"Για κάποιο λόγο, το σύμπαν χρειάζεται πλάσματα που να μπορούν να το καταλάβουν": νευροεπιστήμονες - για το ποια μυστικά κρύβει ο εγκέφαλός μας
μικροαντικείμενα / / June 22, 2023
Για να καταλάβετε πώς λειτουργεί το κύριο όργανό μας, πρέπει να είστε βιολόγος, ποιητής, μαθηματικός και ντετέκτιβ.
Ινστιτούτο Ψυχανάλυσης της Μόσχας ξοδεύτηκε "Big Biological Lecture Hall" - μια σειρά διαλέξεων για τη σύγχρονη βιολογία και τις προοπτικές της. Στο πλαίσιο του, στις 31 Μαΐου 2023, πραγματοποιήθηκε συζήτηση για τις προκλήσεις και τα προβλήματα της γνωστικής νευροεπιστήμης - της επιστήμης του εγκεφάλου. Η Tatyana Chernigovskaya, ο Alexander Asmolov και η Olga Svarnik μίλησαν για το πώς αναπτύσσεται αυτή η κατεύθυνση και τι να περιμένουμε από αυτήν στο μέλλον.
Ηχογράφηση συζήτησης αναρτήθηκε στο κανάλι Ινστιτούτο Ψυχανάλυσης της Μόσχας, και κάναμε ένα περίγραμμα.
Τατιάνα Τσερνιγκόφσκαγια
Καθηγητής και Επικεφαλής του Εργαστηρίου Γνωστικής Έρευνας του Κρατικού Πανεπιστημίου της Αγίας Πετρούπολης.
Αλεξάντερ Ασμόλοφ
Διδάκτωρ Ψυχολογικών Επιστημών, Καθηγητής, Ακαδημαϊκός της Ρωσικής Ακαδημίας Εκπαίδευσης.
Όλγα Σβάρνικ
Κοσμήτορας της Σχολής Επιστημών της Ζωής και Προϊστάμενος του Τμήματος του Ινστιτούτου Ψυχανάλυσης της Μόσχας.
Ποιες είναι οι μεγαλύτερες προκλήσεις για τους νευροεπιστήμονες;
Στη μελέτη του εγκεφάλου, οι επιστήμονες βρέθηκαν σε μια παράδοξη κατάσταση. Φαίνεται ότι όσο πιο αξιόπιστες πληροφορίες για το έργο του κύριου μας σώματος εμφανίζονται, τόσο λιγότερο ξεκάθαρη γίνεται η συνολική εικόνα.
Έχει συσσωρευτεί πολλή γνώση, αλλά οι επιστήμονες δεν είναι σίγουροι ότι μπορούν να απαντήσουν σωστά στις κύριες ερωτήσεις: πώς και γιατί εγκέφαλος. Επιπλέον, οι ερευνητές φαίνεται να έχουν πολύ περισσότερες ερωτήσεις παρά απαντήσεις.
Ο εγκέφαλος είναι το πιο περίπλοκο σύστημα
Αυτή είναι η πρώτη και πιο σοβαρή πρόκληση. Οι επιστήμονες έχουν αποδείξει ότι κανένα σύστημα δεν μπορεί να μελετήσει ένα άλλο αν το δεύτερο είναι πιο περίπλοκο από το πρώτο. Αν το δεύτερο είναι πιο εύκολο, κανένα πρόβλημα. Αλλά σήμερα, οι ερευνητές δεν γνωρίζουν κανένα σύστημα που θα ήταν πιο περίπλοκο από τον εγκέφαλο. Επομένως, είναι πιο δύσκολο να το μελετήσουμε από οποιοδήποτε άλλο αντικείμενο του κόσμου μας. Τουλάχιστον αυτό πιστεύουν οι νευροεπιστήμονες.
Υπάρχει κάποια τρέλα στο να κάνεις καθόλου εγκεφαλική εργασία λόγω της φαινομενικά απελπιστικής φύσης αυτής της ιστορίας. Γιατί άλλωστε το κάνουμε αυτό; Πρώτον, γιατί είναι ενδιαφέρον. Και δεύτερον, και εκατοστό - γιατί είναι ενδιαφέρον και αδύνατο να αντισταθείς.
