“Iz nekog razloga, svemir treba stvorenja koja ga mogu razumjeti”: neuroznanstvenici - o tome koje tajne skriva naš mozak

Moskovski institut za psihoanalizu potrošeno "Velika biološka predavaonica" - ciklus predavanja o suvremenoj biologiji i njezinim perspektivama. U njegovom okviru 31. svibnja 2023. godine održana je rasprava o izazovima i problemima kognitivne neuroznanosti – znanosti o mozgu. Tatyana Chernigovskaya, Alexander Asmolov i Olga Svarnik razgovarali su o tome kako se ovaj smjer razvija i što od njega očekivati ​​u budućnosti.

Snimanje rasprave objavljeno na kanalu Moskovski institut za psihoanalizu, a mi smo to nacrtali.

Koji su najveći izazovi za neuroznanstvenike?

U istraživanju mozga znanstvenici su se našli u paradoksalnoj situaciji. Čini se da što se više pouzdanih informacija o radu našeg glavnog tijela pojavi, ukupna slika postaje manje jasna.

Akumulirano je mnogo znanja, ali znanstvenici nisu sigurni da mogu točno odgovoriti na glavna pitanja: kako i zašto naš mozak. Štoviše, čini se da istraživači imaju daleko više pitanja nego odgovora.

Mozak je najsloženiji sustav

Ovo je prvi i najozbiljniji izazov. Znanstvenici su dokazali da nijedan sustav ne može proučavati drugi ako je drugi složeniji od prvog. Ako je drugi lakši, nema problema. No, danas istraživači ne znaju ni za jedan sustav koji bi bio složeniji od mozga. Stoga ga je teže proučavati nego bilo koji drugi objekt našeg svijeta. Barem tako misle neuroznanstvenici.

Mozak je beskoristan proučavati samo uz pomoć alata

Što je mozak? Čini se kao vrlo jednostavno pitanje. S jedne strane, u svakom udžbeniku anatomije pronaći ćemo odgovor. S druge strane, ako o tome pitate neuroznanstvenike - pogotovo one koji se dugo bave istraživanjem, oni će odgovoriti: "Ne znam."

Mozak je, naravno, fizički objekt koji ima precizno mjerljivu težinu i obujam. Možemo reći da je ovo organ koji se sastoji od mnogo neuroni. Nekada se vjerovalo da ih ima oko 100 milijardi. Danas, nakon što su dobili rezultate novih studija, neuroznanstvenici su se ustalili na skromnijim brojkama: 85-86 milijardi.

Ali ovaj broj, iako je točniji nego što su znanstvenici dosad pretpostavljali, nikako ne pomaže u razumijevanju kako naš glavni organ radi. Ne objašnjava kako vidimo svijet, kako donosimo odluke, koji nas motivi potiču na ovaj ili onaj izbor.

Možda su se ti neuroni udružili u ogromnu mrežu. U sustavu koji je puno više od jednostavnog zbroja njegovih dijelova. Ali ni brojanje neurona, niti drugi rezultati koje znanstvenici dobivaju uz pomoć raznih ultramodernih uređaja, ne pomažu u razumijevanju kako naš svijet funkcionira. razmišljanje.

Štoviše, instrumentalne studije neće pokazati kako se odvija proces kreativnosti. Nitko još nije smislio kako otkriti odakle dolaze briljantne ideje u glavama znanstvenika, kako inspiracija dolazi umjetnicima ili glazbenicima. I općenito – što je inspiracija, kako se mjeri? Spektrometri i skeneri to nikako ne mogu utvrditi.

Ima brojeva, ima ih puno. Postoje nove studije koje također treba proučiti i ugraditi u jedan model. No problem je što zasad ne postoji teorija o mozgu koja bi objedinila sve dobivene rezultate. Tek treba biti stvoren. I to je jedan od glavnih zadataka suvremenih neuroznanstvenika.

Mozak ima više mogućnosti nego što možemo zamisliti.

Jedno od naizgled jednostavnih pitanja: koliko mala djeca naučiti govoriti? Materijala za istraživanje ima napretek, jer bebe su posvuda. Svako zdravo dijete prije ili kasnije progovori. Ali kako se mozak nosi s tim zadatkom, znanstvenicima nije u potpunosti poznato.

Da, beba čuje kako odrasli komuniciraju. Ali ne dobiva mnogo usmenih informacija. Prema izračunima nekih istraživača, djetetu bi trebalo oko 120 godina da nauči govoriti na isti način kao ljudi oko njega. Štoviše, mnogi odrasli oko njega govore s pogreškama. Možda neće pravilno graditi rečenice, možda neće jasno izgovarati riječi.

Čini se da ima previše grešaka. Ali dijete u kratkom vremenu ipak savlada govorna pravila. Kao rezultat toga, lako razumije one oko sebe i može im reći što god želi.

Možda naš mozak ima neku vrstu jezičnih modula ugrađenih od rođenja - oni pomažu u učenju gramatika. Ili možda nema urođenih struktura – samo mozak može obraditi informacije mnogo brže nego što se istraživačima čini.

Ali ne postoji definitivan odgovor na pitanje kako ljudi uče govoriti. Poznato je samo da neuronske mreže koriste potpuno drugačiji princip učenja od čovjeka.

