Поиск
Скачать 194.8 Kb.
|
УПРАВЛЯЮЩИЙ МОЗГПо материалам беседы с профессором Элхононом Гольдбергом  В  гостях у программы "Очевидное-невероятное" - Элхонон Гольдберг, профессор Нью-Йоркского университета и директор Института нейро-психологии и познавательных процессов. Он ученик известного российского ученого Александра Романовича Лурия, столетие которого отмечалось в прошлом году, известный нейропсихолог, автор ряда диагностических и восстановительных методик, дипломант Американского совета профессиональной психологии в области клинической нейропсихологии, выпускник Московского Государственного университета. Работы доктора Гольдберга связаны с функциями самой высокоорганизованной части головного мозга человека, управляющей, по существу, всей сознательной мозговой деятельностью, - с лобными долями. Если начало ХХ в. было эпохой физики, а его конец - эпохой биологии, то начало ХХI в. стало эрой расцвета науки о мозге и психике.  Становление нейронауки Если проследить историю естественных наук, станет очевидным, что все они развивались примерно по одному пути: от визуального наблюдения и описания внешних характеристик объектов до инструментального наблюдения, изучения механизмов явлений и их моделирования. Если начало ХХ в. было эпохой физики, а его конец - эпохой биологии, то начало ХХI в. стало эрой расцвета наук о мозге и психике. Так же развивалась и нейронаука, которая исследует микрокосм нашего мозга, где заключена модель внешнего мира и пределы его познания. Нейронаука начала развиваться несколько позже других дисциплин, поскольку объект ее изучения оказался значительно сложнее, чем у химии, биологии или физики. Примечательно, что можно провести не которые параллели между формированием представлений о мозге и развитием его структур, усложнением связей между ними и усовершенствованием их функций. Методы исследований Человеческий мозг контролирует как различные физиологические процессы, протекающие в организме, так и сознание, способность к обучению и самосовершенствованию. Он отвечает не только за речь, движения, восприятие, память, но и за свойства, определяющие личностные качества, характеризующие человеческую сущность, - влечение, амбиции, волю, способность принимать решения и предвидеть последствия своих поступков, самооценку, соблюдение социальных норм и т.д. Для изучения динамических аспектов взаимосвязи процессов, проходящих в мозге, и поведения используются методы функциональной визуализации, основанные на новейших технологиях. Функциональное магнитно- резонансное сканирование, позитронно-эмиссионная томография и компьютерная однофотонная томография (с помощью эмиссии одиночного фотона) дают сходную информацию, но с разной степенью точности. Основываясь на различных физических принципах (от радиоактивного излучения вещества до изменения локальных магнитных полей), эти методы позволяют наблюдать многообразные формы активности в разных областях человеческого мозга во время решения всевозможных когнитивных задач. Внедрение функциональной нейровизуализации впервые в истории позволило непосредственно наблюдать мыслительный процесс. Сочетание новых методов с традиционными (в том числе с тестированием и сравнительным анализом, основанным на изучении повреждений мозга) и генетическими вывело науку на новый уровень развития. Однако пока аппаратура стоит слишком дорого (особенно предназначенная для проведения позитронно-эмиссионной томографии, требующей наличия ускорителя), что ограничивает ее применение в клинической и исследовательской практике. Поэтому активно внедряются существенно менее дорогие приборы, например, предназначенные для проведения функциональной магнитно-резонансной томографии, сканирования и других видов магнитной энцефалографии. Все это дает возможность исследовать процессы, происходящие в человеческом мозге, на макроскопическом уровне. Пока мы не имеем возможности изучить все глубины мозга, каждый кубический миллиметр которого содержит миллионы нейронов, задействованных в различных механизмах поведения и мышления и вступающих в сложнейшие взаимодействия. Познание же микроскопической структуры будет со временем осуществлено интегральными, высокотехнологичными методами, такими как моделирование нейронными сетями, которые используются для глубокого изучения процессов, протекающих в мозге. От примитивного моделирования на бумаге, не способного отразить сети большой сложности, исследователи перешли к компьютерному моделированию, представляющему своеобразный гибрид теории с экспериментом. Таким образом, теоретическая модель создается как компьютерная программа, применяемая в заданных условиях. Имитация поведения исследуемого объекта позволяет выявить динамические свойства модели и сделать соответствующие выводы. Соединение дедуктивных и экспериментальных методов может стать оптимальным способом проникновения в микроструктуру мозга. Так вычислительная нейронаука меняет лицо теоретической дисциплины. До сих пор теории психологии и неврологии описывались словесно и фиксировались на бумаге и других носителях, теперь же они принимают квазиматематическую форму. Из всех новых направлений когнитивной нейронауки развитие вычислительных методов является наиболее перспективным, но особо пристальное внимание ученых привлекают формальные нейронные сети. Математические модели стали неотъемлемой составляющей теоретической нейронауки, подкрепленной расширяющимися возможностями экспериментальных исследований, в свою очередь, базирующихся на высокотехнологичном оборудовании и точнейшей аппаратуре.  