Τατιάνα Τσερνιγκόφσκαγια
Ο εγκέφαλος είναι άχρηστος να μελετά μόνο με τη βοήθεια εργαλείων
Τι είναι ο εγκέφαλος; Φαίνεται πολύ απλή ερώτηση. Από τη μία, σε οποιοδήποτε εγχειρίδιο ανατομίας, θα βρούμε την απάντηση. Από την άλλη πλευρά, αν ρωτήσετε τους νευροεπιστήμονες για αυτό - ειδικά εκείνους που κάνουν έρευνα για μεγάλο χρονικό διάστημα, θα απαντήσουν: «Δεν ξέρω».
Ο εγκέφαλος είναι, φυσικά, ένα φυσικό αντικείμενο που έχει ακριβώς μετρήσιμο βάρος και όγκο. Μπορούμε να πούμε ότι πρόκειται για ένα όργανο που αποτελείται από πολλά νευρώνες. Κάποτε πίστευαν ότι υπήρχαν περίπου 100 δισεκατομμύρια από αυτούς. Σήμερα, έχοντας λάβει τα αποτελέσματα νέων μελετών, οι νευροεπιστήμονες έχουν καταλήξει σε πιο μέτριους αριθμούς: 85-86 δισεκατομμύρια.
Αλλά αυτός ο αριθμός, αν και πιο ακριβής από ό, τι υπέθεταν προηγουμένως οι επιστήμονες, δεν βοηθά με κανέναν τρόπο να κατανοήσουμε πώς λειτουργεί το κύριο όργανό μας. Δεν εξηγεί πώς βλέπουμε τον κόσμο, πώς παίρνουμε αποφάσεις, ποια κίνητρα μας ωθούν να κάνουμε αυτή ή την άλλη επιλογή.
Ίσως αυτοί οι νευρώνες να έχουν ενωθεί σε ένα γιγάντιο δίκτυο. Σε ένα σύστημα που είναι πολύ περισσότερο από το απλό άθροισμα των μερών του. Αλλά ούτε η καταμέτρηση των νευρώνων, ούτε άλλα αποτελέσματα που αποκτούν οι επιστήμονες χρησιμοποιώντας μια ποικιλία υπερσύγχρονων συσκευών, δεν βοηθούν στην κατανόηση του πώς λειτουργεί ο κόσμος μας. σκέψη.
Επιπλέον, οι οργανικές μελέτες δεν θα δείξουν πώς συμβαίνει η διαδικασία της δημιουργικότητας. Κανείς δεν έχει ακόμη καταλάβει πώς να ανακαλύψει από πού προέρχονται οι λαμπρές ιδέες στο μυαλό των επιστημόνων, πώς η έμπνευση έρχεται σε καλλιτέχνες ή μουσικούς. Και γενικά - τι είναι η έμπνευση, πώς μετριέται; Τα φασματόμετρα και οι σαρωτές δεν μπορούν να το προσδιορίσουν με κανέναν τρόπο.
Όσο περισσότερα γνωρίζουμε, τόσο λιγότερο καταλαβαίνουμε. Ας υποθέσουμε ότι έχω τον καλύτερο αξονικό τομογράφο στον κόσμο, ο οποίος δεν είναι ακόμα, αλλά που φανταζόμουν. Θα μου δώσει πολλούς τόνους αριθμούς. Και τι να τους κάνεις; Μετά αρχίζει η ερμηνεία, και εδώ είναι ο κίνδυνος.
Τατιάνα Τσερνιγκόφσκαγια
Υπάρχουν αριθμοί, είναι πολλοί. Υπάρχουν νέες μελέτες που πρέπει επίσης να μελετηθούν και να ενσωματωθούν σε ένα ενιαίο μοντέλο. Αλλά το πρόβλημα είναι ότι μέχρι στιγμής δεν υπάρχει καμία θεωρία για τον εγκέφαλο που να ενώνει όλα τα αποτελέσματα που λαμβάνονται. Δεν έχει ακόμη δημιουργηθεί. Και αυτό είναι ένα από τα κύρια καθήκοντα των σύγχρονων νευροεπιστημόνων.
Ο εγκέφαλος έχει περισσότερες δυνατότητες από όσες μπορούμε να φανταστούμε.
Ένα από τα φαινομενικά απλά ερωτήματα: πόσο μικρά παιδιά μάθετε να μιλάτε? Υπάρχει άφθονο υλικό για έρευνα, γιατί τα μωρά είναι παντού. Κάθε υγιές παιδί αρχίζει να μιλάει αργά ή γρήγορα. Αλλά πώς ο εγκέφαλος αντιμετωπίζει αυτό το έργο δεν είναι πλήρως γνωστό στους επιστήμονες.
