно из них, то человек, скорее всего, не будет видеть половину зрительной сцены. А если просто не будет пятидесяти процентов, то у человека есть шанс жить, вообще этого не замечая. Конечно, если это не совсем важные области. Например, если нет какой-то части коры мозга, то это не так страшно. Был такой случай «белого воротничка»: мужчина спокойно жил, работал в офисе, и в сорок с чем-то лет пожаловался на то, что у него болит нога (невралгия). Ему сделали МРТ и оказалось, что у мужчины нет около восьмидесяти процентов коры больших полушарий. Получается, что его мозг так перестроился, что вот эти двадцать несчастных процентов мозга переняли на себя все остальные функции и обеспечили ему нормальную жизнь. [ Речь идёт о знаменитом французском пациенте, чей случай в 2007 году описали в журнале The Lancet.]. Вообще кора головного мозга — это самая поздняя структура, она отвечает за контроль, планирование, речь, например. Кора есть почти у всех животных, но у людей коры несоизмеримо больше, чем у других млекопитающих. Больше коры только у дельфинов, у некоторых обезьян её тоже немало. Может показаться, что только люди используют свою кору по делу, но на самом деле у обезьян, например, вполне можно развить высшие психические функции, например, их можно научить жестовому языку. А дельфинов мы вообще не понимаем, но если бы у них были пальцы, они бы точно отлично болтали на макатоне. — Согласно некоторым исследованиям, мозг развивается до двадцати двух лет. Почему тогда люди не тупеют в двадцать три? — Наука ставит под вопрос эти исследования потому, что всё индивидуально: кто-то говорит, что он развивается до двадцати пяти, тридцати или восемнадцати — это значение постоянно меняется (частично под влиянием социальных норм). Например, из-за того, что у нас идёт общая инфантилизация: люди позже взрослеют. Обычно говорят, что лобные доли, которые отвечают за рациональный контроль, мышление и планирование, формируются в диапазоне от двадцати четырёх до тридцати лет. И это скорее говорит не о том, что ты начнёшь после этого тупеть, а о том, что ты стал сформированным человеком. Чтобы мозг отупел, большая часть нейронов должна умереть. А это не так просто осуществить, потому что их около восьмидесяти миллиардов. То есть наш мозг стареет и начинает хуже работать, но это не происходит сразу после двадцати двух, тридцати пяти, вот этих чисел из исследований, потому что это очень долгий процесс. — Как продлить жизнь мозга? — Решать задачки. Некоторые области мозга хуже работают, потому что они просто не задействованы никак. Все мы в школе учили математику, а вот во взрослом возрасте некоторые люди выбирают работу 5/2, сидят в офисе за компьютером, а потом вечером пьют пиво. Из-за этой однообразной рутины у нас некоторые области мозга просто остаются во многом незадействованными. Нужно заставлять свой мозг работать не так, как он работает обычно, менять деятельность, например, учить языки, или ходить на работу разными путями. Конечно, мозг — это кусок жира, но его, как мышцы, нужно подкачать. — МРТ — это самый популярный метод исследования мозга. А есть ли у него минусы? — МРТ — это довольно популярный сейчас метод исследования мозга, потому что он позволяет посмотреть, какие области активированы при какой-либо деятельности. До этого был ПЭТ. Он работает, как МРТ, только тебе по вене пускают радиоактивные элементы. Это немного опаснее. Чем МРТ хорош — у него большое пространственное разрешение. Он позволяет видеть области мозга, которые активны при конкретном процессе. Он детектирует места, в которые к мозгу приливает кровь, а кровь постоянно снабжает его кислородом, потому что в мозге есть нейроны, которым постоянно нужна энергия. Например, когда мы двигаем руками, активируется моторная кора, и туда приливает больше крови, так как этой части нужно потреблять больше энергии. Это видно на МРТ, но это довольно долгий процесс. Поэтому у этого способа плохое временное разрешение и в