Снимки функциональной магнитно-резонансной томографии мозга при выполнении задачи, не задействующей лобные доли (А), и при выполнении задачи, задейсвующей лобные доли (Б). Великий дирижер Исторически лобные доли сформировались на позднем этапе эволюции нервной системы, достигнув у человека (и в некоторой степени у высших приматов) вершин своего развития. Они ответственны как за многие процессы, протекающие в мозге, так и за различные формы поведения человека. Серьезные нарушения функций лобных долей, возникающие в результате неврологического заболевания, генетических отклонений или повреждения мозга, зачастую приводят к трагическим последствиям, психическим заболеваниям, а также к асоциальному поведению. Интересна история исследований этой области мозга, которая отличает сознание человека от других животных. В неврологической науке начала ХХ в. превалировала довольно наивная точка зрения: исследователи считали, что лобные доли не играют никакой роли в работе мозга. Их презрительно называли бездействующими. Подобные представления не позволяли понять значение лобных долей, которые в отличие от других отделов мозга не связаны ни с какими легко определяемыми узкими функциями, присущими другим, более простым областям коры головного мозга, например сенсорным и моторным. Однако они координируют действия других нейронных структур и играют роль дирижера мозгового оркестра, который не играет ни на одном инструменте, но только благодаря ему весь оркестр звучит гармонично. Лобные доли - это своеобразный командный центр мозга. Потребность в подобном "органе управления" возникла вследствие совершенствования различных отделов мозга, усложнения систем взаимодействия между ними и развития сознания. Кора головного мозга попала в центр внимания исследователей не так давно. Когда стало очевидным, что на лобные доли возложены сложнейшие функции управления. Точнее, эту роль играет лишь часть лобных долей, так называемая префронтальная кора. Лобные доли регулируют поведение высшего порядка - определение цели, постановку задачи и поиски путей ее решения, оценку результатов, принятие сложных решений, целеустремленность, лидерство, ощущение своего Я, самоидентификацию. Поэтому повреждение этих отделов может привести к апатии, безразличию, инертности. Неполноценность функций лобных долей может оказаться пагубной для человека. Сознание и внимание Сознание неотделимо от внимания, т.е. в обоих случаях действуют похожие механизмы: возникает взаимодействие между лобными долями, стволом мозга и остальными (внелобными) корковыми областями. Представьте себе человека, который держит в руке фонарь и освещает им сцену. Фонарик - это мозговые стволовые центры. Сцена, которая освещается, - области коры головного мозга вне лобных долей, а рука, которая держит фонарик и направляет его свет, это и есть лобные доли. Эволюционно они начали развиваться и играть ведущую роль в мозговом оркестре на весьма поздней стадии развития. Новая кора Новая кора (неокортекс), сформировавшаяся в процессе эволюции, выполняет разнообразные функции и играет немаловажную роль в переработке поступающих в мозг данных. Она состоит из четырех основных долей, каждая из которых связана с определенным типом информации. Затылочная доля ответственна за переработку зрительных образов, теменная - за тактильную информацию, лобная - за двигательные функции, а височная имеет дело со звуками. На поздней стадии эволюционного развития возникает речь (за нее отвечают области новой коры) и развиваются управляющие функции. Соотношение лобных долей и общего объема мозга у человека и приматов показывает, что префронтальная кора (или ее аналоги) занимает у людей 29%, у шимпанзе - 17%, у макак и гиббонов - 11,5%, у лемуров - 8,5%, у собак - 7%, у кошек - 3,5%). Почему именно префронтальная кора взяла на себя руководящую и направляющую роль в работе мозгового оркестра? Причин множество, но одной из самых существенных могла стать разветвленная сеть проводящих путей, позволяющая лобным долям координировать работу всех остальных мозговых структур. Поэтому вследствие уникального богатства связей с различными областями мозга заболевания, первичная патология которых локализована где-то вне лобных долей (даже в подкорке), могут вызывать дисфункции лобных долей. Такая взаимосвязь подвергает их особому риску и позволяет сгруппировать причины таких, казалось бы, разных симптомов, как инертность при паркинсонизме, импульсивность при синдроме Туретта, рассеянность при синдроме дефицита внимания с гипер-активностью, отсутствие эмпатии или понимания внутреннего мира других при аутизме или хронической шизофрении: все они являются следствием вторичных расстройств функции лобных долей.  