Koja znanja iz drugih područja znanosti pomažu neuroznanstvenicima

Za rješavanje problema kojih se danas gomila, potrebni su alati i informacije iz drugih područja ljudskog znanja. Evo glavnih područja koja su neuroznanstvenicima važna za razumijevanje:

• Procesi intrauterinog razvoja osobe. Treba naučiti kako mozak se formira beba, koje informacije je u stanju primiti i obraditi. Primjerice, da bismo razumjeli kako nastaje govor, bilo bi dobro znati čuje li beba svoju majku i ljude oko sebe te kako percipira njihove glasove.
• Psihologija djeteta. Važno je znati kako dijete komunicira sa svijetom i kako usvaja nova znanja.
• Ostala područja psihologije. Psiholozi će vam pomoći razumjeti zašto, na primjer, osoba ne može doći na posao prije nego što vidi pristup rok. I zašto je u ovom stanju produktivan, stvara sjajne ideje i radi brzo. A ako ste mirni i ne žurite, rezultat je osjetno lošiji. A ovo je samo jedna od mnogih misterija.
• Lingvistika. Poznavanje zakona jezika omogućit će vam da shvatite kako se formira pismeni govor.
• Trening neuronskih mreža. AI je potpuno drugačija vrsta inteligencije, ne kao naša. Ali vrijedi znati koje metode prikupljanja i obrade informacija postoje i učinkovito djeluju.
• Matematika. U proučavanju mozga potrebni su točni izračuni i zaključci na temelju njih.
• Humanističke znanosti i umjetnost. Ne koristi algoritamski tip spoznaje, kao u tehničkim dijelovima znanja, već potpuno drugačiji. Humanitarne sfere imaju svoja pravila, koja se ne prevode na jezik formula. Književnost je potpuno drugačija vrsta interakcije sa svijetom od matematika. A glazba, slikanje, ples općenito stvaraju poseban, neverbalni jezik. U njemu nema riječi, ali se razumijemo na razini slika i emocija.
• Priča. U njemu ima puno zanimljivosti, ali vrijedi obratiti posebnu pažnju na život i djelo genija. Možda će znanstvenici moći točno shvatiti kako su se rodile njihove revolucionarne ideje, koji je lanac misli i asocijacija pomogao kreatorima da stvore remek-djela. To neće pomoći u ponavljanju procesa kreativnosti, ali će razjasniti mehanizme ljudskog mozga.
• Filozofija. Ovo je jedna od najvažnijih znanosti bez koje neuroznanstvenici ne mogu. Ne možete proučavati mozak bez razumijevanja tko je osoba, što radi na planeti, zašto uopće živi.

Ne može svaki neuroznanstvenik biti specijalist za sva ova područja. Ali da bi ih razumio, da bi razumio kako analizirati i primijeniti rezultate dobivene od strane specijaliziranih znanstvenika, nužan je istraživač mozga. I posao neuroznanstvenika podsjeća na klasičnu detektivsku istragu. Stoga znanstvenici imaju što naučiti od glavnog junaci žanra - poput gospođice Marple ili Herculea Poirota.

Koji su napredak neuroznanstvenici već postigli?

Ovo je samo jedno od mnogih otkrića. Ispada da naš mozak nije podijeljen na dijelove, od kojih je svaki odgovoran za svoju sferu života i ne ometa rad drugih, kao što se ranije mislilo.

U informacijskom prostoru ideja o dvije različite hemisfere bila je vrlo popularna. Prema ovoj teoriji, ljevica je bila odgovorna za logiku, a desnica za intuicija, inspiracija, emocije. Ali pokazalo se da sve nije tako jednostavno, a mozak je jedinstvena cjelina.

Jedan od dokaza za ovu hipotezu je da se baze podataka mozga preklapaju. Na primjer, slika šalice za kavu može istovremeno biti u odjeljcima "porculan", "ljepota", "piće", "što je bolje", "sve sa slovom H". Ovo je vrlo pojednostavljen primjer, ali mozak radi na potpuno isti način.

Ali čak i ovdje postoje kontradikcije. S jedne strane, mozak radi kao jedan uređaj. A ako, na primjer, stavite osobu u tomograf i zadate mu govorne zadatke, tada neće biti aktivna jedna zona, nego mnogo više. Ali, s druge strane, ako je samo jedno područje mozga oštećeno tijekom ozljede ili operacije, osoba prestaje govoriti. Stoga je i teorija konekcionizma daleko od potpune.

Što neuroznanstvenici žele postići u budućnosti

Znanstvenici za mozak malo su pjesnici. Na primjer, vjeruju da je svaki neuron mozga dio jedinstvene cjeline, ali on za to ne zna. Možda je svaka osoba, poput neurona, također samo detalj nečeg mnogo većeg nego što možemo zamisliti.

Možda će neuroznanstvenici pomoći čovječanstvu da shvati zašto nas Svemir treba i koju ulogu igramo u njemu. Uostalom, rad mozga nije ograničen na osiguravanje preživljavanja, pronalaženje hrane i stvaranje ugodnih uvjeta za sebe i druge. Mozak je u stanju rješavati probleme puno ozbiljnije od svakodnevnih.

Ali ništa u prirodi ne događa se samo tako: ako postoji sposobnost, onda će sigurno biti gdje to primijeniti. Štoviše, svakako će biti potrebno koristiti jedinstvenu vještinu.