случаях, когда это важно, используют другие методы, например, ЭЭГ, который ещё более популярен, чем МРТ, из-за доступности. — Почему наша память забывает плохие моменты, например, из детства? — У нас есть разные виды памяти, например, кратковременная и рабочая или долговременная. Доказано, что у кратковременной есть ограничение, но никто не знает про лимит долговременной памяти. Многие исследователи предполагают, что у неё вообще нет никаких ограничений. То есть мы ничего на самом деле не забываем полностью. Просто чтобы мы что-то вспомнили из нашего прошлого, нужен какой-то повод. Вот поэтому говорить о том, что действительно забываем, некорректно. Что касается травматических каких-то событий, это в принципе такой классический копинг-механизм нашей психики, который позволяет пережить страшные моменты. — Я часто рассказываю истории, которые со мной случились, или превращаю их в текст. Если я делаю это не сразу, а через некоторое время, то мои воспоминания как будто бы заменяются и становятся другими. Почему так? — Мозг нас постоянно обманывает. Мы просто этого не замечаем. В одном из исследований на эту тему людей просили пересказывать текст через определённый промежуток времени и они его по-разному перевирали каждый раз. Текст наполнялся другими деталями, потому что память немножко дырявится со временем и может заполнять другим эти пробелы. Это происходит, потому что наш мозг очень не любит неполноценные вещи. Он всё любит достраивать. В итоге, это как фольклорное творчество, но у тебя в голове. Или было другое исследование ложных воспоминаний, в котором людям показывали фотографии из детства и некоторые из них были фотошопленные. Им говорили: «Вот вы с папой на воздушном шаре». На самом деле этого не было никогда. А испытуемый рассказывал это в подробностях, потому что есть «доказательства» того, что событие было в его прошлом. — Многие студенты учат экзаменационные билеты за ночь, а потом всё сразу забывают. Как лучше выстроить учёбу для того, чтобы этого не было? — Знаниям нужно время, чтобы перейти в долгосрочную память. Это называется консолидация памяти, многие пишут, что это происходит во сне. Нужно за какое-то время до экзаменов каждый день учить по несколько билетов. Когда ты учишь сразу много — это неэффективная стратегия, особенно если вы должны запомнить информацию из разных сфер, предметов. Есть же ещё интерференция (взаимное влияние). Это когда мы что-то учим, а потом делаем что-то другое, где тоже задействована память. И информация, которую мы учили до, интерферирует с новой и забывается, даже если это разные сферы информации. Если ты сначала учишь алфавит, а потом учишься кататься на велосипеде, то это никак друг на друга не повлияет. Но если ты сначала учишь арабский алфавит, а потом учишь испанский алфавит, то будет плохо. Когда что-то выучил, нужен перерыв либо на совершенно другую деятельность, либо на отдых. — Когда общаюсь с тобой, я часто замечаю, что у тебя развито критическое мышление. Как ты этого добилась? Виновата наука? (смеётся) — Я бы сказала, что да — нас научили быть занудами. Когда ты учишься в какой-то научной области, первое, чему тебя учат — что такое факты, теории, гипотезы. Вся наука строится на предположениях. Гипотеза не может стать фактом, даже если доказана, даже если сто экспериментов поставили и она подтвердилась. Потому что факт — это то, что нельзя опровергнуть. То, что, например, гравитация существует — нельзя опровергнуть, потому что телефон всегда будет падать вниз. Хотя был такой философ — Бертран Рассел. Он однажды сказал, что на орбите Земли летает чайник, но мы его не видим, потому что он чёрный. И этот факт нельзя опровергнуть. А вот нас учат тому, что всё абсолютно нужно ставить под сомнение. Сейчас, когда в университете мы рассказываем доклады на статьи, в конце нам всегда нужно это покритиковать, расписать, что сделал автор не так: может быть, у него была слишком маленькая выборка или неправильные методы.

