Бесплатная библиотека
Читайте книгу на сайте или телефоне
READ-E-BOOK » Биология » Мозговой трест. 39 ведущих нейробиологов – о том, что мы знаем и чего не знаем о мозге
Мозговой трест. 39 ведущих нейробиологов – о том, что мы знаем и чего не знаем о мозге - Читать Любимую Русскую Полную Книгу 👉 Read-E-Book.com

Мозговой трест. 39 ведущих нейробиологов – о том, что мы знаем и чего не знаем о мозге

Электронная книга - «Мозговой трест. 39 ведущих нейробиологов – о том, что мы знаем и чего не знаем о мозге». Краткое содержание книги:

Профессор Дэвид Линден собрал ответы тридцати девяти ведущих нейробиологов на вопрос: «Что бы вы больше всего хотели рассказать людям о работе мозга?» Так родился этот сборник научно-популярных эссе, расширяющий представление о человеческом мозге и его возможностях. В нем специалисты по человеческому поведению, молекулярной генетике, эволюционной биологии и сравнительной анатомии освещают самые разные темы. Почему время в нашем восприятии то летит незаметно, то тянется бесконечно долго? Почему, управляя автомобилем, мы ощущаем его частью своего тела? Почему дети осваивают многие навыки быстрее взрослых? Что творится в голове у подростка? Какой механизм отвечает за нашу интуицию? Способны ли мы читать чужие мысли? Как биологические факторы влияют на сексуальную ориентацию? Как меняется мозг под воздействием наркотиков? Как помочь мозгу восстановиться после инсульта? Наконец, возможно ли когда-нибудь создать искусственный мозг, подобный человеческому?
Авторы описывают самые удивительные особенности мозга, честно объясняя, что известно, а что пока неизвестно ученым о работе нервной системы. Книга увлечет всех, кто интересуется наукой о мозге.
1 ... 16 17 18 19 20 21 22 23 24 ... 109
Перейти на страницу:

РИС. 5. Кадры интервальной съемки новых шипиков, появившихся за день у мыши-подростка. Стрелки указывают на шипик, который исчез после первого дня, и новые шипики, которые появились между первым и вторым днем. Масштабная метка = 5 микрон.

Фото: Джосия Бойвин (лаборатория Уилбрехт)

Систематически, день за днем, наблюдая за нейронами, мы видим, как они образуют соединения, а в последующие дни разрывают большинство из них. Мы полагаем, что таким образом нейроны испытывают возможные связи со своими соседями. Мозг подростка может каждую неделю формировать, а затем утрачивать более 25 % своих связей[55]. К ранней юности эта динамика может упасть до 10 % и ниже, в зависимости от участка мозга. Поскольку связи нейрона важны для его сетевых взаимодействий, функциональная идентичность каждого нейрона в развивающемся мозге может радикально меняться от недели к неделе. (Только представьте, что через неделю вы будете на 25 % другим! Что сказали бы ваши близкие?) У взрослого человека общее количество связей уменьшается — как и возможности образования новых связей.

Что дает нам знание того, как ведут себя нейроны в лобных долях мозга подростка? Масштабный круговорот нейронных связей объясняет, почему у подростков лобные доли работают не так эффективно, как у взрослых. В то же время этот процесс открывает широкие возможности для разных форм обучения и обеспечивает гибкость перед лицом перемен. Эти нейронные связи в лобных долях могут быть главным субстратом, на котором формируется взрослая личность человека и его склонности. Формирование индивидуальности можно представить как фигурную стрижку быстрорастущих садовых деревьев. Но тогда возникают вопросы: как происходит эта стрижка? И кто (или что) ее выполняет?

И вот здесь на первый план выходит опыт. Пока вы читаете эти строки, в каждом развивающемся мозге на нашей планете бесчисленное множество новых синапсов пребывает в состоянии неопределенности. Какие из них сохранятся и почему? Максимум, что мы можем сказать, — этим процессом движет обучение методом проб и ошибок на основе активного опыта. Наблюдая и подсчитывая возникающие и утраченные связи между нейронами, исследователи видят, что при освоении человеком нового навыка или правила сохраняются целые группы новых связей. Например, при овладении новым моторным навыком шипики, выросшие в моторных зонах коры, не исчезают[56]. Новые связи в лобных долях также сохраняются, если какие-либо две вещи сопровождают друг друга — например, когда звук, зрительный образ или запах ассоциируются с чем-то причиняющим боль[57] или приятным[58].