График показывает соотношение объема лобных долей и общего объема коры. Размер черепа Считается, что люди с низким черепом склонны к насилию или психически неполноценны, в то же время образ высоколобого человека ассоциируется с интеллектуалом, мыслителем, мудрым и уравновешенным представителем рода Homo. На самом деле индивидуальные различия на уровне френологии (науки, утверждающей, что на основе краниометрических данных можно судить о психических свойствах) не выявлены, а размер черепа и мозга не может служить индикатором психического состояния человека или его склонностей к определенному типу поведения. Мозг Тургенева, например, был одним из самых больших, описанных в истории, а у Эммануила Канта и Анатоля Франса мозг был маленький. Но этот факт никак не повлиял на их таланты и род деятельности, а также ни в коей мере не сказался на их роли и месте в мировой культуре. Но с другой стороны, если рассматривать функционирование различных отделов мозга, то, как показывают результаты исследований, изменения (вследствие травмы, физиологических дефектов развития, перенесенного заболевания, генетических особенностей) в том или ином отделе мозга могут повлиять на поведение или психическое состояние индивида. Но дело не в самом объеме мозга, а в процессах, происходящих в нем, которые приводят к таким результатам. Например, у преступников-маньяков достаточно часто встречаются патологии лобных долей. У психически нездоровых людей лобные доли по структуре иные, чем у нормальных, и физиологически менее активны. Т.е. дисфункция лобных долей косвенно создает когнитивный контекст, в котором асоциальное или преступное поведение более вероятно. Пластичность мозга Новые данные показывают, что мозг намного более пластичен, чем раньше предполагалось. Более того, пластичность мозга в высокой мере регулируется средой. Недавно в журнале Nature была опубликована статья о том, что у лондонских водителей такси гиппокамп - область мозга, связанная, в частности, с памятью (гиппокамп обычно поражается при болезни Альцгеймера и ряде других болезней), - больше, чем у других нормальных людей. Размер гиппокампа был прямо пропорционален длительности стажа вождения такси. Скорее всего это результат того, что таксистам приходится запоминать сложные маршруты. Вытекает ли из этого, что, скажем, у министров, у которых специфика деятельности связана с постоянным интеллектуальным напряжением, необходимостью принятия серьезных политических решений и предвидения их последствий, лидерством, социальной ответственностью и т.д., увеличены лобные доли? Это интересный вопрос. Болезнь души То, что до недавних пор считалось болезнью души, теперь классифицируется как поражение различных отделов мозга, в том числе и лобных долей. Нередко шли дискуссии о том, к какой группе отнести того или иного больного: к "органикам", т.е. имеющим физиологические поражения мозга, или к шизофреникам (шизофрения - одно из самых тяжелых и распространенных психических заболеваний). Сейчас вопрос так не ставится. Исследования показали, что шизофрения - заболевание мозга, в значительной степени его лобных долей и проводящих путей, соединяющих их с другими областями мозга. Сотни миллиардов клеток (нейронов и глиальных клеток) человеческого мозга связаны между собой проводящими путями (дендритами и аксонами), как локальными, соединяющими близлежащие клетки, так и длинными, связывающими отдаленные нейронные структуры. В процессе коммуникации электрический импульс в нейроне преобразуется в химический. Таким образом биохимические субстанции (нейротрансмиттеры и нейромодуляторы) ответственны за взаимодействие между нейронами. Этот процесс очень сложен, и любой сбой на пути прохождения сигнала может привести к прямому или опосредованному поражению того или иного участка мозга. Малейшее нарушение соединения лобных долей со стволовыми структурами, с многочисленными ядрами, которые как бы служат фундаментом, на котором строится сложная система проводящих путей, приводит к развитию обратимых или необратимых процессов. Так, выяснилось, что шизофрения в какой-то степени связана с недоразвитием или с патологическим развитием проводящих путей лобных долей. Нейровизуализация с помощью магнитно-резонансной, компьютерной рентгеновской, позитронной эмиссионной и однофотонной эмиссионной томографии и электроэнцефалографии позволяет обнаружить малейшие структурные и физиологические повреждения различных областей мозга, в том числе