Пока нет комментариев

Останки человеческого мозга демонстрируют неожиданную способность сохраняться тысячелетиями.
Британские учёные высказали гипотезу, которая объясняет почему нервная ткань сохраняется на протяжении долгого времени.


Иллюстрация 1: Фрагменты мозга человека, похороненного на кладбище викторианских рабочих домов (Бристоль, Великобритания) около 200 лет назад. Среди костей, которые были извлечены из сильно затопленной могилы, не сохранилось никаких других мягких тканей..
Иллюстрация 2: Морфологические и биохимические особенности пяти механизмов консервации мозга. Изображения демонстрируют
образцы омыленного, замороженного, дубленого, обезвоженного мозга, и образец, механизм сохранности которого «неизвестен».


Мягкие ткани вроде мышц или внутренних органов сохраняются в геологической летописи гораздо хуже, чем кости. Обычно процесс разложения останавливает антропогенная консервация — мумифицирование, бальзамирование, замораживание. В естественной среде это происходит крайне редко: такими «капсулами времени» можно назвать, например, болота, где обнаруживали тела мамонтов и людей, живших более четырех тысяч лет назад. А в Альпах находили замороженную мумию тирольского ледяного человека из бронзового века.


Считается, что человеческий мозг после смерти начинает разлагаться в числе первых внутренних органов. Поэтому находки сохранившихся образцов мозгов людей называют уникальными или очень редкими.


Но группа специалистов из Оксфордского университета (Великобритания) опровергает это мнение. Ученые собрали архив более чем из четырех тысяч останков человеческого мозга — многие возрастом как минимум 12 тысяч лет. Статья с описанием образцов опубликована в журнале Proceedings of the Royal Society B.


Human brains preserve in diverse environments for at least 12 000 years
PMID: 38503334


Авторы искали в литературе свидетельства о сохранившихся нервных тканях человека, анализировали общие черты останков и среду отложений. Затем они привязывали находки к конкретным точкам на карте, изучали условия палеоклимата и различные типы сохранности.


Всего 4405 образцов человеческого головного мозга обнаружили во всех частях света (больше всего — в Европе), за исключением Антарктиды. Исследователи выделили пять типов консервации: обезвоживание, замораживание, омыление и дубление (в кислой среде). Пятый тип, как отметили авторы статьи, не кодифицирован в научной литературе — они назвали его «неизвестным».


Почти треть останков относится к этой разновидности консервации — такие мумифицированные останки находили на затонувших кораблях, в гробницах, деревянных и свинцовых гробах и даже в отрубленных головах. Интересно, что почти все образцы головного мозга, сохранившиеся «неизвестным» образом, — единственные мягкие ткани, которые остались от древних людей. Это соотносится с общей частотой встречаемости консервированных мягких тканей. Мышцы и кишечник, датируемые периодом от мезолита (примерно 9000 лет до нашей эры) до XX века, находили 43 раза, в то время как головной мозг — гораздо чаще, 3862 раза.


Наибольшую долю из всех проанализированных останков нервной ткани составляют обезвоженные — 1667 образцов. Однако механизм консервации остается неизвестным. Крепкая черепная коробка может защитить содержимое от полного разложения, но останки головного мозга находили и в раздробленных черепах охотников-собирателей.


Авторы статьи предположили, что соединения белков и липидов с такими металлами, как медь или железо, присутствующими в мозге, при определенных условиях могут создавать прочные молекулярные связи. Подобные комплексные соединения образуют минералы и стабилизируют нервную ткань на долгое время.


«Вопрос о том, являются ли эти обстоятельства экологическими или связаны с уникальной биохимией мозга, находится в центре внимания нашей нынешней и будущей работы. Мы находим удивительное количество и типы древних биомолекул, сохранившихся в этих археологических мозгах, и интересно изучить все, что они могут рассказать о жизни и смерти наших предков», — отметила автор исследования Александра Л. Мортон-Хейвор.


Источник: журнал Naked Science статья
Останки человеческого мозга показали неожиданную способность сохраняться тысячелетиями.


Ранее было опубликовано:


Мозг британца не сгнил за 2000 лет. Загадка "мозга из Хеслингтона" так и не разгадана.
Учёные лишь предположили, что в тканях мозга по какой-то причине скопились в достаточном количестве вещества, блокирующие ферменты-разрушители, известные как протеазы.

Пока нет комментариев