Мозговой трест. 39 ведущих нейробиологов – о том, что мы знаем и чего не знаем о мозге
- Автор: Линден Дэвид
- Год: 2022
- Язык: русский
- Год: Синдбад
- ISBN: 978-5-00131-420-2
- Переводчик: Юрий Яковлевич Гольдберг
- Жанр: Биология
Электронная книга - «Мозговой трест. 39 ведущих нейробиологов – о том, что мы знаем и чего не знаем о мозге». Краткое содержание книги:
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.
Совершенно очевидно, думаете вы по пути из лаборатории, что зрение не ограничивается распознаванием образов. Вам нужен кто-то, кто разбирается в человеческом зрении, и вы обращаетесь к нейробиологу, профессору Z. Вы говорите, что хотите разобраться в том, как работает зрение: во всей его сложности и во всех подробностях, а не только в механизме распознавания образов. Профессор охотно делится с вами информацией о последних 60 годах исследований высших уровней обработки зрительной информации. Для начала она рассказывает вам об анатомии — о том, что у приматов (в том числе у человека) в зрительном процессе участвует примерно половина коры головного мозга. Первичная зрительная кора в задней части мозга получает зрительную информацию, распознанную и обработанную сетчаткой (см. эссе Анирудды Дас в этой книге), а затем преобразованную промежуточной структурой — таламусом; и это только начало! Из первичной зрительной коры информация распределяется по нескольким десяткам областей мозга, которые отвечают за разные аспекты зрительного восприятия[145]. Отдельные участки занимаются объектами, общей картиной, лицами, телами, движением и цветом. Области, связанные с действием, опираются на зрение, чтобы решить, куда смотреть, как ориентироваться в пространстве, как брать предметы. Области, связанные с эмоциями и аппетитом, используют зрительную информацию для оценки полезности или опасности объектов. В префронтальной коре зрительная информация хранится в кратковременной памяти в течение нескольких секунд. В височных зонах коры зрительная информация «складируется» в долговременной памяти, где может храниться всю жизнь.
Это уже интересно. Теперь яркость зрительного восприятия и его информативность уже не вызывает удивление — еще бы, над этим непрерывно работает половина коры головного мозга! (Профессор Z уверяет вас, что тезис «вы используете только 10 % своего мозга» не имеет отношения к действительности.) Все это здорово, соглашаетесь вы, но все же это ответ на вопрос где, а я хочу знать, как это работает. «Вопрос на миллион долларов… Это сложно. Мы уже добились кое-каких успехов; вероятно, мы почти разобрались в зрительном восприятии движения — каким образом группы нейронов сообщают о направлении и скорости»[146]. — «То есть вы знаете, каким образом мы воспринимаем балет?» — радуетесь вы. — «Не совсем; скорее как мы определяем, движется ли поле точек налево или направо». — «А как насчет изобразительного искусства — почему мне так нравятся картины Вермеера?» — «Нам известны отдельные детали: сигналы нейронов, сообщающие о границах[147], цветах[148], трехмерных объектах[149], — но как все это складывается в общую картину? Нужно обладать поистине неземными способностями, чтобы изучить каждый нейрон мозга и понять, что они все сообщают друг другу»[150].
Вы разочарованы — и понимаете, что на ключевые вопросы нейробиологии зрения ответы пока что неудовлетворительны. Зрение — это суперспособность, и пока оно остается загадкой. Глорбонам придется подождать.