Ναι, το μωρό ακούει πώς επικοινωνούν οι ενήλικες. Δεν λαμβάνει όμως πολλές προφορικές πληροφορίες. Σύμφωνα με τους υπολογισμούς ορισμένων ερευνητών, ένα παιδί θα χρειαζόταν περίπου 120 χρόνια για να μάθει να μιλάει με τον ίδιο τρόπο όπως οι γύρω του. Επιπλέον, πολλοί από τους ενήλικες γύρω του μιλούν με λάθη. Μπορεί να μην χτίζουν πολύ σωστά προτάσεις, μπορεί να μην προφέρουν λέξεις πολύ καθαρά.
Φαίνεται ότι υπάρχουν πάρα πολλά σφάλματα. Αλλά το παιδί σε σύντομο χρονικό διάστημα εξακολουθεί να κυριαρχεί τους κανόνες ομιλίας. Ως αποτέλεσμα, καταλαβαίνει εύκολα τους γύρω του και μπορεί να τους λέει ό, τι θέλει.
Ο εγκέφαλός του καταφέρνει να συναγάγει από αυτή τη χαοτική και διεφθαρμένη εισαγωγή όχι οτιδήποτε, αλλά τους νόμους της γλώσσας.
Τατιάνα Τσερνιγκόφσκαγια
Ίσως ο εγκέφαλός μας έχει κάποιου είδους γλωσσικές ενότητες ενσωματωμένες από τη γέννηση - βοηθούν στη μάθηση γραμματική. Ή ίσως δεν υπάρχουν έμφυτες δομές - απλώς ο εγκέφαλος μπορεί να επεξεργαστεί πληροφορίες πολύ πιο γρήγορα από ό, τι φαίνεται στους ερευνητές.
Αλλά δεν υπάρχει οριστική απάντηση στο ερώτημα πώς μαθαίνουν οι άνθρωποι να μιλούν. Είναι γνωστό μόνο ότι τα νευρωνικά δίκτυα χρησιμοποιούν μια εντελώς διαφορετική αρχή μάθησης από ένα άτομο.
Ποιες γνώσεις από άλλους τομείς της επιστήμης βοηθούν τους νευροεπιστήμονες
Για να λυθούν τα προβλήματα που έχουν συσσωρευτεί πολλά σήμερα, χρειάζονται εργαλεία και πληροφορίες από άλλους τομείς της ανθρώπινης γνώσης. Εδώ είναι οι κύριοι τομείς που είναι σημαντικό να κατανοήσουν οι νευροεπιστήμονες:
- Διαδικασίες ενδομήτριας ανάπτυξης ενός ατόμου. Πρέπει να μάθετε πώς ο εγκέφαλος σχηματίζεται μωρό, ποιες πληροφορίες είναι σε θέση να λάβει και να επεξεργαστεί. Για παράδειγμα, για να κατανοήσουμε πώς σχηματίζεται η ομιλία, καλό θα ήταν να γνωρίζουμε αν το μωρό μπορεί να ακούσει τη μητέρα του και τους ανθρώπους γύρω του και πώς αντιλαμβάνεται τη φωνή τους.
- Παιδοψυχολογία. Είναι σημαντικό να γνωρίζουμε πώς αλληλεπιδρά το παιδί με τον κόσμο και πώς μαθαίνει νέες γνώσεις.
- Άλλοι τομείς της ψυχολογίας. Οι ψυχολόγοι είναι αυτοί που θα βοηθήσουν να καταλάβουμε γιατί, για παράδειγμα, ένα άτομο δεν μπορεί να πάει στη δουλειά πριν δει την προσέγγιση προθεσμία. Και γιατί σε αυτή την κατάσταση είναι παραγωγικός, γεννά υπέροχες ιδέες και δουλεύει γρήγορα. Και αν είσαι ήρεμος και δεν βιάζεσαι, το αποτέλεσμα είναι αισθητά χειρότερο. Και αυτό είναι μόνο ένα από τα πολλά μυστήρια.
- Γλωσσολογία. Η γνώση των νόμων της γλώσσας θα σας επιτρέψει να κατανοήσετε πώς σχηματίζεται η εγγράμματη ομιλία.
- Εκπαίδευση νευρωνικών δικτύων. Το AI είναι ένα εντελώς διαφορετικό είδος νοημοσύνης, όχι σαν το δικό μας. Αξίζει όμως να γνωρίζουμε ποιες μέθοδοι συσσώρευσης και επεξεργασίας πληροφοριών υπάρχουν και λειτουργούν αποτελεσματικά.