Недавние эксперименты дают основание предположить, что нейроны также отслеживают некоторые аспекты личности. То есть появление и исчезновение синаптических связей в лобных долях, по всей видимости, не просто отражает события внешнего мира, как приятные, так и неприятные. Этот процесс предполагает также оценку выработанной мозгом стратегии в соответствии с результатом: «Что я только что попробовал?» и «Хорошо это для меня или плохо?»[59]. Результаты экспериментов указывают на то, что самопорождаемое исследование по методу проб и ошибок способствует формированию нейронной архитектуры лобных долей. Таким образом, при активных действиях человека нейронные сети лобных долей формируются не так, как при пассивном наблюдении за миром[60].

Если вы не увлекаетесь садоводством, фигурной стрижкой деревьев, нейронами и подростковой психологией, у вас могут возникнуть сомнения в значимости этих наблюдений. Вы можете подумать: «Ну и что? Эти процессы происходили в лобных долях всех млекопитающих на протяжении их долгой эволюции; тот факт, что теперь мы можем наблюдать за происходящим, ничего не меняет. Суть осталась прежней — лобные доли у подростков незрелые». На мой взгляд, возможность наблюдать и понимать, как растут и соединяются между собой нейроны на стадии формирования личности, в корне меняет ситуацию.

Если вернуться назад и вообразить, что подростки мало отличаются от пациентов, у которых отсутствуют лобные доли мозга, то можно прийти к выводу, что их следует защищать от самих себя и от окружающего мира. В этом случае можно было бы просто помещать их в безопасное место и ждать, когда они вырастут[61]. С другой стороны, если уяснить, что лобные доли состоят из нейронов, жадно впитывающих информацию, на основе которой они сами себя формируют, и осознать, что способность нейронов к изменениям снижается с каждым днем, то возникнет желание выталкивать подростков в мир, чтобы они получили суровые уроки жизни. Отправим их в лагерь в арктическую пустыню!

вернуться

55

 Y. Zuo, A. Lin, P. Chang, and W. B. Gan, «Development of Long-Term Dendritic Spine Stability in Diverse Regions of Cerebral Cortex», Neuron 46 (2005): 181–189; A. J. Holtmaat, J. T. Trachtenberg, L. Wilbrecht, G. M. Shepherd, X. Zhang, G. W. Knott, and K. Svoboda, «Transient and Persistent Dendritic Spines in the Neocortex in vivo», Neuron 45 (2005): 279–291; C. M. Johnson, F. A. Loucks, H. Peckler, A. W. Thomas, P. H. Janak, and L. Wilbrecht, «Long-Range Orbitofrontal and Amygdala Axons Show Divergent Patterns of Maturation in the Frontal Cortex across Adolescence», Developmental Cognitive Neuroscience 18 (2016): 113–120.

вернуться

56

 T. Xu, X. Yu, A. J. Perlik, W. F. Tobin, J. A. Zweig, K. Tennant, T. Jones, and Y. Zuo, «Rapid Formation and Selective Stabilization of Synapses for Enduring Motor Memories», Nature 462 (2009): 915–919.

вернуться

57

 C. S. W. Lai, T. F. Franke, and W. B. Gan, «Opposite Effects of Fear Conditioning and Extinction on Dendritic Spine Remodelling», Nature 483 (2012): 87–91.

вернуться

58

 F. J. Muñoz-Cuevas, J. Athilingam, D. Piscopo, and L. Wilbrecht, «Cocaine-Induced Structural Plasticity in Frontal Cortex Correlates with Conditioned Place Preference», Nature Neuroscience 16 (2013): 1367–1369.

вернуться

59

 C. M. Johnson, H. Peckler, L. H. Tai, and L. Wilbrecht, «Rule Learning Enhances Structural Plasticity of Long-Range Axons in Frontal Cortex», Nature Communications 7 (2016): 10785.

вернуться

60

 Вероятно, это не новость для учителей, но, смею надеяться, убедительный довод в пользу дополнительных усилий по созданию активной обучающей среды.

вернуться

61

 Крис Эрскин из Los Angeles Times шутит, что пытался справиться с подростковыми проблемами тринадцатилетнего сына, запирая его в картонной коробке, но потом все-таки отправил его в летний лагерь; http://www.latimes.com/home/la-hm-erskine-20160718-snap-story.html.

1 ... 16 17 18 19 20 21 22 23 24 ... 109
Перейти на страницу:
0
Сюжет
  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5
  • 6
  • 7
  • 8
  • 9
  • 10
0
Атмосфера
  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5
  • 6
  • 7
  • 8
  • 9
  • 10
0
Главный герой
  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5
  • 6
  • 7
  • 8
  • 9
  • 10
0
Общее впечатление
  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5
  • 6
  • 7
  • 8
  • 9
  • 10
Итоговая оценка: 0.0 из 10 (голосов: 0 / История оценок)