Вкусовые ощущения выполняют две функции
ОСОЗНАВАЕМОЕ ВОСПРИЯТИЕ ВКУСА И БЕССОЗНАТЕЛЬНЫЙ ПРОЦЕСС МЕТАБОЛИЗМА
Пол Бреслин
БОЛЬШИНСТВО ЛЮДЕЙ воспринимает вкус как ту часть аромата пищи (или горечи лекарства), которую мы ощущаем во рту. Но мы редко задумываемся, зачем нам нужен вкус. Чем он полезен? Вкусовые ощущения — результат работы взаимосвязанных специализированных сенсорных систем, которые ученые называют органами химического чувства: именно благодаря этим органам мы чувствуем вкус и запах, а наша кожа реагирует на химические вещества — например, испытывает жжение от жгучего перца[151]. Чтобы понять значение этих систем, нужно оценить их роль в нашем выживании и эволюции. Эволюционный взгляд на биологию, которого я придерживаюсь, состоит в том, что наша анатомия, физиология и психология в конечном счете помогают нам находить пищу и размножаться. Нас (и других животных) в значительной степени сформировали поиски пищи, поскольку энергия и питательные вещества нужны нам, чтобы выжить. То же относится и к стремлению к сексу — он необходим для появления потомства, которое поддержит существование нашего вида в отдаленном будущем. Химические чувства важны для питания и размножения большинства животных, от муравьев до собак. Нетрудно догадаться, как необходимо собаке обоняние, когда она ищет пищу или партнера для размножения; однако роль вкуса в этих процессах не столь очевидна. Одна из причин в том, что обоняние — чувство «дальнего действия», работающее на расстоянии; то же можно сказать о зрении и слухе. В отличие от них, восприятие вкуса, по крайней мере у сухопутных животных, требует непосредственного контакта с пищей или партнером. Многим беспозвоночным животным, например муравьям, восприятие вкуса необходимо и для питания, и для размножения[152]. Однако роль вкусовых ощущений в размножении млекопитающих остается невыясненной, хотя облизывание рта и гениталий партнера характерно для многих видов. Необходимость восприятия вкуса при употреблении пищи более очевидна. Говоря о чувстве вкуса у человека (и млекопитающих), я сосредоточусь на его связи с питанием и на его двойной функции.
145
D. C. Van Essen, M. F. Glasser, D. L. Dierker, J. Harwell, and T. Coalson, «Parcellations and Hemispheric Asymmetries of Human Cerebral Cortex Analyzed on Surface-Based Atlases», Cerebral Cortex 22 (2012): 2241–2262; D. J. Kravitz, K. S. Saleem, C. I. Baker, L. G. Ungerleider, and M. Mishkin, «The Ventral Visual Pathway: An Expanded Neural Framework for the Processing of Object Quality», Trends in Cognitive Sciences 17 (2013): 26–49; D. J. Kravitz, K. S. Saleem, C. I. Baker, and M. Mishkin, «A New Neural Framework for Visuospatial Processing», Nature Reviews Neuroscience 12 (2011): 217–230.
146
A. J. Parker and W. T. Newsome, «Sense and the Single Neuron: Probing the Physiology of Perception», Annual Review of Neuroscience 21 (1998): 227–277.
147
D. H. Hubel and T. N. Wiesel, «Receptive Fields and Functional Architecture of Monkey Striate Cortex», Journal of Physiology 195 (1968): 215–243.
148
M. S. Livingstone and D. H. Hubel, «Anatomy and Physiology of a Color System in the Primate Visual Cortex», Journal of Neuroscience 4 (1984): 309–356.
149
Y. Yamane, E. T. Carlson, K. C. Bowman, Z. Wang, and C. E. Connor, «A Neural Code for Three-Dimensional Object Shape in Macaque Inferotemporal Cortex», Nature Neuroscience 11 (2008): 1352–1360.
150
«Fact Sheet: BRAIN Initiative», White House Office of the Press Secretary, April 2, 2013.
151
Ощущения на коже или слизистой оболочке, включая жжение перца, прохладу мяты и слезы от лука, иногда называют химической соместезией. B. G. Green, «Measurement of Sensory Irritation of the Skin», American Journal of Contact Dermatitis 11 (2000): 170–180.
152
H. Matsunami and H. Amrein, «Taste and Pheromone Perception in Mammals and Flies», Genome Biology 4 (2003): 220–229.