лобных долей. Позитронно-эмиссионные томографические исследования, например, показали, что при депрессии физиология лобных долей нарушается. Также доказано, что дисфункция лобных долей может привести к асоциальному поведению, неспособности отличать "хорошее" от "плохого" на поведенческом уровне (речь идет о расхождении между формальным знанием и способностью на его основе корректировать поведение). Лобные доли поражаются при шизофрении, травматических повреждениях головного мозга, синдроме дефицита внимания, болезни Альцгеймера и других деменциях (деменция от лат. dementia, где de - приставка, означающая отсутствие, утрату, и mens - ум, - стойкое снижение познавательной деятельности с утратой в той или иной степени ранее усвоенных знаний и практических навыков и затруднением или невозможностью приобретения новых), т.е. слабоумии. Часто при слабоумии наблюдается лобно-базальный синдром, который характеризуется эмоциональной неуравновешенностью пациентов, когда переход от эйфории к заторможенному состоянию происходит мгновенно, контроль над эмоциями ослаблен или отсутствует. Во всех болезнях, не поддававшихся ранее точному диагностированию, особую роль играют именно лобные доли, что указывает на то, что это физиологические, а не "душевные" недуги. Хотя исследователи это понимали, но расколоть этот крепкий орешек им до поры до времени не удавалось. Оказалось, что, с одной стороны, лобные доли ответственны за развитие большинства так называемых "душевных" болезней, с другой - возникал вопрос, как эти аномалии связаны с высшими формами сознания человека. Парадокс в том, что процессы (в том числе познавательные), контролируемые сознанием, составляют порядка 5-10% всей мозговой деятельности. Т.е. большая часть вычислительной работы и психических процессов не требует усилий и протекает автоматически, как если бы они управлялись автопилотом, т.е. не под контролем активного сознания, а на подсознательном, феноменологическом бессознательном уровне. |
Похожие:
 | Индексные поисковые сервера с русским интерфейсом Поиск информации можно осуществлять, используя механизм информационных запросов. Он используется как для индексных поисковых машин... | | Научно-практическая конференция «поиск и творчество» г. Калининград 2012 Российская Федерация Об итогах Открытой XIX ученической научно-практической конференции «Поиск и творчество» |
| Урок поиск. Тема: Небесные тела: планеты, звёзды, форма и размер Земли Предмет: «Мир вокруг нас», урок – овладения новыми знаниями, накопления фактического материала, его осмысливания. Урок – поиск |  | Грициненко А. В. Мбоу «Центр образования с. Лаврентия» поиск информации... Поиск информации в Интернете является крайне неопределенным понятием: в силу бесконечного разно образия материалов Сети, — как по... |
| Элективный курс по информатике и икт поиск информации в сети интернет 9 класс Поиск нужной информации в Интернете иногда оказывается сложным. Почему так происходит? Интернет большой организм, живущий по своим... | | Федеральное агентство по образованию (Рособразование) Архангельский... Буров С. В. Патентный поиск: Методические указания к проведению патентного поиска при выполнении индивидуальных творческих заданий,... |
| Как происходит поиск информации в Интернете? Для начала, давайте определимся кто для нас находит нужную нам информацию? Главные труженики — это поисковые системы и каталоги.... | | Методическая разработка урока по теме «поиск информации в сети интернет»... Ли-ю-кун Н. В. Методическая разработка урока по теме «Поиск информации в сети интернет» Улан-Удэ: Изд-во брктиП, 2010г стр. 35 |
| Самостоятельная работа с цор: видеофрагментом, интерактивной моделью,... Цель урока: расширить и углубить знания о способах питания в органическом мире, об особенностях пластического обмена веществ на примере... | | Методические рекомендации по изучению курса «поиск информации в сети... «Поиск информации в сети Интернет для использования в процессе обучения». Учебно-методическое пособие для самостоятельной работы... |
| Оценка физиологического состояния рыб объектов аквакультуры при различных... Рыб – объектов аквакультуры при различных стрессорных воздействиях и поиск адаптогенов | | Оценка физиологического состояния рыб объектов аквакультуры при различных... Рыб – объектов аквакультуры при различных стрессорных воздействиях и поиск адаптогенов |
| Реферат по дисциплине «Поиск и обработка экономической информации... «Поиск и обработка экономической информации средствами Интернет и офисных приложений» | | Информационном Центре «Поиск» |
| Библиотека и молодежь: поиск идеальной модели. Обобщение опыта работы... Тюрми Е. С. Библиотека и молодежь: поиск идеальной модели. Обобщение опыта работы с молодежью в библиотеке А. Аалто | | Правописание сочетаний жи-ши, ча-ща, чу-щу «жи-ши», «ча-ща», «чу-щу». Поиск и выделение слов, отвечающих на поставленный вопрос |