- Μαθηματικά. Στη μελέτη του εγκεφάλου είναι απαραίτητοι ακριβείς υπολογισμοί και συμπεράσματα που βασίζονται σε αυτούς.
- Ανθρωπιστικές επιστήμες και τέχνη. Δεν χρησιμοποιεί έναν αλγοριθμικό τύπο γνώσης, όπως στις τεχνικές ενότητες της γνώσης, αλλά έναν εντελώς διαφορετικό. Οι ανθρωπιστικές σφαίρες έχουν τους δικούς τους κανόνες, οι οποίοι δεν μεταφράζονται στη γλώσσα των τύπων. Η λογοτεχνία είναι ένας εντελώς διαφορετικός τύπος αλληλεπίδρασης με τον κόσμο από ό μαθηματικά. Και η μουσική, η ζωγραφική, ο χορός γενικά δημιουργούν μια ιδιαίτερη, μη λεκτική γλώσσα. Δεν υπάρχουν λόγια σε αυτό, αλλά καταλαβαίνουμε ο ένας τον άλλον σε επίπεδο εικόνων και συναισθημάτων.
- Ιστορία. Υπάρχουν πολλά ενδιαφέροντα πράγματα σε αυτό, αλλά αξίζει να δοθεί ιδιαίτερη προσοχή στη ζωή και το έργο των μεγαλοφυιών. Ίσως οι επιστήμονες θα μπορέσουν να καταλάβουν ακριβώς πώς γεννήθηκαν οι επαναστατικές ιδέες τους, ποια αλυσίδα σκέψεων και συνειρμών βοήθησαν τους δημιουργούς να δημιουργήσουν αριστουργήματα. Αυτό δεν θα βοηθήσει στην επανάληψη της διαδικασίας της δημιουργικότητας, αλλά θα αποσαφηνίσει τους μηχανισμούς του ανθρώπινου εγκεφάλου.
- Φιλοσοφία. Αυτή είναι μια από τις πιο σημαντικές επιστήμες που οι νευροεπιστήμονες δεν μπορούν να κάνουν χωρίς. Δεν μπορείς να μελετήσεις τον εγκέφαλο χωρίς να καταλάβεις ποιος είναι ένας άνθρωπος, τι κάνει στον πλανήτη, γιατί ζει καθόλου.
Σε ποια ερώτηση μπορεί να απαντήσει ο εγκέφαλος; Το ανοίγουμε λοιπόν και θέλουμε να κοιτάξουμε μέσα. Δεν βλέπουμε γερουνδίτες ή τις ιδέες του Βαν Γκογκ. Ο νευρώνας δεν γνωρίζει ότι βρίσκεται μέσα μας. Και οι πιο λεπτές συνδέσεις μεταξύ διαφορετικών επιπέδων σκέψης μου φαίνονται κάποιου είδους θαύμα, μαγεία.
Όλγα Σβάρνικ
Δεν μπορεί κάθε νευροεπιστήμονας να είναι ειδικός σε όλους αυτούς τους τομείς. Αλλά για να τα κατανοήσει, για να κατανοήσει πώς να αναλύσει και να εφαρμόσει τα αποτελέσματα που προέκυψαν από εξειδικευμένους επιστήμονες, είναι απαραίτητο για έναν ερευνητή εγκεφάλου. Και η δουλειά των νευροεπιστημόνων θυμίζει κλασική αστυνομική έρευνα. Ως εκ τούτου, οι επιστήμονες έχουν πολλά να μάθουν από τα κύρια ήρωες του είδους - όπως η Μις Μαρπλ ή ο Ηρακλής Πουαρό.
Τι πρόοδοι έχουν ήδη κάνει οι νευροεπιστήμονες;
Εδώ είναι μόνο μία από τις πολλές ανακαλύψεις. Αποδεικνύεται ότι ο εγκέφαλός μας δεν χωρίζεται σε μέρη, καθένα από τα οποία είναι υπεύθυνο για τη δική του σφαίρα ζωής και δεν παρεμβαίνει στη δουλειά των άλλων, όπως πιστεύαμε προηγουμένως.
Στον χώρο των πληροφοριών, η ιδέα των δύο διαφορετικών ημισφαιρίων ήταν πολύ δημοφιλής. Σύμφωνα με αυτή τη θεωρία, η αριστερά ήταν υπεύθυνη για τη λογική και η δεξιά ήταν υπεύθυνη για διαίσθηση, έμπνευση, συναισθήματα. Αλλά αποδείχθηκε ότι όλα δεν είναι τόσο απλά και ο εγκέφαλος είναι ένα ενιαίο σύνολο.
Μια απόδειξη για αυτήν την υπόθεση είναι ότι οι βάσεις δεδομένων του εγκεφάλου αλληλεπικαλύπτονται. Για παράδειγμα, η εικόνα ενός φλιτζανιού καφέ μπορεί ταυτόχρονα να βρίσκεται στις ενότητες "πορσελάνη", "ομορφιά", "ποτά", "τι χτυπάει", "όλα με το γράμμα H". Αυτό είναι ένα πολύ απλοποιημένο παράδειγμα, αλλά ο εγκέφαλος λειτουργεί ακριβώς με τον ίδιο τρόπο.
Τώρα κανείς δεν θα μιλήσει για τα μέρη στον εγκέφαλο που ασχολούνται με ένα πράγμα - ένα κουτάλι, ένα άλλο - ένα πιρούνι και ένα τρίτο - ένα φλιτζάνι καφέ. Η ιδέα του τοπικισμού έχει αντικατασταθεί, για να το θέσω πολύ χοντρικά, από την ιδέα του συνδεσινισμού.
Τατιάνα Τσερνιγκόφσκαγια
Αλλά και εδώ υπάρχουν αντιφάσεις. Από τη μια πλευρά, ο εγκέφαλος λειτουργεί ως μια ενιαία συσκευή. Και αν, για παράδειγμα, βάλετε ένα άτομο σε τομογράφο και του αναθέσετε εργασίες ομιλίας, τότε δεν θα είναι ενεργή μία ζώνη, αλλά πολλές περισσότερες. Αλλά, από την άλλη πλευρά, εάν μόνο μια περιοχή του εγκεφάλου έχει υποστεί βλάβη κατά τη διάρκεια ενός τραυματισμού ή μιας επέμβασης, το άτομο σταματά να μιλάει. Επομένως, η θεωρία του συνδεσινισμού απέχει πολύ από το να είναι ολοκληρωμένη.
Τι θέλουν να επιτύχουν οι νευροεπιστήμονες στο μέλλον
Οι επιστήμονες του εγκεφάλου είναι λίγο ποιητές. Για παράδειγμα, πιστεύουν ότι κάθε νευρώνας του εγκεφάλου είναι μέρος ενός ενιαίου συνόλου, αλλά δεν το γνωρίζει. Ίσως κάθε άτομο, όπως ένας νευρώνας, είναι επίσης απλώς μια λεπτομέρεια από κάτι πολύ μεγαλύτερο από αυτό που μπορούμε να φανταστούμε.
Το να λέμε ότι είμαστε ο εγκέφαλός μας είναι σαν να λέμε, και παραθέτω: οποιαδήποτε εικόνα είναι απλώς ζωγραφική.
Αλεξάντερ Ασμόλοφ
Ίσως οι νευροεπιστήμονες βοηθήσουν την ανθρωπότητα να καταλάβει γιατί το Σύμπαν μας χρειάζεται και τι ρόλο παίζουμε σε αυτό. Άλλωστε, το έργο του εγκεφάλου δεν περιορίζεται στην εξασφάλιση της επιβίωσης, στην εύρεση τροφής και στη δημιουργία άνετων συνθηκών για τον εαυτό σας και τους άλλους. Ο εγκέφαλος είναι σε θέση να λύνει προβλήματα πολύ πιο σοβαρά από τα καθημερινά.
Τίποτα όμως στη φύση δεν συμβαίνει απλά: αν υπάρχει ικανότητα, τότε σίγουρα θα υπάρχει πού να την εφαρμόσετε. Επιπλέον, σίγουρα θα χρειαστεί να χρησιμοποιήσετε μια μοναδική δεξιότητα.
Πριν από πολλά χρόνια, είπα στον εαυτό μου: το σύμπαν βαριέται. Θέλει να κοιτάξει στον καθρέφτη, θέλει να μιλήσει σε κάποιον. Για κάποιο λόγο, το σύμπαν χρειάζεται όντα που είναι σε θέση να το καταλάβουν.
Τατιάνα Τσερνιγκόφσκαγια
Διαβάστε επίσης🧐
- 5 επιστημονικά τεκμηριωμένα στοιχεία για την εξέλιξη
- Πώς να ρυθμίσετε τον εγκέφαλό σας για επιτυχία χρησιμοποιώντας τη νευροεπιστήμη
- «Ήμασταν ξεχωριστοί πολύ πριν καταγόμαστε από πιθήκους»: μια συνέντευξη με τον νευροεπιστήμονα Nikolai Kukushkin